Penapis elektrostatik — peranti, prinsip operasi, kawasan penggunaan

Keupayaan untuk menghirup udara segar adalah keperluan fisiologi kita, jaminan kesihatan dan umur panjang. Walau bagaimanapun, perusahaan perindustrian moden yang berkuasa mencemarkan alam sekitar dan suasana dengan pelepasan industri yang berbahaya bagi manusia.

Memastikan ketulenan udara semasa proses teknologi dalam perusahaan dan membuang kekotoran berbahaya daripadanya dalam kehidupan seharian - ini adalah tugas yang dilakukan oleh penapis elektrostatik.

Reka bentuk pertama sedemikian telah didaftarkan dalam paten AS No. 895729 pada tahun 1907. Pengarangnya, Frederick Cottrell, terlibat dalam penyelidikan kaedah untuk mengasingkan zarah terampai daripada media gas.

Untuk ini, dia menggunakan tindakan undang-undang asas medan elektrostatik, melepasi campuran gas dengan kekotoran pepejal halus melalui elektrod dengan potensi positif dan negatif. Ion bercas bertentangan dengan zarah debu tertarik kepada elektrod, mengendap di atasnya, dan ion dengan nama yang sama ditolak.

Perkembangan ini berfungsi sebagai prototaip untuk penciptaan penapis elektrostatik moden.

Potensi tanda bertentangan daripada sumber arus terus digunakan pada elektrod kepingan lamellar (biasanya dirujuk dengan istilah «kerpasan») yang dipasang dalam bahagian berasingan dan diletakkan di antaranya grid filamen logam.

Magnitud voltan antara rangkaian dan plat dalam perkakas rumah ialah beberapa kilovolt. Untuk penapis yang beroperasi di kemudahan industri, ia boleh ditingkatkan mengikut urutan magnitud.

Melalui elektrod ini, kipas melalui saluran khas aliran udara atau gas yang mengandungi kekotoran mekanikal dan bakteria.

Di bawah pengaruh voltan tinggi, medan elektrik yang kuat terbentuk dan pelepasan korona permukaan mengalir dari filamen (elektrod korona). Ini membawa kepada pengionan udara bersebelahan dengan elektrod dengan pembebasan anion (+) dan kation (-), arus ionik dicipta.

Ion dengan cas negatif di bawah tindakan medan elektrostatik bergerak ke elektrod pengumpul, pada masa yang sama mengecas pembilang kekotoran. Caj ini diambil tindakan oleh daya elektrostatik yang mencipta pengumpulan habuk pada elektrod pengumpul. Dengan cara ini, udara yang dipandu melalui penapis disucikan.

Apabila penapis berfungsi, lapisan habuk pada elektrodnya sentiasa meningkat. Secara berkala ia harus dikeluarkan. Untuk struktur isi rumah, operasi ini dilakukan secara manual. Dalam loji pengeluaran yang berkuasa, elektrod pengendapan dan korona digoncang secara mekanikal untuk mengarahkan bahan pencemar ke dalam corong khas, dari mana ia dikeluarkan untuk dilupuskan.

Ciri reka bentuk precipitator elektrostatik industri

Butiran badannya boleh dibuat daripada blok konkrit atau struktur logam.

Skrin pengedaran gas dipasang di salur masuk udara tercemar dan di salur keluar udara yang disucikan, yang secara optimum mengarahkan jisim udara antara elektrod.

Pengumpulan habuk berlaku dalam silo, yang biasanya berdasar rata dan dilengkapi dengan penghantar pengikis. Pengumpul habuk dihasilkan dalam bentuk:

• dulang;

• piramid terbalik;

• kon terpenggal.

Mekanisme gegar elektrod berfungsi berdasarkan prinsip tukul jatuh. Mereka boleh terletak di bawah atau di atas plat. Operasi peranti ini dengan ketara mempercepatkan pembersihan elektrod. Keputusan terbaik dicapai dengan reka bentuk di mana setiap tukul bertindak pada elektrod yang berbeza.

Untuk mencipta nyahcas korona voltan tinggi, pengubah standard dengan penerus yang beroperasi daripada rangkaian frekuensi industri atau peranti frekuensi tinggi khas beberapa puluh kilohertz digunakan. Sistem kawalan mikropemproses terlibat dalam kerja mereka.

Di antara pelbagai jenis elektrod nyahcas, lingkaran keluli tahan karat berfungsi paling baik untuk ketegangan filamen yang optimum. Mereka kurang tercemar daripada semua model lain.

