Д.т.н. Сулейменов О.А.,

магистр Кабанбаев А.

Таразский государственный университет, Казахстан

Зарядка частиц в поле коронного разряда

высокого напряжения с пульсациями

Исследован процесс зарядки частиц в поле высокого напряжения с прямоугольными пульсациями в сепараторах коронно-электростатического типа. Ранее оптимальные режимы высоковольтного питания сепараторов определялись без учета параметров тока коронного разряда. Некоторые характеристики процесса зарядки частиц при рассматриваемых формах пульсации сведены в таблицу 1. Приводится их сравнение с аналогичным процессом зарядки конденсатора в RC - цепи, который поясняет влияние полярности напряжения подпора на характер процесса зарядки частиц.

Основные закономерности возникновения коронного разряда при непрямоугольных формах пульсирующего напряжения ранее исследованы применительно к условиям высоковольтных линий электропередачи и электрогазоочистки промышленных выбросов. С игольчатых электродов электростатических сепараторов ток коронного разряда начинает стекать при достижении критического значения напряженности электрического поля. Ток исчезает в тот момент, когда рост напряженности приравнивается к нулю. При непрямоугольных формах напряжения этому моменту соответствует начало спада напряженности поля. Такая закономерность наблюдается во всех опытах. Она убедительно подтверждается результатами других авторов [1].

Одним из перспективных направлений развития электронно-ионных процессов является исследование воздействия импульсного напряжения. Зависимость напряжения и тока короны позволяет обосновать общие закономерности возникновения коронного разряда при пульсирующих напряжениях непрямоугольной формы, применительно к условиям коронно-электростатических барабанных сепараторов.

Процессом зарядки частиц полупроводников можно управлять с помощью параметров импульса тока коронного разряда. Если считать, что основная причина низкой эффективности сепарации полупроводников заключается в избыточной ионизации этих частиц в поле стационарного коронного разряда, то в поле импульсного и пульсирующего напряжения можно создать условия, устраняющие эти недостатки.

Формы питающего напряжения подразделены на четыре вида, которые имеют особенности по условиям возникновения коронного разряда и кинетики зарядки частиц. На основании осциллограмм напряжения и тока коронного разряда, а также с учетом общей закономерности возникновения вспышки короны, определена оптимальная

Сравнение процесса зарядки частиц в поле высокого напряжения с прямоугольными пульсациями

с аналогичным процессом зарядки конденсатора в RC - цепи

Таблица 1 - Характеристика процесса зарядки и разрядки частиц непроводников и полупроводников при различных формах напряжения

№ пп	Форма коронирующего напряжения	Условия зарядки и разрядки	Процесс зарядки и разрядки	Эквивалентная форма напряжения в электрической цепи
1	2	3	4	5
1		Напряжения подпора Uп выше напряжения возникновения коронного разряда Uнк. За время пульсации tи и паузы tп объемный заряд существует.	В начальном этапе процесса зарядки непроводниковые и полупроводниковые частицы за время всего периода пульсации подвергаются ударной зарядке. В установившемся режиме частицы заряжаются за время tи и разряжаются за время tп .
2		Напряжения подпора Uп ниже напряжения возникновения коронного разряда Uнк. За время пульсации tи объемный заряд существует, а за время паузы tп объемный заряд отсутствует, существует внешнее электростатическое поле.	Во время пульсации частицы непроводника и полупроводника подвергаются ударной зарядке , а во время паузы под действием внешнего электростатического поля, созданного напряжением подпора Uп ,избыточный заряд стекает на осадительный электрод. Индукционный заряд , сообщаемый напряжением подпора имеет противоположную полярность, чем заряд ионизации

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4	5
3		Напряжение подпора отсутствует. Зарядка частиц производится в поле коронного разряда импульсного напряжения.	При воздействии импульса напряжения частицы непроводника и полупроводника подвергаются ударной зарядке. В паузе tп между импульсами при отсутствии внешнего электростатического поля избыточный заряд свободно стекает на осадительный электрод.
tп 4		Напряжение подпора меньше напряжения возникновения коронного разряда, но имеет обратную полярность, чем коронирующее напряжение. Во время основной пульсации tи существует объемный заряд, а за время паузы tп в коронирующем промежутке создается внешнее электростатическое поле обратной полярности.	При воздействии основной пульсации частицы непроводника и полупроводника подвергаются ударной зарядке. В паузе между пульсациями избыточный заряд стекает на осадительный электрод под воздействием тормозящего внешнего электростатического поля. Индукционный заряд, сообщаемый напряжением подпора и заряд ионизации имеют одинаковую полярность.

длительность паузы между периодическими импульсами. На диаграммах приводятся различные формы пульсации. Осциллограмма тока коронного разряда и пульсирующего напряжения показаны на рисунке .

Рисунок. Осциллограмма тока коронного разряда и форма напряжения с прямоугольными пульсациями.

Применение различных форм пульсации с помощью простых схем высоковольтных источников позволяет реализовать на практике новые высокоэффективные режимы электростатической сепарации.

Литература

1.Левитов В.И., Решидов И.К.,Ткаченко В.И. и др. Дымовые электрофильтры. М.: Энергия. 1980. - 448 с.