静电过滤器——装置、工作原理、应用领域

能够呼吸新鲜空气是我们的生理需要，是健康长寿的保证。然而，强大的现代工业企业以对人类有害的工业排放物污染环境和大气。

确保企业工艺过程中的空气纯净，去除日常生活中的有害杂质——这些都是静电过滤器所要完成的任务。

第一个这样的设计于 1907 年在美国专利号 895729 中注册。其作者 Frederick Cottrell 从事研究从气态介质中分离悬浮颗粒的方法。

为此，他利用静电场基本定律的作用，使含有细小固体杂质的气态混合物通过具有正电位和负电位的电极。带有灰尘颗粒的带相反电荷的离子被吸引到电极上，并沉积在电极上，同名离子被排斥。

这一发展成为现代静电过滤器的原型。

来自直流电源的相反符号的电势被施加到层状片状电极（通常称为术语“沉淀”），这些电极组装在单独的部分并放置在它们之间的金属丝栅。

家用电器中网络与极板之间的电压大小为几千伏。对于在工业设施中运行的过滤器，它可以增加一个数量级。

通过这些电极，风扇通过特殊管道传递含有机械杂质和细菌的空气或气体流。

在高压作用下，形成强电场，表面电晕放电从灯丝（电晕电极）流出。这会导致电极附近的空气电离，同时释放出阴离子 (+) 和阳离子 (-)，从而产生离子电流。

带负电荷的离子在静电场的作用下移动到收集电极，同时给杂质计数器充电。这些电荷受到静电力的作用，在收集电极上产生灰尘堆积。以这种方式，驱动通过过滤器的空气得到净化。

过滤器工作时，其电极上的粉尘层不断增加。应定期将其删除。对于家庭结构，此操作是手动执行的。在强大的生产工厂中，沉降电极和电晕被机械摇动，将污染物导入一个特殊的料斗，从那里将它们取出进行处理。

工业电除尘器设计特点

它的身体细节可以由混凝土块或金属结构制成。

气体分布屏安装在受污染空气的入口和净化空气的出口处，以最佳方式引导电极之间的气团。

粉尘收集在通常为平底并配备刮板输送机的筒仓中进行。除尘器的生产形式有：

• 托盘；

• 倒金字塔;

• 截锥。

电极振动机制根据落锤原理工作。它们可以位于板的下方或上方。这些设备的运行显着加快了电极的清洁速度。每个锤子作用于不同电极的设计可获得最佳效果。

为了产生高压电晕放电，使用了带有从工业频率网络运行的整流器的标准变压器或几十千赫兹的特殊高频设备。微处理器控制系统参与其工作。

在不同类型的放电电极中，不锈钢螺旋线最适合优化灯丝张力。与所有其他型号相比，它们受到的污染更少。

具有特殊轮廓的板状收集电极的结构被组合成多个部分，以实现表面电荷的均匀分布。

用于捕获剧毒气溶胶的工业过滤器

照片中显示了此类设备的操作方案之一的示例。

这些结构使用被固体杂质或气溶胶蒸汽污染的两级空气净化区。最大的颗粒沉积在预过滤器上。

然后将助焊剂引导至带有电晕线和接地板的电离器。大约 12 千伏从高压单元供应到电极。

结果，发生电晕放电并且杂质颗粒带电。吹出的空气混合物通过除尘器，其中有害物质集中在接地板上。

位于除尘器之后的后置过滤器捕获剩余的未沉降颗粒。化学墨盒还可以清除空气中残留的二氧化碳和其他气体杂质。

涂在板上的气溶胶在重力的影响下简单地沿着轴流下。

工业静电除尘器的应用

污染空气的净化用于：

• 燃煤电厂；

• 燃料油生产场所；

• 垃圾焚烧厂；

• 用于化学品回收的工业锅炉；

• 工业石灰石窑；

• 燃烧生物质的技术锅炉；

• 黑色冶金企业；

• 有色金属生产；

• 水泥工业场所；

• 农业企业等行业。

清洁受污染环境的可能性

具有各种有害物质的强力工业静电过滤器的运行图如图所示。

家用电器过滤结构的特点

住宅楼宇的空气净化是在以下情况下进行的：

• 空调；

• 电离器。

空调的工作原理如图所示。

受污染的空气由风扇驱动，通过电极施加约 5 千伏的电压。气流中的微生物、螨虫、病毒、细菌死亡，杂质颗粒带电飞到集尘电极上并落在上面。

同时，空气被电离，释放出臭氧。由于它属于最强的天然氧化剂，空调内的所有生物体都会被破坏。

根据卫生和卫生标准，超过空气中臭氧的规范浓度是不允许的。该指标受到空调制造商监管部门的密切关注。

家用离子发生器的特点

现代电离器的原型是苏联科学家亚历山大·列昂尼多维奇·奇热夫斯基 (Alexander Leonidovich Chizhevsky) 的发明，他发明这种电离器是为了让在监狱中因最繁重的苦役和恶劣的拘留条件而筋疲力尽的人恢复健康。

由于对悬挂在天花板上而不是吊灯上的电源的电极施加高压电压，空气中会发生电离，并释放出健康的阳离子。它们被称为“空气离子”或“空气维生素”。

阳离子为虚弱的身体提供活力，释放的臭氧杀死致病微生物和细菌。

现代电离器没有最初设计中的许多缺点。特别是现在臭氧浓度受到严格限制，采取措施降低高压电磁场的影响，并采用双极电离装置。

然而，值得注意的是，许多人仍然混淆了电离器和臭氧发生器的用途（产生最大量的臭氧），将后者用于其他用途，极大地损害了他们的健康。

根据其工作原理，负离子发生器不会执行空调的所有功能，也不会净化空气中的灰尘。