Elektrostatiska filter — enhet, funktionsprincip, användningsområden

Förmågan att andas frisk luft är vårt fysiologiska behov, en garanti för hälsa och livslängd. Men kraftfulla moderna industriföretag förorenar miljön och atmosfären med industriella utsläpp som är farliga för människor.

Att säkerställa luftrenhet under tekniska processer i företag och ta bort skadliga föroreningar från det i vardagen - det här är de uppgifter som elektrostatiska filter utför.

Den första sådana designen registrerades i US patent nr 895729 1907. Dess författare, Frederick Cottrell, var engagerad i att undersöka metoder för att separera suspenderade partiklar från gasformiga medier.

För detta använde han verkan av de grundläggande lagarna för det elektrostatiska fältet, för att passera gasformiga blandningar med fina fasta föroreningar genom elektroder med positiva och negativa potentialer. Motsatt laddade joner med dammpartiklar attraheras till elektroderna, sätter sig på dem och jonerna med samma namn stöts bort.

Denna utveckling fungerade som en prototyp för skapandet av moderna elektrostatiska filter.

Potentialer av motsatta tecken från en likströmskälla appliceras på lamellära plåtelektroder (vanligtvis hänvisade till med termen "utfällning") som är sammansatta i separata sektioner och placerade mellan dem metalltrådsgaller.

Storleken på spänningen mellan nätverket och plattorna i hushållsapparater är flera kilovolt. För filter som arbetar i industrianläggningar kan den ökas med en storleksordning.

Genom dessa elektroder passerar fläktar genom speciella kanaler ett flöde av luft eller gaser som innehåller mekaniska föroreningar och bakterier.

Under påverkan av hög spänning bildas ett starkt elektriskt fält och ytkoronaurladdningen strömmar från filamenten (koronaelektroder). Detta leder till jonisering av luften intill elektroderna med frigöring av anjoner (+) och katjoner (-), en jonström skapas.

Joner med negativ laddning under inverkan av ett elektrostatiskt fält rör sig till uppsamlingselektroderna och laddar samtidigt föroreningsräknarna. Dessa laddningar påverkas av elektrostatiska krafter som skapar en ansamling av damm på uppsamlingselektroderna. På så sätt renas luften som drivs genom filtret.

När filtret fungerar ökar dammskiktet på dess elektroder konstant. Med jämna mellanrum bör den tas bort. För hushållsstrukturer utförs denna operation manuellt. I kraftfulla produktionsanläggningar skakas sedimenteringselektroderna och koronan mekaniskt för att leda föroreningarna in i en speciell behållare, varifrån de tas bort för omhändertagande.

Designfunktioner för industriell elektrostatisk stoftavskiljare

Detaljerna i dess kropp kan vara gjorda av betongblock eller metallkonstruktioner.

Gasdistributionsskärmar är installerade vid inloppet av den förorenade luften och vid utloppet av den renade luften, som optimalt riktar luftmassorna mellan elektroderna.

Dammuppsamlingen sker i silos, som vanligtvis är planbottnade och utrustade med skraptransportör. Dammuppsamlare tillverkas i form av:

• brickor;

• inverterad pyramid;

• stympad kon.

Elektrodskakmekanismer fungerar enligt principen om en fallande hammare. De kan placeras under eller ovanför plattorna. Driften av dessa anordningar påskyndar avsevärt rengöringen av elektroderna. Bästa resultat uppnås med design där varje hammare verkar på en annan elektrod.

För att skapa en koronaurladdning med hög spänning används standardtransformatorer med likriktare som arbetar från ett industriellt frekvensnät eller speciella högfrekvensenheter på flera tiotals kilohertz. Mikroprocessorstyrsystem är involverade i deras arbete.

Bland de olika typerna av urladdningselektroder fungerar spiraler av rostfritt stål bäst för optimal filamentspänning. De är mindre förorenade än alla andra modeller.

Konstruktionerna av uppsamlingselektroderna i form av plattor med en speciell profil kombineras i sektioner skapade för enhetlig fördelning av ytladdningar.