Pembinaan elektrod pengumpul dalam bentuk plat dengan profil khas digabungkan dalam bahagian yang dicipta untuk pengagihan seragam caj permukaan.

Penapis industri untuk menangkap aerosol yang sangat toksik

Contoh salah satu skema operasi peranti sedemikian ditunjukkan dalam foto.

Struktur ini menggunakan zon penulenan udara dua peringkat yang tercemar dengan kekotoran pepejal atau wap aerosol.Zarah terbesar dimendapkan pada pra-penapis.

Fluks kemudiannya diarahkan ke pengion dengan wayar korona dan plat tanah. Kira-kira 12 kilovolt dibekalkan daripada unit voltan tinggi ke elektrod.

Akibatnya, pelepasan korona berlaku dan zarah kekotoran menjadi bercas. Campuran udara yang ditiup melalui pemendak, di mana bahan berbahaya tertumpu pada plat yang dibumikan.

Penapis pasca yang terletak selepas pemendak menangkap zarah yang masih belum diselesaikan. Kartrij kimia juga membersihkan udara daripada baki kekotoran karbon dioksida dan gas lain.

Aerosol yang digunakan pada plat hanya mengalir ke bawah aci di bawah pengaruh graviti.

Aplikasi pemendakan elektrostatik industri

Pembersihan udara tercemar digunakan dalam:

• loji janakuasa arang batu;

• tapak untuk pengeluaran minyak bahan api;

• loji pembakaran sisa;

• dandang industri untuk pemulihan kimia;

• tanur batu kapur industri;

• dandang teknologi untuk membakar biojisim;

• perusahaan metalurgi ferus;

• pengeluaran logam bukan ferus;

• tapak industri simen;

• perusahaan pertanian dan industri lain.

Kemungkinan untuk membersihkan persekitaran yang tercemar

Gambar rajah operasi penapis elektrostatik industri yang berkuasa dengan pelbagai bahan berbahaya ditunjukkan dalam rajah.

Ciri-ciri struktur penapis dalam peranti isi rumah

Pembersihan udara di premis kediaman dijalankan:

• penghawa dingin;

• pengion.

Prinsip operasi penghawa dingin ditunjukkan dalam foto.

Udara yang tercemar didorong oleh kipas melalui elektrod dengan voltan kira-kira 5 kilovolt dikenakan padanya. Mikrob, hama, virus, bakteria dalam aliran udara mati dan zarah kekotoran, sedang dicas, terbang ke elektrod pengumpulan habuk dan mengendap di atasnya.

Pada masa yang sama, udara terion dan ozon dibebaskan. Oleh kerana ia tergolong dalam kategori pengoksida semula jadi terkuat, semua organisma hidup dalam penghawa dingin dimusnahkan.

Melebihi kepekatan normatif ozon di udara tidak boleh diterima mengikut piawaian kebersihan dan kebersihan. Penunjuk ini dipantau rapi oleh pihak berkuasa penyeliaan pengeluar penghawa dingin.

Ciri-ciri pengion isi rumah

Prototaip pengion moden adalah pembangunan saintis Soviet Alexander Leonidovich Chizhevsky, yang dia cipta untuk memulihkan kesihatan orang yang letih di penjara akibat kerja keras yang paling berat dan keadaan penahanan yang buruk.

Disebabkan penggunaan voltan voltan tinggi pada elektrod sumber yang digantung dari siling dan bukannya candelier pencahayaan, pengionan berlaku di udara dengan pembebasan kation yang sihat. Mereka dipanggil "ion udara" atau "vitamin udara".

Kation memberikan tenaga penting kepada badan yang lemah, dan ozon yang dikeluarkan membunuh mikrob dan bakteria yang menyebabkan penyakit.

Pengion moden tidak mempunyai banyak kekurangan yang terdapat dalam reka bentuk pertama. Khususnya, kepekatan ozon kini sangat terhad, langkah-langkah diambil untuk mengurangkan kesan medan elektromagnet voltan tinggi, dan peranti pengionan bipolar digunakan.

Perlu diingat, bagaimanapun, bahawa ramai orang masih mengelirukan tujuan pengion dan ozonator (pengeluaran ozon dalam jumlah maksimum), menggunakan yang kedua untuk tujuan lain yang sangat membahayakan kesihatan mereka.

Mengikut prinsip operasi mereka, pengion tidak melaksanakan semua fungsi penghawa dingin dan tidak membersihkan udara daripada habuk.