RU179145U1 - Electrostatic air filter - Google Patents
Electrostatic air filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU179145U1 RU179145U1 RU2018105737U RU2018105737U RU179145U1 RU 179145 U1 RU179145 U1 RU 179145U1 RU 2018105737 U RU2018105737 U RU 2018105737U RU 2018105737 U RU2018105737 U RU 2018105737U RU 179145 U1 RU179145 U1 RU 179145U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corona
- air
- corona electrodes
- filter
- dust
- Prior art date
Links
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004887 air purification Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 45
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 33
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 abstract description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 18
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 5
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
- B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
- B03C3/08—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary flat electrodes arranged with their flat surfaces parallel to the gas stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
- B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
- B03C3/12—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by separation of ionising and collecting stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/40—Electrode constructions
- B03C3/41—Ionising-electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электрическим очистителям воздуха и может быть использована для улавливание пыли, аэрозоли, дымов для приточных вентиляционных систем, для очистки технологических газовоздушных выбросов в атмосферу.Технической задачей заявленной полезной модели является упрощение конструкции электростатического фильтра, сохранив высокую степень очистки воздуха, а также снижение энергоемкости и эксплуатационных затрат, повышение эффективности утилизации уловленных частиц.Поставленная задача решается тем, что в электростатическом фильтре, содержащем заключенные в корпус ионизационную камеру, состоящую из секций, включающих коронирующие и установленные параллельно воздушному потоку некоронирующие электроды, равноудаленные от коронирующих электродов, и осадительную камеру с фильтрами, состоящими из расположенных параллельно друг другу пластин, внесены изменения:- коронирующие электроды выполнены из сетки, которая навита на стержень в виде ершика;- некоронирующие электроды имеют форму цилиндра;- фильтры осадительной камеры выполнены из пластин из волокнистого микропористого диэлектрического материала, размещенного в кассету, причем расстояние между кассетами выбирается в пределах 50-200 мм.Кроме того, в устройство внесено еще ряд изменений.Заявляемая полезная модель обладает рядом преимуществ по сравнению с известными техническими решениями, т.к. она конструктивно проста и компактна и может улавливать пыль любого состава, включая маслянистые, полимеризующиеся соединения, краску и т д.В настоящее время, на основании проведенных исследований, осуществляется разработка технической документации. 4 з.п. ф-лы; 2 ил.The utility model relates to electric air purifiers and can be used to trap dust, aerosols, fumes for ventilation systems, to clean technological gas-air emissions into the atmosphere. The technical objective of the claimed utility model is to simplify the design of the electrostatic filter, while maintaining a high degree of air purification, as well as reducing energy consumption and operating costs, increasing the efficiency of disposal of trapped particles. The problem is solved in that in a static filter containing an ionization chamber enclosed in a housing, consisting of sections including non-corona electrodes that are corona and parallel to the air flow, equidistant from the corona electrodes, and a precipitation chamber with filters consisting of plates located parallel to each other, the following changes have been made: - corona electrodes are made from a grid that is wound on the rod in the form of a brush; - non-corona electrodes have the shape of a cylinder; - filters of the precipitation chamber are made of plates of water oknistogo microporous insulating material disposed in the cassette, the distance between the cassettes is selected in the range of 50-200 mm.Krome addition, the device has entered a number izmeneniy.Zayavlyaemaya utility model has several advantages over the prior art, since it is structurally simple and compact and can trap dust of any composition, including oily, polymerizable compounds, paint, etc. Currently, based on the studies, technical documentation is being developed. 4 s.p. f-ly; 2 ill.
Description
Полезная модель относится к электрическим очистителям воздуха и может быть использована для улавливание пыли, аэрозоли, дымов для приточных вентиляционных систем, для очистки технологических газовоздушных выбросов в атмосферу, а также в качестве ступени тонкой очистки в устройствах очистки воздуха для защиты от засорения последующих ступеней очистки.The utility model relates to electric air purifiers and can be used to trap dust, aerosols, fumes for fresh air ventilation systems, to clean technological gas-air emissions into the atmosphere, and also as a fine cleaning step in air cleaning devices to protect against subsequent clogging of cleaning stages.
Большинство технологических процессов сопровождается выделением в производственные помещения и атмосферу газов и пыли. Интенсификация производства путем применения кислорода и природного газа обусловила резкое увеличение поступления в атмосферу технологических и вентиляционных газов, загрязненных пылью и вредными веществами. Пыль и вредные газы после выброса в атмосферу изменяют ее состав, уменьшая количество кислорода, необходимого для жизнедеятельности людей и животных. Загрязненный воздух приводит к ослаблению организма человека, сопротивляемости его к инфекционным заболеваниям и снижению работоспособности. Он также оказывает вредное воздействие на растительный мир, приводя к его гибели, снижению урожайности; наносит огромный материальный ущерб вследствие коррозии металлов, разрушения строительных материалов и конструкций.Most technological processes are accompanied by the emission of gases and dust into production facilities and the atmosphere. The intensification of production through the use of oxygen and natural gas has led to a sharp increase in the release to the atmosphere of process and ventilation gases contaminated with dust and harmful substances. Dust and harmful gases after release into the atmosphere change its composition, reducing the amount of oxygen necessary for the life of people and animals. Polluted air leads to a weakening of the human body, its resistance to infectious diseases and reduced performance. It also has a detrimental effect on the plant world, leading to its death, reduced yield; causes huge material damage due to corrosion of metals, destruction of building materials and structures.
