Электростатические фильтры — устройство, принцип действия, области применения

Виды фильтров для промышленной вентиляции

Фильтрационные устройства, помогающие очищать атмосферу в производственных помещениях, бывают нескольких видов:

• рукавные — в их корпусе предусмотрены тканевые рукава, через которые загрязненные воздушные массы проходят из нижнего патрубка. Примеси остаются на ткани, а очищенные потоки выходят из патрубка в верхнем отделе фильтровального элемента;
• воздушно-картриджные – выполняются в форме цилиндра из микроволокон целлюлозы, полиэстера. Комфортны в эксплуатации за счет компактных размеров;
• керамические — производятся из пористых проницаемых материалов, обычно имеют форму полых цилиндров. Эффективность фильтрации обусловливается проницаемостью и размерами пор керамики;
• гидравлические – состоят из корпуса, фильтрующего элемента, индикатора заполнения, перепускного клапана. Используются для тонкой очистки масел;
• электростатические – газовый поток проходит сквозь электрическое поле. Мелкодисперсные частицы пыли, аэрозоли, копоть, сажа электризуются и опускаются на блоки осаждения.

Электрофильтры свойства

Электрофильтры свойства подразделяются по различным видам:

по конструкции электродов, в виде труб и пластин, по числу электрических полей, по числу секций, по методу удаления пыли, на сухие и мокрые.

Трубчатые электрофильтры, представляют собой устройства, содержащие металлический провод, размещённый в металлической трубе диаметром 150—300мм, причём, провод является коронирующим электродом, а поверхность трубы—осадительным электродом.

Пластинчатые Преимущества современных электрофильтров представляют собой устройства, содержащие ряд соединённых параллельно металлических проводов, являющихся коронирующим электродом, расположенных между двумя пластинами — осадительными электродами, которые установлены на расстоянии 200—300 мм друг от друга.

Осадительные электроды, в трубчатых ЭФ, могут быть выполнены в виде труб шестигранного сечения, а в пластинчатых ЭФ, они могут быть в виде сплошных пластин или сеток.

В многопольных ЭФ электрические поля расположены друг за другом последовательно, а в многосекционных, секции в цехе, устанавливаются параллельно.

Самыми распространёнными ЭФ в металлургии, являются сухие многопольные пластинчатые агрегаты, очищающие отходящие газы с температурой до 450ОС, с исходной запылённостью от 5 г/м3 до 30 г/м3.

Электростатические фильтры достоинства и недостатки

К достоинствам данных очистителей можно отнести легкость в обслуживании и достаточно высокую эффективность. Так, опытным путем выяснено, что электростатикой очищается 60% воздуха, а это, по сравнению с другими видами очистителей, высокий показатель. Как мы уже говорили электростатический фильтр можно применять к разного рода производствам, то есть область применения его широка и это тоже преимущество.

Но, несмотря на все достоинства электростатический фильтр имеет и недостатки. Главное, что следует отметить, это его способность генерировать озон. В небольших количествах он не опасен и даже дарит приятный запах дождя. Но,когда этот газ накапливается он может вызывать головную боль и даже астму.

Обычно, человек чувствует превышения озона в воздухе, но со временем он привыкает к его присутствию и перестает замечать. Снизив действие фильтра, а значит уменьшив его производительность, разработчики могут добиться сокращения генерации озона. Наличия у устройства сертификата соответствия Ростеста говорит о том, что его деятельность не вызывает негативных последствий. Ну а если ваш фильтр поврежден, то его эксплуатацию стоит прекратить, ведь в этом случае он может генерировать недопустимое количество озона.

Ни смотря на то, что электростатический фильтр имеет некоторые недостатки, он признан перспективным способом очистки, который имеет широкий спектр действия. В связи с этим, технология его производства постоянно совершенствуется, подстраиваясь к высоким современным требованиям очистки.

