المرشحات الكهروستاتيكية - الجهاز ، مبدأ التشغيل ، مجالات التطبيق

القدرة على استنشاق الهواء النقي هي حاجتنا الفسيولوجية ، وضمان الصحة وطول العمر. ومع ذلك ، تلوث المؤسسات الصناعية الحديثة القوية البيئة والغلاف الجوي بالانبعاثات الصناعية التي تشكل خطورة على البشر.

ضمان نقاء الهواء أثناء العمليات التكنولوجية في المؤسسات وإزالة الشوائب الضارة منه في الحياة اليومية - هذه هي المهام التي تؤديها المرشحات الكهروستاتيكية.

تم تسجيل أول تصميم من هذا القبيل في براءة الاختراع الأمريكية رقم 895729 في عام 1907. كان مؤلفه فريدريك كوتريل منخرطًا في البحث عن طرق لفصل الجسيمات العالقة عن الوسائط الغازية.

لهذا ، استخدم عمل القوانين الأساسية للمجال الإلكتروستاتيكي ، حيث تمرر المخاليط الغازية ذات الشوائب الصلبة الدقيقة من خلال أقطاب كهربائية ذات جهود موجبة وسالبة. تنجذب الأيونات ذات الشحنة المعاكسة مع جزيئات الغبار إلى الأقطاب الكهربائية ، وتستقر عليها ، وتتنافر الأيونات التي تحمل الاسم نفسه.

كان هذا التطور بمثابة نموذج أولي لإنشاء المرشحات الكهروستاتيكية الحديثة.

يتم تطبيق إمكانات العلامات المعاكسة من مصدر تيار مباشر على أقطاب صفائح صفائحية (يشار إليها عادةً بمصطلح "الترسيب") مجمعة في أقسام منفصلة وتوضع بينها شبكات خيوط معدنية.

يبلغ حجم الجهد بين الشبكة واللوحات في الأجهزة المنزلية عدة كيلوفولت. بالنسبة للفلاتر التي تعمل في المنشآت الصناعية ، يمكن زيادتها بترتيب من حيث الحجم.

من خلال هذه الأقطاب الكهربائية ، تمر المراوح عبر قنوات خاصة لتدفق الهواء أو الغازات التي تحتوي على شوائب ميكانيكية وبكتيريا.

تحت تأثير الجهد العالي ، يتم تشكيل مجال كهربائي قوي ويتدفق تفريغ الهالة السطحية من الخيوط (أقطاب الإكليل). هذا يؤدي إلى تأين الهواء المجاور للأقطاب الكهربائية مع إطلاق الأنيونات (+) والكاتيونات (-) ، يتم إنشاء تيار أيوني.

تنتقل الأيونات ذات الشحنة السالبة تحت تأثير مجال إلكتروستاتيكي إلى أقطاب التجميع ، وفي نفس الوقت تشحن عدادات الشوائب. يتم تفعيل هذه الشحنات بواسطة قوى إلكتروستاتيكية تؤدي إلى تراكم الغبار على أقطاب التجميع. بهذه الطريقة ، يتم تنقية الهواء المدفوع عبر الفلتر.

عندما يعمل المرشح ، تزداد طبقة الغبار الموجودة على أقطابها باستمرار. بشكل دوري يجب إزالته. بالنسبة للهياكل المنزلية ، يتم تنفيذ هذه العملية يدويًا. في مصانع الإنتاج القوية ، يتم اهتزاز أقطاب الترسيب والهالة ميكانيكيًا لتوجيه الملوثات إلى قادوس خاص ، حيث يتم إزالتها للتخلص منها.

ميزات تصميم المرسب الكهروستاتيكي الصناعي

يمكن صنع تفاصيل جسمه من كتل خرسانية أو هياكل معدنية.

يتم تثبيت شاشات توزيع الغاز عند مدخل الهواء الملوث وعند مخرج الهواء النقي ، والتي توجه الكتل الهوائية على النحو الأمثل بين الأقطاب الكهربائية.

يتم جمع الغبار في صوامع ، والتي عادة ما تكون مسطحة القاع ومجهزة بناقل كاشطة. يتم إنتاج مجمعات الغبار على شكل:

• صواني.

• هرم مقلوب؛

• المخروطي.

تعمل آليات اهتزاز القطب على مبدأ سقوط المطرقة. يمكن أن تكون موجودة أسفل أو فوق اللوحات. يؤدي تشغيل هذه الأجهزة إلى تسريع تنظيف الأقطاب بشكل كبير. يتم تحقيق أفضل النتائج من خلال التصميمات حيث تعمل كل مطرقة على قطب كهربائي مختلف.

لإنشاء تفريغ إكليلي عالي الجهد ، يتم استخدام محولات قياسية مع محولات تعمل من شبكة تردد صناعية أو أجهزة خاصة عالية التردد تصل إلى عدة عشرات من الكيلوهيرتز. تشارك أنظمة التحكم في المعالجات الدقيقة في عملها.