Пыль, содержащаяся в атмосфере, поглощает световые лучи и задерживает ультрафиолетовую солнечную радиацию, необходимую для жизнедеятельности на Земле. Пыль и пары кислот, поступающие вместе с дымовыми газами в атмосферу, поглощают из нее водяные пары, увеличивая число дней с туманами. В большинстве случаев технологические газы и вентиляционный воздух, выбрасываемые в атмосферу, содержат пыль черных и цветных металлов, ценные газообразные компоненты, которые безвозвратно теряются, поэтому выброс таких газов не только ухудшает санитарное состояние атмосферы, но и наносит большой материальный ущерб.The dust contained in the atmosphere absorbs light rays and traps the ultraviolet solar radiation necessary for life on Earth. Dust and acid fumes entering the atmosphere together with flue gases absorb water vapor from it, increasing the number of days with fogs. In most cases, process gases and ventilation air emitted into the atmosphere contain dust of ferrous and non-ferrous metals, valuable gaseous components that are irretrievably lost, so the release of such gases not only worsens the sanitary condition of the atmosphere, but also causes great material damage.
Важность проблемы охраны чистоты атмосферного воздуха и опасность усиливающегося его загрязнения достаточно хорошо оценены во всех странах мира. Уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу в результате совершенствования технологических процессов вплоть до создания безотходной технологии, создание эффективных средств пылеулавливания и очистки газов - вот пути предотвращения загрязнения атмосферного воздуха.The importance of the problem of preserving the purity of atmospheric air and the danger of its increasing pollution are fairly well evaluated in all countries of the world. Reducing emissions of harmful substances into the atmosphere as a result of improving technological processes until the creation of waste-free technology, the creation of effective means of dust collection and purification of gases - these are ways to prevent air pollution.
Для обезвреживания аэрозолей (пылей и туманов) используют сухие, мокрые и электрические методы. Кроме того, аппараты отличаются друг от друга как по конструкции, так и по принципу осаждения взвешенных частиц. В основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. В мокрых пылеуловителях осуществляется контакт запыленных газов с жидкостью. При этом осаждение происходит на капли, на поверхность газовых пузырей или на пленку жидкости. В электрофильтрах отделение заряженных частиц аэрозоля происходит на осадительных электродах.Dry, wet and electrical methods are used to neutralize aerosols (dusts and mists). In addition, the apparatuses differ from each other both in design and in the principle of sedimentation of suspended particles. The basis of the dry apparatus are gravitational, inertial and centrifugal deposition mechanisms or filtration mechanisms. In wet dust collectors, dusty gases come into contact with a liquid. In this case, deposition occurs on drops, on the surface of gas bubbles or on a liquid film. In electrostatic precipitators, the separation of charged aerosol particles takes place on precipitation electrodes.
Выбор метода очистки зависит от многих факторов: концентрации извлекаемого компонента в отходящих газах, объема и температуры газа, содержания примесей, наличия хемосорбентов, возможности использования продуктов рекуперации, требуемой степени очистки.The choice of the cleaning method depends on many factors: the concentration of the extracted component in the exhaust gases, the volume and temperature of the gas, the content of impurities, the presence of chemisorbents, the possibility of using recovery products, the required degree of purification.
Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней или тонкой. При грубой очистке из воздуха улавливается только крупная пыль с размерами частиц более 50 мкм, степень очистки сравнительно невысока - 70…85%. При средней очистке задерживается пыль с размерами частиц до 50 мкм, степень очистки возрастает до 85…95%. Тонкая очистка позволяет улавливать пыль с размерами частиц менее 10 мкм, степень очистки при этом более 95%. Если пыль не ядовита, воздух после тонкой очистки может быть возвращен обратно в помещение (рециркуляция воздуха).Cleaning air from dust can be coarse, medium or fine. During rough cleaning, only coarse dust with particle sizes of more than 50 microns is captured from the air, the degree of purification is relatively low - 70 ... 85%. With an average cleaning, dust with a particle size of up to 50 microns is retained, the degree of cleaning increases to 85 ... 95%. Fine cleaning allows you to capture dust with particle sizes less than 10 microns, the degree of purification with more than 95%. If the dust is not toxic, air after fine cleaning can be returned back to the room (air recirculation).
При обычных условиях большая часть молекул газа нейтральна, т.е. не несет электрического заряда того или иного знака. Вследствие действия различных физических факторов в газе всегда имеется некоторое количество носителей электрических зарядов. К таким факторам относятся сильный нагрев, радиоактивное излучение, трение, бомбардировка газа быстродвижущимися электронами или ионами и др.Under ordinary conditions, most of the gas molecules are neutral, i.e. It does not carry an electric charge of one or another sign. Due to the action of various physical factors, a gas always has a certain number of carriers of electric charges. Such factors include strong heating, radioactive radiation, friction, gas bombardment by fast moving electrons or ions, etc.
