7.2Техника безопасности при проведении лабораторной работы

1. К выполнению работы допускаются только лица, имеющие соот­ветствующую группу допуска по электробезопасности. Студенты должны только наблюдать за выполнением работы и записывать показания со слов выполняющего работу лица.

7.2.2 Запрещается располагать блок умножителя на корпусе блока пита­ния.

7.2.3 Запуск установки в работу должен осуществляться при крайнем ле­вом положении ручки регулировки напряжения.

7.2.4 Сборку установки и установку расстояния между электродами про­изводить только при выключенном питании.

7.2.5 Запрещается касаться высоковольтных проводов и электродов при включенном питании и без разрядки после выключения (может присутство­вать остаточный электрический разряд).

7.3 Порядок выполнения работы

7.3.1 Установить с помощью регулировочных колесиков штатива расстояние между электродами 30 мм.

7.3.2 Включить тумблер на передней панели источника высокого напряжения.

7.3.3 Плавно повышать с помощью ручки регулировки напряжение на электродах до такого значения, при котором микроамперметр начнет показы- вать потребляемый ток. Это напряжение С₀ будет соответствовать началу коронного разряда, т.е. когда электроны начинают интенсивно покидать электрод, создавая отрицательно заряженные ионы в воздухе. Опыт повто- рить через каждые 5 кВ, замеряя силу тока. Опыт заканчивают при напряже- нии 30 кВ. Результаты экспериментов занести в таблицу.

4. Повторить замеры при расстояниях между электродами 25,20,15,10 мм.

5. Построить вольтамперную характеристику и написать выводы по работе.

Таблица 7.1 Сводная таблица результатов эксперимента

Расстояние между электро­дами, мм	Напря­жение, кВ	Ток, мА	Диаметр электродов		Примечание
			положительного	отрицательного

На рисунке 7.3 представлена схема электрическая принципиальная с источником высокого напряжения (ИВН).

Рисунок 7.3 Схема электрическая принципиальная установки с высоким напряжением:

А- амперметр; СУ – согласующее устройство; О - осциллограф

7.4 Вопросы для самоконтроля знаний

7.4.1 Каковы условия возникновения коронного разряда?

7.4.2 В каком случае корону называют двуполярной?

7.4.3 С какой целью снимают вольтамперную характеристику коронного разряда?

7.4.4 Влияет ли давление и температура окружающей среды на характеристику коронного разряда?

7.4.5 Назовите область применения коронного разряда.

Кулаков Дмитрий № 8

Исследование электрофильтра

Цель работы. Усвоение устройства и принципа действия пластинчатого электрического фильтра с использованием поля коронного разряда для очистки воздуха.

1. Общие сведения

Основное преимущество электрофильтров пе­ред пылеуловителями других типов заключается в глубокой очистке (степень очистки 99 % и более). Начинают они применяться и в сель­ском хозяйстве - птицеводстве, животноводстве и т. д.

Осаждение частиц из воздуха, газа возможно в поле коронного разряда (неполный пробой), которое возникает между коронирующим электродом I (рисунок 8.1) малого радиуса кривизны и осадительным электро­дом 2 большого радиуса кривизны (плоскость, барабан). К коронирующему электроду подводиться потенциал минус от высоковольтного ис­точника тока. Осадительный электрод 2 заземляется и к нему подво­дится потенциал плюс.

При подаче напряжения у электрода I возникает коронный разряд с образованием отрицательно заряженных ионов, которые под действием силы электрического поля F при напряженности поля Е движутся к осадительному электроду. Создается ток короны. Поток ионов, встре­чая на своем пути частицы пыли 3 (и других включений), передает им заряд q. Эти заряженные частицы под действием электрических сил увлекаются к заземленному электроду и на нём оседают. Затем с элек­тродов пыль удаляют механическим способом.

Таким образом, процесс очистки воздуха можно разделить на сле­дующие стадии:

• зарядка взвешенных в воздухе частиц, которые необходимо уда­лять;

• движение заряженных частиц к заземленному электроду и осаждение на нём;

• удаление осажденных частиц с электродов.

На занятии используется лабораторная установка двухпластинчатого электрофильтра. Установка включает в себя два коронирующих провода (электроды) I (рисунок 8.2) из нихрома диаметром, зазем­ленные осадительные пластины - электроды 2, диэлектричес­кий корпус 3 и вентилятор с устройством для подачи пыли. Питание уста­новки осуществляется от высоковольтного источника тока АИИ-70. Вели­чина тока и подаваемого напряжения измеряются соответственно миллиамперметром и киловольтметром источника тока.

Начальное напряжение короны определяется по формуле Пика:

(8.1)

где - начальная напряженность электрического поля, В/м;

(8.2)

где - радиус коронирующего электрода, м;

- функция геометрических параметров данной системы электродов.

, (8.3)

где и расстояние соответственно между коронирующим и осадительным электродами и между коронирующими проводами;

- относительная плотность воздуха, кг/м³.

(8.4)

где и - соответственно атмосферное давление и температура воздуха

Например, при и Как видно из приведенных соотношений начальное напряжение короны зависит не только от параметров фильтра, но и от состояния атмосферы.

Рисунок 8.1 Схема работы электрофильтра.

Рисунок 8.2 Схема пластинчатого электронного фильтра.

Степень очистки воздуха фильтром определяется из соотношения

(8.5)

где и масса палевых частиц, соответственно осевшая на электроды и вносимая в воздух.