← Предыдущая страница
Следующая страница →

Типы фильтров по материалу

Классификация фильтров для вентиляции по материалу определяет специфику и область применения. Каждый материал имеет свои особенности: эффективность, срок службы, нюансы монтажа. Поэтому перед выбором фильтра в первую очередь необходимо определить, какой материал лучше всего подходит под технические условия обслуживания конкретного объекта. Фильтрующие материалы, которые можно встретить в современных фильтрах:

• Металлические проволочные сетки — отличаются методом изготовления сетки и размерами ячейки.
• Неметаллические сетки — по структуре аналогичны металлическим. В качестве материала для изготовления неметаллических сеток используют капрон, лавсан, полипропилен. Главное достоинство по сравнению с металлическими аналогами — устойчивость к коррозии.
• Ткани для фильтрации — асбест, лен, хлопковое полотно.
• Нетканый текстиль из химического волокна.
• Бумага или картон.

Виды фильтров и улавливаемые ими загрязнения

Группа фильтров*Задерживаемые загрязнения

Фильтры грубой очисткиклассы G1(EU1), G2(EU2), G3(EU3), G4(EU4)	Пух, сажа, частицы крупной пыли, насекомые, перья, крупные семена растений.
Фильтры тонкой очисткиклассы F5(EU5), F6(EU6), F7(EU7), F8(EU8), F9(EU9)	Частицы размером более 1 микрометра: средняя и мелкая пыль, пух, средняя и мелкая пыльца растений, споры грибов/плесени, бактерии
Фильтры высокой эффективности** EPAHEPA классы E10(H10), E11(H11), E12(H12), H13(H13), H14(H14)	Более 99% всех частиц величиной более 0,3 мкм: мельчайшая высоко-аллергенная пыль PM2.5, споры грибов и пыльца, способные оседать на легких, опасные вирусы и бактерии, частицы cмога.
Фильтры сверхвысокой эффективности очистки ULPAклассы U15, U16, U17, U18.	Эффективность фильтрации составляет от 99,9995% до 99.9999995 % с величиной проскока от 0,0005% до 0,000005%.
Адсорбционно- каталитические фильтры (угольные) Качество очистки от газов зависит от качества и количества наполнителя (угля и катализаторов)	Фильтрует:Фенол, Бензол, Диметилфталат, Толуол, Стирол, Этилбензол, Этилацетат, Бутилацетат, Ксилол 1,2-дихлорэтан Бензпирен (бензапирен), Ртуть, Фтороводород, Бораты (соли борной кислоты) Не фильтрует: CO (угарный газ), CO2 (углекислый газ), формальдегид, сернистый ангидрид, диоксид азота, аммиак, табачный дым.
Фотокаталитические фильтры (ФКО)	Фильтрует: Почти все органические соединения, включая микробов и вирусы.(аммиак, сероводород, фенол, бензапирен, бензол, пиридин, цианистый водород, метан, ксилол, толуол, этил бензол, нафталин, диметиламин, формальдегид), а так же некоторые неорганические соединения, например СО (угарный газ). Фильтрует слабо: Диоксид серы, серную кислоту. Не фильтрует: Неорганическую пыль.
Электростатические фильтры	Фильтрует: Пыль, копоть, табачный дым Не фильтрует:  Окислы азота, формальдегид, и другие летучие органические соединения.
Лабиринтные фильтры	Фильтрует: Крупную пыль, Порошок, Аэрозоли краски или лака (эффективность 90-98%), Не фильтрует:  Газы, Мелкую и среднюю пыль.

Классификация по ГОСТ Р ЕН 779-2014

ГруппаКласс фильтраСредняяпылезадерживающаяспособность,по синтетической пыли, %Средняяэффективностьдля частицс размером 0.4 мкм, %Минимальнаяэффективностьюдля частицс размером 0,4мкм,%

ГОСТ Р ЕН 779–2014
грубой очистки	G1	50 ≤ Аm < 65	—	—
G2	65 ≤ Аm < 80	—	—
G3	80 ≤ Аm < 90	—	—
G4	90 ≤ Аm	—	—
средней очистки	М5	—	40 ≤ Еm < 60	—
М6	—	60 ≤ Еm < 80	—
тонкой очистки	F7	—	80 ≤ Еm < 90	35
F8	—	90 ≤ Еm < 95	55
F9	—	95 ≤ Еm	70
ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010	Группа	Класс фильтра	Интегральное значение, в %	Локальное значениеa, b, в %
Эффективность	Проскок	Эффективность	Проскок
EPA	Е 10	≥ 85	≤ 15	—	—
Е 11	≥ 95	≤ 5	—	—
Е 12	≥ 99,5	≤ 0,5	—	—
HEPA	Н 13	≥ 99,95	≤ 0,05	≥ 99,75	≤ 0,25
Н 14	≥ 99,995	≤ 0,005	≥ 99,975	≤ 0,025
ULPA	U 15	≥ 99,9995	≤ 0,0005	≥ 99,9975	≤ 0,0025
U 16	≥ 99,99995	≤ 0,00005	≥ 99,99975	≤ 0,00025
U 17	≥ 99,999995	≤ 0,000005	≥ 99,9999	≤ 0,0001