Ионизация - это процесс или результат процесса, посредством которого электрически нейтральный атом или молекула приобретают положительный или отрицательный заряд. Когда атом поглощает избыточную энергию, происходит ионизация, получается свободный электрон и положительно заряженный атом. Термин "ионы воздуха" в широком смысле относится ко всем частицам воздуха, обладающим электрическим зарядом, чье движение зависит от электрических полей. Ионизацию применяют для очистки воздуха, что в наше время особенно актуально.Ionization is the process or result of a process by which an electrically neutral atom or molecule acquires a positive or negative charge. When an atom absorbs excess energy, ionization occurs, a free electron and a positively charged atom are obtained. The term "air ions" in a broad sense refers to all particles of air that have an electric charge, whose motion depends on electric fields. Ionization is used for air purification, which is especially important in our time.
Если в электрическом поле между электродами создать определенное напряжение, то носители зарядов, т.е. ионы и электроны, получают значительное ускорение и при их столкновении с молекулами происходит ионизация последних. Ионизация заключается в том, что с орбиты нейтральной молекулы выбивается один или несколько внешних электронов. В результате происходит превращение нейтральных молекул в положительный ион и свободные электроны. Этот процесс называется ударной ионизацией.If a certain voltage is created between the electrodes in an electric field, then charge carriers, i.e. ions and electrons receive significant acceleration, and when they collide with molecules, the latter ionize. Ionization consists in the fact that one or more external electrons are knocked out of the orbit of a neutral molecule. As a result, neutral molecules are transformed into a positive ion and free electrons. This process is called impact ionization.
Образовавшиеся в результате ударной ионизации ионы и свободные электроны под действием поля также получают ускорение и ионизируют новые молекулы. Таким образом, процесс носит лавинообразный характер. Однако по мере удаления от коронирующего электрода напряженность электрического поля недостаточна для поддержания высоких скоростей и процесс ударной ионизации постепенно затухает. Носители электрических зарядов, перемещаясь под действием электрического поля, а также в результате броуновского движения, сталкиваются с пылевыми частицами, взвешенными в газовом потоке, проходящем через электрофильтр, и передают им электрический заряд.The ions and free electrons formed as a result of impact ionization under the action of the field also receive acceleration and ionize new molecules. Thus, the process is avalanche-like. However, as you move away from the corona electrode, the electric field is insufficient to maintain high speeds and the process of impact ionization gradually fades. Carriers of electric charges, moving under the influence of an electric field, as well as as a result of Brownian motion, collide with dust particles suspended in a gas stream passing through an electrostatic precipitator and transmit an electric charge to them.
Процесс обеспыливания газа в электрофильтре состоит из следующих стадий: пылевые частицы, проходя с потоком газа электрическое поле, получают заряд; заряженные частицы перемещаются к электродам с противоположным знаком; пылевые частицы осаждаются на этих электродах; удаляется пыль, осевшая на электродах. Основными элементами электрофильтра являются коронирующий и осадительный электроды.The process of dedusting gas in an electrostatic precipitator consists of the following stages: dust particles passing an electric field with a gas stream receive a charge; charged particles move to the electrodes with the opposite sign; dust particles are deposited on these electrodes; dust deposited on the electrodes is removed. The main elements of the electrostatic precipitator are the corona and precipitation electrodes.
Известен двухзонный электрофильтр по патенту РФ №2144433, опубликованному 30. 09.1998 г. Фильтр содержит заключенные в корпус ионизатор, содержащий коронирующие электроды и установленные параллельно воздушному потоку пластинчатые некоронирующие электроды, осадитель и установленную перпендикулярно воздушному потоку металлическую сетку, электрически связанную с некоронирующими электродами.A two-zone electrostatic precipitator is known according to the patent of the Russian Federation No. 2144433, published on 30. 09.1998. The filter contains an ionizer enclosed in a housing, containing corona electrodes and plate non-corona electrodes mounted parallel to the air flow, a precipitator and a metal grid mounted perpendicular to the air flow, electrically connected to non-corona electrodes.
Недостатком является неудобство монтажа металлической сетки при сборке и техническом обслуживании электрофильтра.The disadvantage is the inconvenience of installing a metal mesh during the assembly and maintenance of the electrostatic precipitator.
Кроме того, в известной конструкции субмикронные аэрозольные частицы, содержавшиеся в газе и генерируемые коронным разрядом, не улавливаются осадительными электродами и выносятся вместе с очищенным газом наружу, со временем степень очистки в двухзонном электрофильтре падает из-за зарастания пластин осадительных электродов.In addition, in the known construction, submicron aerosol particles contained in the gas and generated by the corona discharge are not trapped by the precipitation electrodes and carried out with the purified gas to the outside; over time, the degree of purification in the dual-zone electrostatic precipitator decreases due to overgrowth of the plates of the precipitation electrodes.
