Elektrostatiske filtre — enhed, funktionsprincip, anvendelsesområder

Evnen til at indånde frisk luft er vores fysiologiske behov, en garanti for sundhed og lang levetid. Men magtfulde moderne industrivirksomheder forurener miljøet og atmosfæren med industrielle emissioner, der er farlige for mennesker.

At sikre luftrenhed under teknologiske processer i virksomheder og fjerne skadelige urenheder fra det i hverdagen - det er de opgaver, som elektrostatiske filtre udfører.

Det første sådant design blev registreret i US patent nr. 895729 i 1907. Dets forfatter, Frederick Cottrell, var engageret i at forske i metoder til at adskille suspenderede partikler fra gasformige medier.

Til dette brugte han virkningen af ​​de grundlæggende love for det elektrostatiske felt, der passerede gasformige blandinger med fine faste urenheder gennem elektroder med positive og negative potentialer. Modsat ladede ioner med støvpartikler tiltrækkes af elektroderne, sætter sig på dem, og ionerne af samme navn frastødes.

Denne udvikling tjente som en prototype til skabelsen af ​​moderne elektrostatiske filtre.

Potentialer med modsatte fortegn fra en jævnstrømskilde påføres lamelpladeelektroder (almindeligvis refereret til med udtrykket «udfældning»), der er samlet i separate sektioner og placeret mellem dem, metalfilamentgitter.

Størrelsen af ​​spændingen mellem netværket og pladerne i husholdningsapparater er flere kilovolt. For filtre, der opererer i industrielle faciliteter, kan det øges med en størrelsesorden.

Gennem disse elektroder passerer ventilatorer gennem specielle kanaler en strøm af luft eller gasser, der indeholder mekaniske urenheder og bakterier.

Under påvirkning af højspænding dannes et stærkt elektrisk felt, og overfladekoronaudladningen strømmer fra filamenterne (koronaelektroderne). Dette fører til ionisering af luften ved siden af ​​elektroderne med frigivelse af anioner (+) og kationer (-), der dannes en ionstrøm.

Ioner med en negativ ladning under påvirkning af et elektrostatisk felt bevæger sig til opsamlingselektroderne og oplader samtidig urenhedstællerne. Disse ladninger påvirkes af elektrostatiske kræfter, der skaber en ophobning af støv på opsamlingselektroderne. På denne måde renses luften, der drives gennem filteret.

Når filteret virker, øges støvlaget på dets elektroder konstant. Med jævne mellemrum skal det fjernes. For husholdningsstrukturer udføres denne operation manuelt. I kraftige produktionsanlæg rystes bundfældningselektroderne og koronaen mekanisk for at lede forurenende stoffer ind i en speciel tragt, hvorfra de fjernes til bortskaffelse.

Industrielle elektrostatiske udskillere designfunktioner

Detaljerne i dens krop kan være lavet af betonblokke eller metalstrukturer.

Gasfordelingsskærme monteres ved indløbet af den forurenede luft og ved udløbet af den rensede luft, som optimalt leder luftmasserne mellem elektroderne.

Støvopsamlingen foregår i siloer, som normalt er fladbundede og udstyret med skrabetransportør. Støvsamlere fremstilles i form af:

• bakker;

• omvendt pyramide;

• keglestub.

Elektroderystemekanismer fungerer efter princippet om en faldende hammer. De kan være placeret under eller over pladerne. Driften af ​​disse enheder fremskynder rengøringen af ​​elektroderne betydeligt. De bedste resultater opnås med design, hvor hver hammer virker på en anden elektrode.

For at skabe en højspændings-koronaudladning bruges standardtransformere med ensrettere, der opererer fra et industrielt frekvensnetværk eller specielle højfrekvente enheder på flere titusvis af kilohertz. Mikroprocessorkontrolsystemer er involveret i deres arbejde.

Blandt de forskellige typer udladningselektroder fungerer rustfri stålspiraler bedst for optimal filamentspænding. De er mindre forurenede end alle andre modeller.

Konstruktionerne af opsamlingselektroderne i form af plader med en speciel profil er kombineret i sektioner skabt til ensartet fordeling af overfladeladninger.