Классификация по ГОСТ Р 51251-99

Класс очистки воздухаDIN 24184
DIN 24185EN 779EUROVENT
4/5EN 1882Эффективность очисткиПрименение

Грубая очистка	EU1	G1	EU1		< 65	Фильтры грубой очистки используются в помещениях и процессах с низкими требованиями к чистоте воздуха. Это предварительная очистка в системах вентиляции и центрального кондиционирования. Применяются при эксплуатации компрессоров, холодильных машин в условиях большой запыленности.
EU2	G2	EU2		65 — 80
EU3	G3	EU3		80 — 90
EU4	G4	EU4		90 >
Тонкая очистка	EU5	F5	EU5		40 — 60	Фильтры тонкой очистки воздуха используют в системах кондиционирования и вентиляции. Очистка воздуха газотурбинных агрегатов. Применяются в качестве фильтров второй ступени очистки (доочистки). Используются в частных квартирах и домах, больничных палатах, административных зданиях, гостиницах, при производстве продуктов питания, лекарств, в электронной, мясомолочной промышленности и т.п.
EU6	F6	EU6		60 — 80
EU7	F7	EU7		80 – 90
EU8	F8	EU8		90 – 95
EU9	F9	EU9		95 >
Особо тонкая очистка		H10		EU10	85	Фильтры абсолютной очистки применяются для чистых зон, чистых помещений. В фармацевтической и электронной промышленности, в качестве «финишных» фильтров, для решения проблем санитарии, гигиены и микроклимата в лечебных учреждениях, операционных; на АЭС; при производстве продуктов питания (бродильные отделения), лекарств и т.п.
	H11		EU11	95
	H12		EU12	99,5
	H13		EU13	99,95
	H14		EU14	99,995
	U15			99,9995	Фильтры окончательной очистки воздуха применяются в помещениях с самыми высокими требованиями к чистоте воздуха.
	U16			99,99995
	U17			99,999995
	U18			99.9999995

* В скобках указан европейский стандарт класса фильтрации.
** Фильтры высокой эффективности обеспечивают выполнение специальных требований к чистоте воздуха, в том числе в медицинских учреждениях.

Преимущества современных электрофильтров

Современные ЭФ, обладают существенными преимуществами по сравнению с разработанными ранее конструкциями:

• возможностью применения в качестве осадительных электродов широкопрофильных листовых материалов с активной высотой до 18 м;
• устойчивым осаждением частиц размером до 1 мкм;
• отработанными режимами работы с возможностью их автоматизации;
• высокой надёжностью и длительностью межремонтной эксплуатации;
• минимальным расходом электроэнергии;
• простотой обслуживания.

Благодаря возможностям по улавливанию сверх тонких частиц, кроме металлургической промышленности, они применяются в химической, горнодобывающей и пищевой отраслях

Одним из предприятий выпускающим современные ЭФ, которые эксплуатируются в более чем тридцати стран мира, является БМЗ «Прогресс».

Рекомендуем к чтению: воздушные классификаторы

Особенности конструкции и принцип действия

Принцип действия фильтров для вытяжных установок заключается в следующем: воздушная масса с тяжелыми компонентами по вентиляционным каналам проходит через фильтрующее устройство, где остаются частицы пыли и иных загрязняющих агентов. Пористая поверхность обеспечивает быстрое впитывание этих компонентов. Работа датчиков зависит от особенностей конструкции:

• пористые устройства (в основе лежит пористое сырье, через которое проходит воздушные массы);
• поглощающие устройства (в основе – поглощающее сырье);
• тканевые устройства (фильтры оснащаются специальными материалами, способными удерживать крупные твердые частицы).