Известно устройство (патент РФ №94669, опубликовано: 27.05.2010 н. Бюл. №15) для санитарно-гигиенической обработки воздуха, содержащее расположенные в канале для потока обрабатываемого воздуха ионизатор, противопыльный фильтр, каталитический фильтр с электропроводящими боковыми обкладками, причем в канале для обрабатываемого воздуха установлен плазматрон, выполненный в виде СВЧ-резонатора, снабженного системой острых металлических электродов, выполненных из тугоплавкого материала, и установленных в области максимума электрического поля вдоль линии напряженности поля.A device is known (RF patent No. 94669, published: 05/27/2010 No. Bull. No. 15) for sanitary-hygienic processing of air, comprising an ionizer located in the channel for the flow of treated air, a dust filter, a catalytic filter with electrically conductive side plates, and in the channel a plasma torch installed in the form of a microwave resonator equipped with a system of sharp metal electrodes made of refractory material and installed in the region of the maximum electric field e line of field strength.
Электростатическое поле высокой напряженности и холодная плазма обеспечивают эффективную бактерицидную обработку потока воздуха. В процессе генерации плазмы происходит и частичная ионизация потока воздуха, в том числе и содержащихся в нем вредных примесей. В результате этого молекулы вредных примесей получают отрицательный заряд, что приводит к более активной их адсорбции на поверхности каталитического фильтра. Плазмокаталитическая технология очистки воздуха от газообразных вредных веществ уникальна, потому что позволяет производить глубокую очистку всего комплекса токсичных соединений до СO2 и Н2O, начиная с низких температур. Кроме того, холодная плазма уникальна тем, что одновременно с газоочисткой происходит подавление болезнетворной микрофлоры воздуха.High-intensity electrostatic field and cold plasma provide effective bactericidal treatment of air flow. In the process of plasma generation, partial ionization of the air flow occurs, including the harmful impurities contained in it. As a result of this, molecules of harmful impurities receive a negative charge, which leads to their more active adsorption on the surface of the catalytic filter. Plasma-catalytic technology for purifying air from gaseous harmful substances is unique because it allows deep cleaning of the entire complex of toxic compounds to CO 2 and H 2 O, starting from low temperatures. In addition, cold plasma is unique in that, simultaneously with gas purification, the pathogenic air microflora are suppressed.
Предлагаемая установка выполняет полный комплекс очистки и дезодорации воздуха помещений, включающий дополнительный эффект дезинфекции и дезактивации воздуха, но очень сложна по конструкции, энергоемка и требует соответствующей высокой квалификации обслуживающего персоналаThe proposed installation performs a full range of cleaning and deodorization of indoor air, including the additional effect of disinfection and decontamination of air, but it is very complex in design, energy-intensive and requires appropriate highly qualified staff
Известно устройство для очистки воздуха (Патент РФ №2352382, опубликованный 20.04.2009 Бюл. №11). Устройство содержит механический фильтр грубой очистки, цилиндрический конденсатор, состоящий из внешнего заземленного цилиндра и расположенного вдоль его оси центрального коронирующего проволочного электрода, грубово-локнистый электростатический фильтр, заземленную цилиндрическую сетку, фотокаталитический фильтр, фильтр из активированного угля, лампу мягкого ультрафиолетового излучения цилиндрический заземленный корпус, цилиндрическую высоковольтную сетку, соединенную с высоковольтным источником положительного напряжения, микроамперметр для измерения тока коронного разряда цилиндрического конденсатора. Центральный коронирующий проволочный электрод выполнен диаметром от 100 до 200 мкм и соединен с высоковольтным источником напряжения.A device for air purification is known (RF Patent No. 2352382, published April 20, 2009 Bull. No. 11). The device comprises a mechanical coarse filter, a cylindrical capacitor consisting of an external grounded cylinder and a central corona wire electrode located along its axis, a coarse-flux electrostatic filter, a grounded cylindrical mesh, a photocatalytic filter, an activated carbon filter, a soft UV lamp, a cylindrical grounded body , a cylindrical high-voltage grid connected to a high-voltage source of positive voltage, m kroampermetr for measuring corona discharge current of a cylindrical condenser. The central corona wire electrode is made with a diameter of 100 to 200 μm and is connected to a high voltage voltage source.
В результате достигается высокоэффективная очистка воздуха с его обеззараживанием от патогенной флоры и уменьшается массовая нагрузка дисперсной фазы на катализатор и активированный уголь, что поддерживает непрерывность процесса фильтрации.As a result, highly effective air purification with its disinfection from pathogenic flora is achieved and the mass load of the dispersed phase on the catalyst and activated carbon is reduced, which supports the continuity of the filtration process.
Содержание озона и примесей окислов азота в очищенном воздухе не превышает ПДК за счет их адсорбции угольным адсорбентом.The content of ozone and impurities of nitrogen oxides in the purified air does not exceed the MPC due to their adsorption by a carbon adsorbent.
К недостатком следует отнести сложность конструкции, т.к. требуется иметь несколько источников высоковольтного питания для коронирующих и осадительных пластин, а также применение в качестве фильтрующего материала активированного угля, т.к. не исключена забивка пор активированного угля фильтратом дисперсных примесей, использование высоких температур для реактивации адсорбента и неэффективная очистка воздуха от дисперсных микрозагрязнений.The disadvantage is the complexity of the design, because it is required to have several sources of high-voltage power for corona and precipitation plates, as well as the use of activated carbon as a filter material, because clogging of pores of activated carbon by the filtrate of dispersed impurities, the use of high temperatures for reactivation of the adsorbent, and inefficient air purification from dispersed microcontaminations are not ruled out.
