事实上从原理上分析,这一问题不难回答。静电除尘设备的构成可以抽象为一圆筒状电极及其中心的一丝状电极。
当两级间加高压后会电离空气产生正离子和电子,由于电子质量小、速度高,更易与空气中的微粒相结合,形成负离子,被正极板吸附沉积,达到除尘的目的。
有两种选择方案,即筒正丝负、筒负丝正,这两个方案可以抽象为《高电压技术》课程中着重分析的“棒板电极”击穿的极性效应问题。所不同的是,静电除尘并不会发生击穿现象。因故考虑方式有差异。如图1.1所示,棒极为负时,会加强棒极附近的电场,使这一部分的电离更易发生,而空气电离产生的正离子迅速与负极中电子中和成为电中性,可以再次被电离。这一循环过程将产生大量向正极板运动的电子,可以用于吸附灰尘。相反,当棒极为正极时,电离仍将发生在电场强度最大的棒极附近,产生大量正离子难以快速转移,这将大大降低这一区域的电场强度,同时电子不会大量逸散到空间中,难以吸附灰尘。
综上,静电除尘设备应该采用筒状电极为正,丝状电极为负的设计。但是,实际应用中,若采用正电源供电,则外侧的筒状电极为高电势将带来对地绝缘的问题,成本和安全性都难以实现(我们电磁场参观实验中的静电除尘设备外部有严格的绝缘措施,疑为正电源供电的结果)。故实际应用中一般都将外壳即筒状电极接地,这时只有负电源供电才能达到良好的除尘效果。采用负电源供电的静电除尘装置模型如图1.2。