Виды и причины загрязнённости газовых смесей

Пыль является самым распространённым на Земле компонентом окружающей среды. В природе существует много разных источников пыли. Поэтому она всегда присутствует в воздухе и проникает в помещения. Основной источник – это поверхность земли и ветер. Причём даже в нежилых и заброшенных помещениях спустя определённое время всё покрывается слоем пыли, которую ветер задувает в них через самые мельчайшие щели. Следовательно, в воздухе всегда есть частички маленькие настолько, что без специальных мер защиты от них невозможно избавиться.

Деятельность человека существенно увеличивает пылевое загрязнение атмосферы. Это хорошо заметно в крупных городах. Даже при отсутствии крупных производств в них скопления автотранспорта являются заметными загрязнителями воздуха. А некоторые технологические процессы являются настолько мощными загрязнителями атмосферы, что без специальной фильтрации не используются. Поэтому очистка воздуха на любом предприятии является одним из основных процессов, который связан с главным производством.

Размеры частиц, которые порождает хозяйственная деятельность человека, изменяются от долей миллиметра до размеров молекул. При этом они находятся в различных агрегатных состояниях:

• в виде мельчайших капель, это туман, и дым, которых за год в мире выбрасывается порядка 150 миллионов тонн,
• в виде твёрдых частиц, это пыль, которая поступает в атмосферу в количестве примерно 1 кубический километр по всему миру в целом.

Замена фильтров

Продолжительность эксплуатации фильтров индивидуальна. Она зависит от местонахождения объекта, розы ветров, сезона и иных факторов. Загрязнённость фильтров контролируют, отслеживая на нем перепады давления (сопротивление изделия воздушному потоку).
Рекомендуется конечное сопротивление:

• 250 Па для фильтров грубой воздушной очистки;
• 450 Па для изделий тонкой воздушной очистки;
• 600 Па для изделий абсолютной воздушной очистки.

Но правильнее и более рационально менять фильтры планово. Проводя плановую замену изделий, можно исключить вероятность разрыва фильтра или продавливания сквозь фильтрующий материал пыли.

В Москве мы рекомендуем проводить замену фильтров воздушной очистки по графику:

• грубая очистка – фильтры панельные и кассетные – летом 2  раза  в месяц, зимой 1 раз в месяц;
• карманные изделия 4 раза ежегодно;
• тонкая воздухоочистка – карманные фильтры ежегодно 4 раза;
• компактные модели дважды в год.

Какой тип пылеуловителя считается одним из лучших

В настоящее время одним из лучших пылеуловителей является устройство центробежного типа — циклон. Однако из-за значимого гидромеханического сопротивления и небольшой эффективности при улавливании тонкодисперсных загрязнений, область их использования ограничена.

Таблица основных видов пылеуловителей

Класс пылеуловительных систем	Тип пылеуловительных систем	Эффективность по   группам пыли, %
1	2	3	4	5
1 класс	Электрические многофункциональные  фильтры Система Вентури с высоким давлением	0.5	85	85/ 99.0	нет	нет
2 класс	Рукавные фильтры Электрофильтр 2 кл. Система Вентури 2 кл. Электроуловители паров  масла и кислотных паров, волокнистого типа Мокрые очистители, струйной модификации	4	нет	45/90	90/99	нет
3 класс	Промыватели скоростного типа	5	нет	нет	80/99	99.9
4 класс	Циклонный пылеуловитель пыль менее 5 мкм, одиночного расположения Мокрый циклон пылеуловитель пленочного типа	9	нет	нет	нет	99.9
5 класс	Циклонный пылеуловитель крупных типоразмеров, одиночного расположения по чертежу Групповые циклоны Камеры пылеосаждающие	20	нет	нет	нет	нет

Пылеулавливающие устройства, функционирующие по технологии фильтрации, — рукавные фильтры, способны обеспечить наиболее высочайшую степень очистки в сравнении с прочими индустриальными пылеуловителями.

При равной эффективности пылеуловительных устройств различных классов преимущество отдают аппаратам низшего класса. Так, например, если по составу и объему загрязнений существует возможность использовать и мокрые, и сухие, предпочитают последние. Из агрегатов 4 и 5 класса делают выбор в пользу мокрого пылеуловителя с наименьшим расходованием воды.