Наиболее близким к заявляемому устройству является электростатический фильтр, описанный в патенте РФ №61595 (опубликован 10.03.2007 г. Бюл.№7), который содержит заключенные в корпус ионизационную камеру, состоящую из трех и более ионизационных секций, включающих коронирующие и установленные параллельно воздушному потоку пластинчатые некоронирующие электроды, металлические сетки, установленные в ионизационной камере на входе и выходе перпендикулярно воздушному потоку и электрически связанные с некоронирующими электродами, и осадительную камеру, состоящую из расположенных параллельно друг другу пластин, причем коронирующие электроды расположены равноудаленными от некоронирующих электродов и сетки. Такое расположение коронирующих электродов обеспечивает равномерное образование ионов газа по всей длине коронирующего электрода.Closest to the claimed device is an electrostatic filter described in RF patent No. 61595 (published March 10, 2007 Bull. No. 7), which contains an ionization chamber enclosed in a housing, consisting of three or more ionization sections, including corona and installed parallel to the air plate non-corona electrodes, metal grids installed in the ionization chamber at the inlet and outlet perpendicular to the air flow and electrically connected to the non-corona electrodes, and measure, consisting of spaced parallel plates, wherein the discharge electrodes are located equidistant from the non-corona electrodes and grid. This arrangement of the corona electrodes ensures uniform formation of gas ions along the entire length of the corona electrode.
Осадительная камера состоит из пластин с токопроводящим слоем с чередующимся различным или одинаковым потенциалом. Материалом для осадительных пластин может служить электропроводящий материал, например, алюминиевая полоса, антистатический полимер с удельным поверхностным сопротивлением не более 1010 Ом. Электростатический фильтр работает следующим образом.The settling chamber consists of plates with a conductive layer with alternating different or equal potential. The material for the precipitation plates can be an electrically conductive material, for example, an aluminum strip, an antistatic polymer with a specific surface resistance of not more than 10 10 Ohms. The electrostatic filter operates as follows.
Очищаемый газ поступает в ионизационную камеру, где, проходя между корониру-ющими электродами, некоронирующими электродами и сетками, приобретает заряд. Затем заряженные частицы пыли поступают в осадительную камеру, где вследствие воздействия электростатических сил происходит осаждение частиц пыли на пластинах или в пористом токопроводящем материале, имеющих электрический потенциал.The cleaned gas enters the ionization chamber, where, passing between the corona electrodes, non-corona electrodes and grids, it acquires a charge. Then the charged dust particles enter the precipitation chamber, where, due to electrostatic forces, dust particles are deposited on the plates or in a porous conductive material having an electric potential.
Предлагаемая конструкция электростатического фильтра позволяет решить задачу повышения эффективности работы электростатического фильтра за счет увеличения активной площади осаждения.The proposed design of the electrostatic filter allows us to solve the problem of increasing the efficiency of the electrostatic filter by increasing the active deposition area.
Недостатком прототипа является то, что конструкцией электрофильтра не обеспечивается простота и удобство съема и установки металлических сеток на входе и на выходе ионизатора, что затрудняет техническое обслуживание электрофильтра.The disadvantage of the prototype is that the design of the electrostatic precipitator does not provide simplicity and convenience of removal and installation of metal grids at the inlet and outlet of the ionizer, which complicates the maintenance of the electrostatic precipitator.
Кроме того, проволочный коронирующий электрод из одной проволоки больше подвержен зарастанию пылью и аэрозолью, что препятствует образованию ионов.In addition, a single-wire corona electrode is more prone to dust and aerosol overgrowth, which prevents the formation of ions.
