Elektrostatiske filtre — enhet, driftsprinsipp, bruksområder

Evnen til å puste frisk luft er vårt fysiologiske behov, en garanti for helse og lang levetid. Kraftige moderne industribedrifter forurenser imidlertid miljøet og atmosfæren med industrielle utslipp som er farlige for mennesker.

Å sikre luftrenhet under teknologiske prosesser i bedrifter og fjerne skadelige urenheter fra det i hverdagen - dette er oppgavene som elektrostatiske filtre utfører.

Den første slike design ble registrert i US patent nr. 895729 i 1907. Dens forfatter, Frederick Cottrell, var engasjert i å forske på metoder for å separere suspenderte partikler fra gassformige medier.

For dette brukte han virkningen av de grunnleggende lovene til det elektrostatiske feltet, ved å føre gassblandinger med fine faste urenheter gjennom elektroder med positive og negative potensialer. Motsatt ladede ioner med støvpartikler blir tiltrukket av elektrodene, legger seg på dem, og ionene med samme navn frastøtes.

Denne utviklingen fungerte som en prototype for å lage moderne elektrostatiske filtre.

Potensialer av motsatte fortegn fra en likestrømkilde påføres lamellarkelektroder (ofte referert til med begrepet «nedbør») satt sammen i separate seksjoner og plassert mellom dem, metalltrådgitter.

Størrelsen på spenningen mellom nettverket og platene i husholdningsapparater er flere kilovolt. For filtre som opererer i industrianlegg, kan den økes med en størrelsesorden.

Gjennom disse elektrodene passerer vifter gjennom spesielle kanaler en strøm av luft eller gasser som inneholder mekaniske urenheter og bakterier.

Under påvirkning av høyspenning dannes et sterkt elektrisk felt og overflatekoronautladningen strømmer fra filamentene (koronaelektroder). Dette fører til ionisering av luften ved siden av elektrodene med frigjøring av anioner (+) og kationer (-), det dannes en ionisk strøm.

Ioner med negativ ladning under påvirkning av et elektrostatisk felt beveger seg til samleelektrodene og lader samtidig urenhetstellerne. Disse ladningene påvirkes av elektrostatiske krefter som skaper en oppsamling av støv på samleelektrodene. På denne måten renses luften som drives gjennom filteret.

Når filteret fungerer, øker støvlaget på elektrodene konstant. Med jevne mellomrom bør den fjernes. For husholdningsstrukturer utføres denne operasjonen manuelt. I kraftige produksjonsanlegg blir sedimenteringselektrodene og koronaen ristet mekanisk for å lede forurensningene inn i en spesiell trakt, hvorfra de fjernes for deponering.

Designfunksjoner for industriell elektrostatisk feller

Detaljene til kroppen kan være laget av betongblokker eller metallkonstruksjoner.

Gassfordelingsskjermer er installert ved innløpet av den forurensede luften og ved utløpet av den rensede luften, som optimalt leder luftmassene mellom elektrodene.

Støvoppsamling skjer i siloer, som vanligvis er flatbunnede og utstyrt med skrapetransportør. Støvsamlere produseres i form av:

• skuffer;

• omvendt pyramide;

• avkortet kjegle.

Elektroderystemekanismer fungerer etter prinsippet om en fallende hammer. De kan være plassert under eller over platene. Driften av disse enhetene fremskynder rengjøringen av elektrodene betydelig. De beste resultatene oppnås med design der hver hammer virker på en annen elektrode.

For å lage en høyspent koronautladning brukes standard transformatorer med likerettere som opererer fra et industrielt frekvensnettverk eller spesielle høyfrekvente enheter på flere titalls kilohertz. Mikroprosessorkontrollsystemer er involvert i arbeidet deres.

Blant de forskjellige typene utladningselektroder fungerer spiraler av rustfritt stål best for optimal filamentspenning. De er mindre forurenset enn alle andre modeller.

Konstruksjonene til samleelektrodene i form av plater med en spesiell profil er kombinert i seksjoner laget for jevn fordeling av overflateladninger.