Создание домашнего пылеуловителя своими руками

Промышленные пылесосы для уборки производственных помещений

Создание циклона для пылесоса — схемы для строительного и бытового

Инсинераторная установка для утилизации отходов

Как устроен пылесос и что с его помощью можно делать

Как выбрать автомобильный пылесос по мощности всасывания

Влияние на разделение / эффективность

Перенос частиц

Перенос частиц зависит от приложенного электрического поля, а также от свойств протекающего газа и отделяемой пыли. Как электрические условия, так и динамика потока в значительной степени определяются геометрией сепаратора (в частности, геометрией разделительных и распылительных электродов). Другой эффект — это реакция заряженных частиц на электрическое поле. Поскольку время зарядки частиц относительно мало по сравнению со временем осаждения, создается облако отрицательно заряженных частиц. Отрицательно заряженные частицы (объемный заряд частиц) влияют друг на друга на пути к разделительному электроду (отталкивание той же полярности) и тем самым ограничивают ионный ток. Это общий процесс, который всегда в небольшой степени происходит в электрофильтрах. При очень высокой входной концентрации, в частности мелких частиц, этот объемный заряд частиц может стать настолько сильным, что ток коронного разряда упадет до тысячи значений потребления тока чистого газа. Затем говорят о гашении короны. Эту проблему можно в значительной степени минимизировать или даже избежать, выбрав подходящее расстояние между электродами для распыления и напыления (примерно 4-6 см в условиях окружающей среды) и используя электроды для распыления с низким пороговым напряжением коронного разряда (тонкие проволоки или конструкции с наконечниками). ).

Слой пыли

Заряд отделенных частиц и входящий ионный ток должны проходить через слой пыли уже отделенных частиц на осаждающих пластинах. Если слой пыли имеет высокое электрическое сопротивление (в зависимости от: состава, размера зерна, температуры и т. Д.), На слое пыли возникает сильное падение напряжения, которое в конечном итоге может привести к коронному разряду в слое пыли. Это создает носители заряда обеих полярностей, что приводит к ионному току, противоположному току осаждения, в направлении распылительных электродов. В некоторых случаях пробои также возникают внутри уже осажденного слоя пыли, которая, подобно взрыву , отбрасывает пыль обратно в газовый поток. Этот эффект называется «обратным напылением» (обратная корона) и приводит к снижению скорости переноса частиц.

Переобучение

Под повторным уносом понимается унос пыли, которая уже была отделена потоком газа. Большая часть повторного уноса происходит при ударе осадочных пластин (потери при детонации). Но даже при обычных операциях сепарации потери при повторном уносе возникают из-за слоя пыли. Здесь говорят об эрозионных потерях. С точки зрения конструкции, предпринимаются попытки противодействовать повторному проникновению путем использования электродов соответствующей геометрии (например, улавливающих пространств).

Неоднородное электрическое поле

неоднородное

Коронный разряд

• в небольшой области, приближенной к проволочному электроду, напряженность электрического поля может достигать высоких значений (значительно превышающих 30кВ/см), достаточных для возникновения интенсивных ионизационных процессов в воздухе;
• одновременно с этим, в большей части межэлектродного пространства напряженность электрического поля будет принимать невысокие значения – менее 10 кВ/см.

коронным разрядомкоронирующим электродомзона ионизации(или чехол разряда)зона дрейфаток коронного разрядалавиннуюстримерную

Эксперимент #3

U, кВ	I, мкА
6,5	1
7	2
8	20
9	40
10	60
11	110
12	180
13	220
14	300
15	350
16	420
17	520
17.1	перекрытие

Эксперимент #4

U, кВ	I, мкА
7.5	1
8	4
9	20
10	40
11	100
12	150
13	200
14	300
15	380
16	480
17	590
18	700
18.4	800
18.5	перекрытие

Эксперимент #5

U, кВ	I, мкА
5.5	1
6	3
7	10
8	20
9	35
10	60
11	150
12	300
12.9	410
13	перекрытие

• геометрические параметры межэлектродного пространства:
  • геометрические параметры коронирующего электрода;
  • межэлектродное расстояние;
• полярность электропитания, подводимого к коронирующему электроду;
• параметры воздушной смеси, заполняющей межэлектродное пространство:
  • химический состав;
  • влажность;
  • температура;
  • давление;
  • примеси (частицы аэрозолей, например: пыль, дым, туман)
• в некоторых случаях материал (значение работы выхода электрона) отрицательного электрода, так как с поверхности металлического электрода при бомбардировке ионами и при облучении фотонами может происходить отрыв электронов.