Industriella filter för att fånga upp mycket giftiga aerosoler

Ett exempel på ett av driftscheman för sådana enheter visas på bilden.

Dessa strukturer använder en tvåstegs luftreningszon som är förorenad med fasta föroreningar eller aerosolångor.De största partiklarna avsätts på förfiltret.

Fluxet leds sedan till en jonisator med en koronatråd och jordplattor. Cirka 12 kilovolt tillförs från högspänningsenheten till elektroderna.

Som ett resultat uppstår en koronaurladdning och föroreningspartiklarna laddas. Den blåsta luftblandningen passerar genom en avskiljare, i vilken skadliga ämnen koncentreras på jordade plattor.

Ett efterfilter placerat efter avskiljaren fångar upp de återstående osatta partiklarna. Kemikaliepatronen renar dessutom luften från de återstående föroreningarna av koldioxid och andra gaser.

Aerosoler som appliceras på plattorna flyter helt enkelt ner genom axeln under påverkan av gravitationen.

Tillämpningar av industriella elektrostatiska filter

Rening av förorenad luft används i:

• koleldade kraftverk;

• platser för produktion av eldningsolja;

• avfallsförbränningsanläggningar;

• industriella pannor för kemisk återvinning;

• industriella kalkstensugnar;

• tekniska pannor för förbränning av biomassa;

• järnmetallurgi företag;

• produktion av icke-järnmetaller;

• platser för cementindustrin;

• jordbruksföretag och andra industrier.

Möjlighet att rengöra en förorenad miljö

Diagrammen över driften av kraftfulla industriella elektrostatiska filter med olika skadliga ämnen visas i diagrammet.

Egenskaper för filterstrukturer i hushållsapparater

Luftrening i bostadslokaler utförs:

• luftkonditioneringar;

• jonisatorer.

Principen för luftkonditioneringens drift visas på bilden.

Förorenad luft drivs av fläktarna genom elektroderna med en spänning på cirka 5 kilovolt på dem. Mikrober, kvalster, virus, bakterier i luftströmmen dör och föroreningspartiklar, laddas, flyger till dammuppsamlingselektroderna och sätter sig på dem.

Samtidigt joniseras luften och ozon frigörs. Eftersom det tillhör kategorin av de starkaste naturliga oxidationsmedel, förstörs alla levande organismer i luftkonditioneringen.

Att överskrida den normativa koncentrationen av ozon i luften är otillåtet enligt sanitära och hygieniska standarder. Denna indikator övervakas noga av tillsynsmyndigheterna för luftkonditioneringstillverkare.

Egenskaper hos en jonisator för hushåll

Prototypen för moderna jonisatorer är utvecklingen av den sovjetiska vetenskapsmannen Alexander Leonidovich Chizhevsky, som han skapade för att återställa hälsan hos människor som är utmattade i fängelset från det tyngsta hårt arbete och dåliga interneringsförhållanden.

På grund av appliceringen av högspänningsspänning på elektroderna i en källa som är upphängd i taket istället för ljuskronan, sker jonisering i luften med frigörande av friska katjoner. De kallades "luftjoner" eller "luftvitaminer".

Katjoner ger livsviktig energi till den försvagade kroppen, och det frigjorda ozonet dödar sjukdomsframkallande mikrober och bakterier.

Moderna jonisatorer saknar många brister som fanns i de första designerna. I synnerhet är koncentrationen av ozon nu strikt begränsad, åtgärder vidtas för att minska effekten av ett högspänningselektromagnetiskt fält och bipolära joniseringsanordningar används.

Det är dock värt att notera att många människor fortfarande förväxlar syftet med jonisatorer och ozonatorer (produktion av ozon i maximal mängd), och använder det senare för andra ändamål som i hög grad skadar deras hälsa.

Enligt principen för deras funktion utför jonisatorer inte alla funktioner hos luftkonditioneringsapparater och renar inte luften från damm.