من بين الأنواع المختلفة لأقطاب التفريغ ، تعمل الحلزونات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أفضل من أجل توتر الفتيل الأمثل. هم أقل تلوثا من جميع النماذج الأخرى.

يتم دمج تركيبات أقطاب التجميع على شكل ألواح ذات ملف تعريف خاص في أقسام تم إنشاؤها لتوزيع موحد لشحنات السطح.

مرشحات صناعية لالتقاط الهباء الجوي شديد السمية

يظهر مثال على أحد مخططات تشغيل هذه الأجهزة في الصورة.

تستخدم هذه الهياكل منطقة تنقية هواء ذات مرحلتين ملوثة بالشوائب الصلبة أو أبخرة الهباء الجوي.تترسب أكبر الجسيمات في المرشح الأولي.

ثم يتم توجيه التدفق إلى مؤين بسلك هالة وألواح أرضية. يتم توفير حوالي 12 كيلو فولت من وحدة الجهد العالي للأقطاب الكهربائية.

نتيجة لذلك ، يحدث تفريغ إكليلي وتصبح جزيئات الشوائب مشحونة. يمر خليط الهواء المنفوخ عبر المرسب ، حيث تتركز المواد الضارة على الألواح الأرضية.

مرشح لاحق يقع بعد المرسب يلتقط الجسيمات المتبقية غير المستقرة. تقوم الخرطوشة الكيميائية أيضًا بتنظيف الهواء من الشوائب المتبقية من ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى.

تتدفق الهباء الجوي المطبق على الألواح ببساطة إلى أسفل العمود تحت تأثير الجاذبية.

تطبيقات المرسبات الكهروستاتيكية الصناعية

يتم استخدام تنقية الهواء الملوث في:

• محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم؛

• مواقع إنتاج زيت الوقود ؛

• محطات حرق النفايات؛

• مراجل صناعية للاسترجاع الكيميائي ؛

• أفران الحجر الجيري الصناعي ؛

• المراجل التكنولوجية لحرق الكتلة الحيوية.

• شركات المعادن الحديدية؛

• إنتاج المعادن غير الحديدية ؛

• مواقع صناعة الاسمنت.

• المشاريع الزراعية والصناعات الأخرى.

احتمالات تنظيف البيئة الملوثة

يوضح الرسم التخطيطي مخططات تشغيل المرشحات الكهروستاتيكية الصناعية القوية بمواد ضارة مختلفة.

خصائص تركيبات المرشح في الأجهزة المنزلية

يتم إجراء تنقية الهواء في المباني السكنية:

• مكيفات الهواء؛

• المؤينات.

يظهر مبدأ تشغيل مكيف الهواء في الصورة.

يتم دفع الهواء الملوث بواسطة المراوح عبر الأقطاب الكهربائية بجهد يبلغ حوالي 5 كيلو فولت مطبق عليها. تموت الميكروبات والعث والفيروسات والبكتيريا الموجودة في مجرى الهواء وجزيئات الشوائب ، ويتم شحنها وتطير إلى أقطاب تجميع الغبار وتستقر عليها.

في نفس الوقت ، يتأين الهواء ويتحرر الأوزون. نظرًا لأنه ينتمي إلى فئة أقوى المؤكسدات الطبيعية ، يتم تدمير جميع الكائنات الحية في مكيف الهواء.

لا يجوز تجاوز التركيز المعياري للأوزون في الهواء وفقًا للمعايير الصحية والصحية. تتم مراقبة هذا المؤشر عن كثب من قبل السلطات الإشرافية لمصنعي مكيفات الهواء.

خصائص المؤين المنزلي

النموذج الأولي للمؤينات الحديثة هو تطوير العالم السوفيتي ألكسندر ليونيدوفيتش تشيزيفسكي ، الذي ابتكره لاستعادة صحة الأشخاص المنهكين في السجن من الأشغال الشاقة وظروف الاحتجاز السيئة.

بسبب تطبيق الجهد العالي على أقطاب منبع معلق من السقف بدلاً من ثريا الإضاءة ، يحدث التأين في الهواء مع إطلاق الكاتيونات الصحية. كانت تسمى "أيونات الهواء" أو "فيتامينات الهواء".

تعطي الكاتيونات الطاقة الحيوية للجسم الضعيف ، والأوزون المنطلق يقتل الميكروبات والبكتيريا المسببة للأمراض.

المؤينات الحديثة خالية من العديد من أوجه القصور التي كانت في التصميمات الأولى. على وجه الخصوص ، أصبح تركيز الأوزون الآن محدودًا بشكل صارم ، ويتم اتخاذ تدابير لتقليل تأثير المجال الكهرومغناطيسي عالي الجهد ، ويتم استخدام أجهزة التأين ثنائية القطب.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن العديد من الناس ما زالوا يخلطون بين الغرض من المؤينات والأوزون (إنتاج الأوزون بأقصى كمية) ، واستخدام الأخير لأغراض أخرى تضر بصحتهم بشكل كبير.

وفقًا لمبدأ عملها ، لا تؤدي المؤينات جميع وظائف مكيفات الهواء ولا تنقي الهواء من الغبار.