Электропитание и управление электрофильтром

Степень разделения электрофильтра зависит , в частности от напряжения между распылительным и разделения электродов. Необходимое для этого высокое постоянное напряжение создается так называемой системой преобразования напряжения. Обычно он состоит из сетевого трансформатора , который преобразует сетевое напряжение примерно от 80 кВ до более 100 кВ, и выпрямителя . Тиристорный регулятор подключен к первичной цепи трансформатора в качестве исполнительного механизма . Для ограничения тока к входу подключен дроссель . Системы, работающие с сетевыми трансформаторами и тиристорными контроллерами, в принципе могут реагировать только в течение 10 мс. Существуют также системы преобразования напряжения , которые используют трансвертер . С ними также возможен импульсный режим с короткими импульсами (так называемый мкс импульсный генератор).

Система преобразования напряжения для электрофильтров имеет следующие параметры:

• Мощность или выходной ток
• Выходное напряжение (высокое напряжение)

Система преобразования напряжения управляется так называемым фильтром управления. Элемент управления фильтром выполняет следующие функции:

• Ограничение тока заданными значениями
• Доведение высокого напряжения до максимально возможного значения — чуть ниже напряжения пробоя — и, таким образом, достижение достаточного тока распыления
• Определение предела поломки, обнаружение поломки, различие между разными типами поломок и реагирование на них
• Обнаружение пыли, возникающей во время высокоомной и реакция

Регулятор фильтра обычно работает как регулятор тока и после включения приближается к установленному току с заданной рампой. Кроме того, функции для обнаружения поломки и обработки поломки являются подчиненными: при обнаружении поломки рампа разгона прерывается, высокое напряжение для деионизации может быть временно заблокировано и новая рампа разгона, возможно, с более низкими конечными значениями, прерывается. начал.

Механическое оборудование ЭФВА состоит из следующих узлов:

• корпуса;
• фильтра предварительной очистки воздуха от крупных частиц (предфильтра), который также служит для равномерного распределения очищаемого воздуха на входе в электрофильтр;
• ионизатора, состоящего из заземленных пластин с натянутыми между ними коронирующими электродами из вольфрамовой или нихромовой проволоки;
• осадителя, представляющего собой многопластинчатый конденсатор из заземленных и потенциальных пластин;
• противоуносного фильтра (постфильтра), который служит для предотвращения уноса крупных капель в случае жидкого аэрозоля или конгломератов пыли, образующихся при срыве уже уловленных частиц, а также для поддержания равномерного газораспределения в электрофильтре

По требованию Заказчика постфильтр может быть укомплектован химкассетой для улавливания вредных газов, при этом гидравлическое сопротивление фильтров возрастает на 250-300 Па. Все внутреннее оборудование выполнено в виде кассет, которые вставляются в корпус по стальным направляющим. Корпуса электростатических пылеулавливающих фильтров ЭФВА изготавливаются из стального листа толщиной 1…1,5 мм. Конструкция корпуса обеспечивает легкий доступ к механическому оборудованию для его промывки или механической чистки. Торцевые поверхности корпусов стационарных агрегатов снабжены фланцами, предназначенными для присоединения к газоходам, присоединения дополнительного оборудования или второго агрегата при двухкаскадной схеме. На корпусе предусмотрены устройства для крепления БП и подвода высокого напряжения к ионизатору и осадителю через проходные изоляторы и плоские пружинные контакты. Для обеспечения безопасности при обслуживании агрегата предусмотрены: блокировочное устройство с концевым выключателем, отключающим источник высокого напряжения при открывании дверцы фильтра, и заземляющее устройство для снятия остаточного заряда осадителя. Пульт управления БП крепится на передней или задней стенке корпуса агрегата, либо отдельно вблизи рабочего места оператора. Внутри корпуса электростатического пылеулавливающего фильтра ЭФВА 10 основные узлы механического оборудования размещены в три ряда по высоте, в каждом из которых по три сборочных узла. На входе в фильтр установлены две газораспределительные решетки. ЭФВА 20-08, -09 и ЭФВА 40-11 имеют дополнительное устройство для слива уловленного аэрозоля или воды (при промывке) из верхнего модуля агрегата в нижний. По желанию Заказчика агрегаты ЭФВА 2 (4, 10, 20, 40) могут быть укомплектованы: вентиляторами; консольно-поворотными вытяжными устройствами (КПВУ) с радиусами обслуживания 3; 4,5; 6 м; полноповоротными воздуховытяжными устройствами с радиусами обслуживания 2,5 и 3,5 м, выполненными в двух модификациях — верхнего и нижнего крепления. Комплектность поставки