Industrielle filtre for å fange opp svært giftige aerosoler

Et eksempel på en av ordningene for drift av slike enheter er vist på bildet.

Disse strukturene bruker en to-trinns luftrensingssone forurenset med faste urenheter eller aerosoldamper.De største partiklene avsettes på forfilteret.

Fluksen ledes deretter til en ionisator med en koronatråd og jordplater. Omtrent 12 kilovolt tilføres fra høyspentenheten til elektrodene.

Som et resultat oppstår en koronautladning og urenhetspartiklene blir ladet. Den blåste luftblandingen passerer gjennom en utfeller, der skadelige stoffer er konsentrert på jordede plater.

Et postfilter plassert etter utfelleren fanger opp de gjenværende urolige partiklene. Kjemikaliepatronen renser i tillegg luften fra de gjenværende urenhetene av karbondioksid og andre gasser.

Aerosoler påført platene flyter ganske enkelt nedover akselen under påvirkning av tyngdekraften.

Anvendelser av industrielle elektrostatiske utskillere

Rensing av forurenset luft brukes i:

• kullkraftverk;

• steder for produksjon av fyringsolje;

• avfallsforbrenningsanlegg;

• industrielle kjeler for kjemisk gjenvinning;

• industrielle kalksteinovner;

• teknologiske kjeler for brenning av biomasse;

• jernholdige metallurgi foretak;

• produksjon av ikke-jernholdige metaller;

• sementindustriens nettsteder;

• landbruksbedrifter og andre næringer.

Muligheter for rengjøring av et forurenset miljø

Diagrammene for drift av kraftige industrielle elektrostatiske filtre med forskjellige skadelige stoffer er vist i diagrammet.

Egenskaper til filterstrukturer i husholdningsapparater

Luftrensing i boliger utføres:

• klimaanlegg;

• ionisatorer.

Prinsippet for driften av klimaanlegget er vist på bildet.

Forurenset luft drives av viftene gjennom elektrodene med en spenning på omtrent 5 kilovolt påført dem. Mikrober, midd, virus, bakterier i luftstrømmen dør og urenhetspartikler, som lades, flyr til støvoppsamlingselektrodene og legger seg på dem.

Samtidig ioniseres luften og ozon frigjøres. Siden det tilhører kategorien av de sterkeste naturlige oksidasjonsmidlene, blir alle levende organismer i klimaanlegget ødelagt.

Det er ikke tillatt å overskride den normative konsentrasjonen av ozon i luften i henhold til sanitære og hygieniske standarder. Denne indikatoren overvåkes nøye av tilsynsmyndighetene til produsenter av klimaanlegg.

Kjennetegn på en husholdnings ionisator

Prototypen til moderne ionisatorer er utviklingen av den sovjetiske forskeren Alexander Leonidovich Chizhevsky, som han skapte for å gjenopprette helsen til mennesker som er utmattet i fengsel fra det tyngste hardt arbeid og dårlige interneringsforhold.

På grunn av påføringen av høyspentspenning til elektrodene til en kilde hengende fra taket i stedet for belysningslysekronen, oppstår ionisering i luften med frigjøring av sunne kationer. De ble kalt "luftioner" eller "luftvitaminer".

Kationer gir vital energi til den svekkede kroppen, og det frigjorte ozonet dreper sykdomsfremkallende mikrober og bakterier.

Moderne ionisatorer er blottet for mange mangler som var i de første designene. Spesielt er konsentrasjonen av ozon nå strengt begrenset, det tas tiltak for å redusere effekten av et høyspent elektromagnetisk felt, og bipolare ioniseringsenheter brukes.

Det er imidlertid verdt å merke seg at mange mennesker fortsatt forvirrer formålet med ionisatorer og ozonatorer (produksjon av ozon i maksimal mengde), og bruker sistnevnte til andre formål som i stor grad skader helsen deres.

I henhold til prinsippet om deres operasjon, utfører ikke ionisatorer alle funksjonene til klimaanlegg og renser ikke luften fra støv.