Технической задачей заявленной полезной модели является - упростить конструкцию электростатического фильтра сохранив высокую степень очистки воздуха, а также снижение энергоемкости и эксплуатационных затрат, повышение эффективности утилизации уловленных частиц,The technical task of the claimed utility model is to simplify the design of the electrostatic filter while maintaining a high degree of air purification, as well as reducing energy consumption and operating costs, increasing the efficiency of disposal of trapped particles,
Поставленная задача решается тем, что в электростатическом фильтре, содержащем заключенные в корпус ионизационную камеру, состоящую из секций, включающих коронирующие и установленные параллельно воздушному потоку некоронирующие электроды равноудаленные от коронирующих электродов, и осадительную камеру с фильтрами, состоящими из расположенных паралельно друг другу пластин, внесены изменения, а именно: коронирующие электроды выполнены из сетки, которая навита на стержень в виде ершика;The problem is solved in that in an electrostatic filter containing an ionization chamber enclosed in a housing, consisting of sections including non-corona electrodes that are corona and parallel to the air flow, equidistant from the corona electrodes, and a precipitation chamber with filters consisting of plates located parallel to each other, are introduced changes, namely: the corona electrodes are made of a grid that is wound on the rod in the form of a brush;
- некоронирующие электроды имеют форму цилиндра;- non-corona electrodes are in the form of a cylinder;
- фильтры осадительной камеры выполнены из одной или нескольких пластин из волокнистого микропористого диэлектрического материала, размещенного в кассету, причем если их несколько, то они параллельны с расстоянием между ними равным 50-200 мм.- filters precipitation chamber is made of one or more plates of fibrous microporous dielectric material placed in a cassette, and if there are several, then they are parallel with a distance between them equal to 50-200 mm
Кроме того, фильтровальный материал состоит из тонких волокон - это либо минеральная вата (кремнеорганическое волокно), либо иглопробивной материал «Дорнит» (полипропилен) либо другое тонкое диэлектрическое волокно;In addition, the filter material consists of thin fibers — it is either mineral wool (organosilicon fiber), or Dornit needle-punched material (polypropylene), or another thin dielectric fiber;
- кассета может быть выполнена из любого жесткого материала, например, из крупноячеистой металлической сетки с размером ячейки около 20-30 мм;- the cassette can be made of any hard material, for example, of a coarse-mesh metal mesh with a mesh size of about 20-30 mm;
фильтры осадительной камеры могут быть выполнены в виде цилиндра с диаметром в пределах 100-300 мм.filters precipitation chamber can be made in the form of a cylinder with a diameter in the range of 100-300 mm
Коронирующий электрод выполнен в виде ершика, но из металлической сетки с ячейкой около 0.5 мм, которая навита на стержень диаметром 6-8 мм (ершик коронирующего электрода имеет диаметр около 10-15 мм). С острия ершика легче сдувается пыль, поэтому имеется больший резерв по пылеемкости. Ионный ветер, отталкивающий пыль от коронирующего электрода, более равномерен по всей длине ершика. В результате, осаждение на острия меньше из-за наличия более интенсивного ионного ветра, вследствие более неоднородного электрического поля у острия по сравнению с проволокой, что препятствует зарастанию коронирующего электрода.The corona electrode is made in the form of a brush, but from a metal mesh with a cell of about 0.5 mm, which is wound on a rod with a diameter of 6-8 mm (the brush of the corona electrode has a diameter of about 10-15 mm). Dust is easier to blow off the tip of the brush, so there is a greater reserve for dust absorption. The ionic wind that repels dust from the corona electrode is more uniform along the entire length of the brush. As a result, the deposition on the tip is less due to the presence of a more intense ionic wind, due to a more inhomogeneous electric field at the tip compared to the wire, which prevents the corona electrode from overgrowing.
Некоронирующий электрод выполнен в форме цилиндра (диаметром от 80 до 200 мм) из следующих соображений. Ионизатор получается более компактным, при условии создания одинаковой плотности ионов на единицу м3 воздуха, проходящего через ионизатор. Так как площадь осадительного электрода у цилиндра больше чем у двух параллельных пластин, поэтому плотности тока будут выше. И соответственно концентрация ионов при одинаковой ширине и длине ионизаторов пластинчатого и цилиндрического будет выше у цилиндрического. А чем выше концентрация ионов, тем лучше очистка, при этом больше коагуляция и больше потенциал, которым зарядится фильтровальное полотно и тем выше электростатические силы задерживания пыли. А также, более неоднороднее электростатическое поле вокруг заряжающихся волокон фильтровального полотна и тем самым выше эффект поляризации и улавливания пыли в неоднородном электростатическом поле волокон фильтровального полотна. Некоронирующий электрод выполнен в виде металлического цилиндра диаметром 100 мм для напряжения около 15 кВ. При увеличении напряжения источника питания необходимо увеличивать и диаметр цилиндра.The non-corona electrode is made in the form of a cylinder (diameter from 80 to 200 mm) for the following reasons. The ionizer is more compact, provided that the same ion density per unit m3 of air passing through the ionizer is created. Since the area of the deposition electrode in the cylinder is greater than in two parallel plates, therefore, the current densities will be higher. And accordingly, the concentration of ions with the same width and length of plate and cylindrical ionizers will be higher for a cylindrical one. And the higher the concentration of ions, the better the cleaning, while the greater the coagulation and the greater the potential that charges the filter cloth and the higher the electrostatic forces for trapping dust. And also, a more inhomogeneous electrostatic field around the charging fibers of the filter cloth and thereby higher the effect of polarization and dust collection in the inhomogeneous electrostatic field of the fibers of the filter cloth. The non-corona electrode is made in the form of a metal cylinder with a diameter of 100 mm for a voltage of about 15 kV. With increasing voltage of the power source, it is necessary to increase the diameter of the cylinder.
Фильтровальный материал укладывается в кассету и располагается после ионизатора по ходу движения воздуха параллельно потоку воздуха в один или несколько рядов. При этом расстояния между рядами должно быть не менее 50 мм, максимально 500 мм, если расстояние между кассет будет маленькое, то заряженная частица не сможет пройти далеко между кассет, так как электростатические силы не пустят.The filter material is placed in the cartridge and is located after the ionizer in the direction of air parallel to the air flow in one or more rows. In this case, the distance between the rows should be at least 50 mm, a maximum of 500 mm, if the distance between the cartridges is small, then the charged particle will not be able to go far between the cartridges, since the electrostatic forces will not allow.