Электрическая очистка воздуха: принцип работы

Зарядка частиц

ударной зарядкидиффузионной зарядкиПроцессы зарядки

• способность частицы к зарядке (скорость зарядки и предельный заряд, больше которого частица зарядиться не может);
• время, отпущенное на процесс зарядки;
• электрические параметры области, в которой находится частица (напряженность электрического поля, концентрация и подвижность ионов)

Дрейф и осаждение частиц

• электростатических сил притяжения, обусловленных наличием заряда на частице;
• молекулярных сил;
• сил, обусловленных капиллярными эффектами (в случае присутствия достаточного количества жидкости и способности частицы и электрода к смачиванию).

• производство положительных ионов для зарядки частиц;
• обеспечение электрического поля для направленного дрейфа ионов (необходимого для зарядки частиц) и для направленного дрейфа заряженных частиц к осадительному электроду (необходимого для осаждения частиц).

• высокая количественная концентрация частиц загрязнений; приводит к дефициту ионов (большая их часть осаждается на частицах), в результате чего снижается интенсивность коронирования, вплоть до прекращения (явление носит название запирание короны), ухудшению параметров электрического поля в промежутке ; это приводит к падению эффективности процесса зарядки;
• накопление слоя пыли на осадительном электроде:
  • если слой обладает высоким электрическим сопротивлением, то в нем накапливается электрический заряд того же знака, что и заряд дрейфующих частиц (и полярность коронирующего электрода), в результате чего:
    • снижается интенсивность коронного разряда (из-за деформации электрического поля в промежутке), что негативно отражается на процессе зарядки частиц и процессе дрейфа частиц к осадительному электроду;
    • заряженный слой оказывает отталкивающее действие на осаждающуюся частицу , имеющую заряд того же знака, что негативно отражается на процессе осаждения;
• электрический ветер (возникновение воздушного потока в направлении от коронирующего электрода в сторону осадительного электрода) в некоторых случаях может оказывать заметное влияние на траекторию движения частиц, особенно мелких.

Какие проблемы создаёт пыль и как их устранять?

И главная проблема этих выбросов не в том, что они добавляют грязи в квартире, оседая на полу, а также на всех поверхностях мебели и других предметов. Они опасны для здоровья. Причём в некоторых случаях у людей возникают профессиональные заболевания, связанные с продолжительным трудовым стажем в условиях повышенной запылённости. На производстве также пыль является в ряде случаев потенциально взрывоопасной. Не меньшей проблемой на некоторых производствах являются потери продукта, который теряется в виде пыли. В основном это имеет отношение к порошкам, которые при перемещении создают очень большое количество пыли. На некоторых предприятиях можно потерять таким путём до 5% продукта.

Очистку воздуха или газов от нежелательных мельчайших загрязнений выполняют специальные фильтры. Через них пропускается загрязнённый воздух или газ. Взвешенные в нём частицы осаждаются в соответствии с размером и конструкцией фильтра. Для наиболее мелких загрязнителей применяется электростатический фильтр. Его работа основана на взаимодействии заряженных частиц и электродов, которые создают электростатическое поле. Оно и заряжает частицы, от которых необходимо избавиться при помощи электрической фильтрации.

Чем дольше очищаемый газ подвергается воздействию поля, тем лучше качество его очистки. По энергетической эффективности электрическая очистка одна из лучших. Затраты энергии на создание электростатического поля относительно невелики, а перемещение очищаемого газа через фильтр также требует немного энергии. На 1000 куб. м газа обычно расходуется от 0,1 до 0,5 кВт*ч. Для любого фильтра существует такой параметр как его гидравлическое сопротивление. Оно у электростатических очистителей лежит в пределах от 100 до 150 Па, что существенно меньше, чем у других конструкций.