Industrielle filtre til opsamling af meget giftige aerosoler

Et eksempel på en af ​​ordningerne for drift af sådanne enheder er vist på billedet.

Disse strukturer bruger en to-trins luftrensningszone, der er forurenet med faste urenheder eller aerosoldampe.De største partikler aflejres på forfilteret.

Fluxen ledes derefter til en ionisator med en coronatråd og jordplader. Der tilføres omkring 12 kilovolt fra højspændingsenheden til elektroderne.

Som et resultat opstår der en koronaudladning, og urenhedspartiklerne bliver ladet. Den blæste luftblanding passerer gennem en udskiller, hvori skadelige stoffer er koncentreret på jordede plader.

Et efterfilter placeret efter udskilleren fanger de resterende uaflejrede partikler. Kemikaliepatronen renser desuden luften fra de resterende urenheder af kuldioxid og andre gasser.

Aerosoler påført pladerne flyder simpelthen ned gennem akslen under påvirkning af tyngdekraften.

Anvendelser af industrielle elektrostatiske udskillere

Rensning af forurenet luft bruges i:

• kulfyrede kraftværker;

• steder til produktion af brændselsolie;

• affaldsforbrændingsanlæg;

• industrielle kedler til kemisk genvinding;

• industrielle kalksten ovne;

• teknologiske kedler til forbrænding af biomasse;

• jernholdige metallurgi virksomheder;

• produktion af ikke-jernholdige metaller;

• steder i cementindustrien;

• landbrugsvirksomheder og andre industrier.

Muligheder for at rense et forurenet miljø

Diagrammerne over driften af ​​kraftige industrielle elektrostatiske filtre med forskellige skadelige stoffer er vist i diagrammet.

Karakteristika for filterstrukturer i husholdningsapparater

Luftrensning i boliger udføres:

• klimaanlæg;

• ionisatorer.

Princippet for driften af ​​klimaanlægget er vist på billedet.

Forurenet luft drives af ventilatorerne gennem elektroderne med en spænding på omkring 5 kilovolt påført dem. Mikrober, mider, vira, bakterier i luftstrømmen dør og urenhedspartikler, der lades op, flyver til støvopsamlingselektroderne og sætter sig på dem.

Samtidig ioniseres luften, og der frigives ozon. Da det hører til kategorien af ​​de stærkeste naturlige oxidationsmidler, ødelægges alle levende organismer i klimaanlægget.

Overskridelse af den normative koncentration af ozon i luften er ikke tilladt i henhold til sanitære og hygiejniske standarder. Denne indikator overvåges nøje af klimaanlægsproducenternes tilsynsmyndigheder.

Karakteristika for en husholdnings-ionisator

Prototypen på moderne ionisatorer er udviklingen af ​​den sovjetiske videnskabsmand Alexander Leonidovich Chizhevsky, som han skabte for at genoprette sundheden for mennesker, der er udmattede i fængslet fra det tungeste hårde arbejde og dårlige tilbageholdelsesforhold.

På grund af påføringen af ​​højspændingsspænding til elektroderne på en kilde suspenderet fra loftet i stedet for belysningslysekronen, forekommer ionisering i luften med frigivelse af sunde kationer. De blev kaldt "luftioner" eller "luftvitaminer".

Kationer giver vital energi til den svækkede krop, og det frigivne ozon dræber sygdomsfremkaldende mikrober og bakterier.

Moderne ionisatorer er blottet for mange mangler, der var i de første designs. Især er koncentrationen af ​​ozon nu strengt begrænset, der træffes foranstaltninger for at reducere effekten af ​​et højspændings elektromagnetisk felt, og der anvendes bipolære ioniseringsanordninger.

Det er dog værd at bemærke, at mange mennesker stadig forveksler formålet med ionisatorer og ozonatorer (produktion af ozon i den maksimale mængde), ved at bruge sidstnævnte til andre formål, der i høj grad skader deres helbred.

I henhold til princippet om deres drift udfører ionisatorer ikke alle funktionerne i klimaanlæg og renser ikke luften fra støv.