В результате длительных исследований, проведенных заявителем, со стандартным карманным фильтром из полипропилена, у которого фильтровальное полотно сделано в виде карманов и заужено с края, было установлено, что в районе зауженности (около 50 мм) наблюдался проскок модельного дыма. Следовательно, при расстоянии менее 50 мм степень очистки падает, т.е. очистка не эффективна, а при более 200 мм - не рационально используется пространство фильтровальной установки, т.к. габариты, а, следовательно, и металлоемкость установки возрастает.As a result of lengthy studies conducted by the applicant with a standard pocket filter made of polypropylene, in which the filter cloth is made in the form of pockets and narrowed from the edge, it was found that in the narrowed region (about 50 mm) there was a breakthrough of model smoke. Therefore, with a distance of less than 50 mm, the degree of purification decreases, i.e. cleaning is not effective, and at more than 200 mm, the space of the filter unit is not rationally used, because the dimensions, and, consequently, the metal consumption of the installation increases.
Кассета может быть сделана из любого жесткого материала, например из металла. Она представляет из себя две половинки, состоящие из уголков по периметру, а внутри крупноячеистая сетка размером ячейки около 20-30 мм. Между этих двух половинок размещается фильтровальное полотно. Указанный размер ячеек сетки достаточен для эффективной работы фильтра, а при большей жесткость фильтра снижается.The cassette can be made of any hard material, such as metal. It consists of two halves, consisting of corners around the perimeter, and inside a coarse mesh mesh with a mesh size of about 20-30 mm. Between these two halves is a filter cloth. The indicated mesh size is sufficient for the effective operation of the filter, and with greater filter stiffness decreases.
Фильтровальный материал состоит из тонких волокон - это либо минеральная вата (кремнеорганическое волокно), либо иглопробивной материал «Дорнит» (полипропилен) - любое тонкое диэлектрическое волокно. Важно, что этот волокнистый материал не находится в электрическом поле, а просто заряжается за счет поглощаемой им заряженной пыли (аэрозоли). Формирование слоя заряженных частиц на поверхности волокнистого материала в отличие от незаряженных частиц происходит таким образом, что при приближении частиц к слою и при осаждении частицы испытывают отталкивающее действие уже находящихся на слое частиц. Поэтому образуется рыхлый слой, который в отличие от не рыхлого имеет меньшее сопротивление и поэтому материал будет иметь большую пылеемкость.The filter material consists of thin fibers - it is either mineral wool (organosilicon fiber), or Dornit needle-punched material (polypropylene) - any thin dielectric fiber. It is important that this fibrous material is not in an electric field, but simply charged due to the charged dust (aerosols) absorbed by it. The formation of a layer of charged particles on the surface of the fibrous material, in contrast to uncharged particles, occurs in such a way that when the particles approach the layer and during deposition, the particles experience the repulsive effect of the particles already on the layer. Therefore, a loose layer is formed, which, unlike a non-loose layer, has less resistance and therefore the material will have a greater dust absorption.
Известно, что ионизированная пыль улавливается волокнистыми фильтрами существенно лучше чем незаряженная (Страус В. Промышленная очистка газов - М.: Химия, 1981.). Так, Лувдгреи и Вайтби получили эмпирические уравнения для эффективности осаждения частиц с большим электростатическим зарядом на основе экспериментов с частицами метиленового голубого диаметром 1 мкм. Они нашли, что эффективность фильтра из шерстяного фетра, составлявшая 16% для незаряженных частиц, и достигала более чем 99%, когда частицы приобретали элементарный заряд (с. 121, там же).It is known that ionized dust is captured by fiber filters significantly better than uncharged (Straus V. Industrial gas cleaning - M .: Chemistry, 1981.). So, Luvdgrey and Whiteby obtained empirical equations for the efficiency of the deposition of particles with a large electrostatic charge based on experiments with particles of methylene blue with a diameter of 1 μm. They found that the efficiency of a wool felt filter, which was 16% for uncharged particles, reached more than 99% when the particles acquired an elementary charge (p. 121, ibid.).
Фильтр из волокнистого материала может быть выполнен в виде пластин(ы) или в виде цилиндров, но для цилиндрических, проход воздуха обязателен снаружи внутрь. По нашим экспериментальным данным, при проходе изнутри наружу степень очистки меньше.The filter of fibrous material can be made in the form of plates (s) or in the form of cylinders, but for cylindrical, air passage is required from the outside to the inside. According to our experimental data, when passing from inside to outside, the degree of purification is less.