Качество электрической очистки почти стопроцентное. Причём нет существенной разницы результатов очистки между различными концентрациями загрязнённости и размерами фильтруемых частиц. Важными свойствами электрической очистки является возможность обработки влажных газов и химически активных газовых сред с температурами от отрицательных значений до 500 градусов по Цельсию включительно при значительных обрабатываемых объемах, которые исчисляются сотнями тысяч кубометров.

Назначение пылеуловителей

Пылеуловитель в промышленном производстве — это воздухоочиститель для очистки окружающей среды от выбросов взвешенных частиц в уходящих газах или вентилируемом воздухе. Может использоваться в помещениях закрытого типа для внутренней очистки газовоздушных сред, а все собранные пылеуловителем вещества собираются в специализированном резервуаре.

Важным показателем таких систем является эффективность очистки воздуха, которая зависит от модификации пылеуловителей и характеристики дисперсного состава загрязняющих частиц. Современный уровень очистки воздуха от пыли достигает показателя 99.9 % с условным ее диаметром 20 мкр.

Особенности электрической очистки

При более низких температурах процесс электрической фильтрации происходит более эффективно. Это объясняется свойствами газов и увеличением влажности. В охлаждённом газе частицы испытывают меньшее сопротивление. Коронный разряд в охлаждённом газе более устойчив и мощен, что увеличивает пропускную способность фильтра. От скорости движения потока зависят его размеры и скорость процесса электрической фильтрации.

Однако имеются и недостатки. Электростатические фильтры нуждаются в большой стабильности параметров процесса очистки. Конструктивно они громоздки и металлоёмки. Требуется квалифицированный персонал, как для сборки, так и для их обслуживания. Электростатическое поле слабо заряжает частицы с большим электрическим сопротивлением. Поэтому такие разновидности пыли плохо удаляются ими.

В процессе электрической фильтрации могут возникать искры, которые будут воздействовать на фильтруемый газ при его взрывоопасности. Поэтому очищать таким способом допустимо только негорючие газы и смеси газов. Электрическое поле оказывает на молекулы газа сильное воздействие. Если газы или смеси газов могут вступать в электрохимические реакции с выделением нежелательных продуктов их также нельзя фильтровать электрическим способом. Устройство электростатического фильтра показано на схематическом изображении далее.

Коронирующий электрод с постоянным потенциалом быстро сообщает заряд частицам пыли. Эти зарядившиеся частицы в течение нескольких секунд притягиваются к осадительному электроду и остаются на нём в виде слоя пыли. По мере накопления и увеличения толщины слоя на электродах они очищаются встряхиванием или смыванием. Знак заряда на электроде имеет значение.

Коронирующий электрод с положительным потенциалом выделяет меньше озона при фильтрации загрязнённого воздуха. Однако при отсутствии требований к наличию озона используется коронирующий электрод с отрицательным потенциалом. При этом фильтр функционирует более стабильно, подвижность ионов с отрицательным знаком выше, а его электрическая мощность и как следствие очистная эффективность получается больше.

история

• Первая запись об образовании дыма электрическим током, сделанная Уильямом Гилбертом около 1600 года.
• Исследование Бенджамина Франклина около 1745 года посвящено коронным разрядам.
• Экспериментальная очистка тумана в стеклянном сосуде через пустое поле в 1824 году.
• Публикация Оливера Лоджа 1884 года об этом явлении.
• Первая коммерческая попытка электрического разделения в 1885 году была предпринята Уокером, Хатчингсом и Лоджем на плавильном заводе по плавке свинца, но потерпела неудачу, поскольку отделить свинцовую пыль чрезвычайно сложно.
• Эксперименты Фредерика Гарднера Коттрелла около 1906 года привели к первому успешному коммерческому применению для отделения тумана серной кислоты на порошковых фабриках Пиноле и Селби-Хютте.
• В.А. Шмидт, бывший студент Коттрелла, примерно в 1910 году сконструировал первые электрофильтры в цементной промышленности.
• Вывод экспоненциального закона разделения У. Дойчем в 1922 г.