Расстояние между фильтровальным полотном и ионизатором может быть любым. Чем больше, тем даже лучше, так как чем больше проходит времени, тем больше идет процесс коагуляции (укрупнения) пыли. Площадь фильтровального полотна должна быть такая, чтобы скорость через нее была в пределах от 2 до 0, 1 м/с. В принципе это стандартные скорости для фильтров. Чем меньше скорость, тем лучше улавливание и тем больше пыли может уловить фильтр из-за большей площади поверхности фильтровального полотна, однако, чтобы добиться меньшей скорости на единицу площади полотна требуется больше площади поверхности полотна, т.е. увеличение габаритов осадительной камеры, что нецелесообразно. Расстояние между волокнами тоже, чем меньше тем эффективней очистка.The distance between the filter cloth and the ionizer can be any. The more, the even better, since the more time passes, the more the process of coagulation (coarsening) of dust. The area of the filter cloth should be such that the speed through it is in the range from 2 to 0, 1 m / s. In principle, these are standard speeds for filters. The lower the speed, the better the capture and the more dust the filter can catch due to the larger surface area of the filter cloth, however, in order to achieve a lower speed per unit area of the cloth, more surface area of the cloth is required, i.e. the increase in the dimensions of the precipitation chamber, which is impractical. The distance between the fibers, too, the smaller the more effective the cleaning.
Наличие вышеперечисленных признаков позволяет решить техническую задачу заявленной полезной модели за счет изменения конструкции отдельных элементов установки, снижение энергоемкости, путем исключения электрического источника для поляризации волокнистых фильтров, повышения эффективности работы электростатического фильтра за счет увеличения активной площади осаждения, и снижение эксплуатационных затрат, т.к. не требует дополнительного обслуживания волокнистых фильтров, они просто утилизируются и заменяются новыми, при этом высокая (99%) степень очистки воздуха обеспечивается.The presence of the above characteristics allows us to solve the technical problem of the claimed utility model by changing the design of individual elements of the installation, reducing energy consumption by eliminating the electrical source for polarizing fiber filters, increasing the efficiency of the electrostatic filter by increasing the active deposition area, and reducing operating costs, because . does not require additional maintenance of fiber filters, they are simply disposed of and replaced with new ones, while a high (99%) degree of air purification is ensured.
Поиск по патентной и научно-технической литературе не выявил технического решения, аналогичного предлагаемому по совокупности существенных признаков, следовательно, оно соответствует условию "новизна".The search in the patent and scientific and technical literature did not reveal a technical solution similar to that proposed in terms of the essential features, therefore, it corresponds to the “novelty” condition.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1-2.The essence of the utility model is illustrated by figures 1-2.
На фиг. 1 приведена конструкция основного варианта реализации полезной модели. На ней показан электростатический фильтр для очистки воздуха, который содержит корпус 1. включающий ионизационную камеру 2 и осадительную камеру 3. ионизационная камеры 2 включает ионизаторы 4 (показаны два ионизатора 4, но в зависимости от конкретных условий, их может быть и больше). Каждый ионизатор содержит коронирующий электрод 5, выполненный в виде ершика и некоронирующий электроды 6, выполненные в форме цилиндра. Осадительная камера содержит пластинчатые волокнистые фильтры 7, размещенные в кассетах 8 (на фиг.1 показаны две параллельные кассеты для каждого ионизатора, но их количество зависит от конкретно выбранного расстояния между кассетами).In FIG. Figure 1 shows the design of the main embodiment of the utility model. It shows an electrostatic filter for air purification, which contains a
На фиг. 2 приведена конструкция электростатического фильтра, которая отличается от представленной фиг. 1, только тем, что волокнистый фильтр выполнен в виде цилиндра 9.In FIG. 2 shows the design of an electrostatic filter, which differs from that shown in FIG. 1, only in that the fiber filter is made in the form of a
На фиг 1 и 2 показано, что электроды ионизатора крепятся к корпусу 1 через изоляторы 10. а также условно показан источник высоковольтного постоянного питания (U), подключенный минусом к коронирующему электроду а плюсом к некоронирующему. Напряжение источника питания составляет 10-15 кВ.In Figs. 1 and 2, it is shown that the ionizer electrodes are attached to the
Количество секций может быть и большее, в зависимости от назначения электростатического фильтра и степени загрязнения очищаемого газа.The number of sections may be larger, depending on the purpose of the electrostatic filter and the degree of contamination of the gas to be cleaned.
Ниже приводится конкретный пример реализации устройства и его работа.The following is a specific example of the implementation of the device and its operation.
Некоронирующие электроды ионизатора (4) выполнены из металлических труб диаметром 100 мм. Коронирующие электроды ионизатора, выполнены из стержня с навитой на него металлической сетки диаметром 0,25 мм.Non-corona electrodes of the ionizer (4) are made of metal pipes with a diameter of 100 mm. The corona electrodes of the ionizer are made of a rod with a metal mesh wound on it with a diameter of 0.25 mm.
Коронирующие 5 и некоронирующие 6 электроды ионизатора 4 должны иметь длину в диапазоне от 50 мм до 300 мм. При этом скорость воздушного потока должна быть через ионизатор не менее 2 м/с. Скорость менее 2 м/с приводит к быстрому зарастанию электродов ионизатора. Поток более 2 м/с позволяет пыли (аэрозоли) проскакивать ионизатор, не оседая на поверхности электродов. Длина электродов ионизатора менее 50 мм не позволяет создавать необходимой для эффективной очистки величины заряда на поверхности фильтровальных полотен из-за низкого количества ионов в воздушном потоке, проходящем через фильтровальное полотно, особенно при высоких скоростях обдува ионизатора (более 10 м/с). Длина электродов более 300 мм не приводит к увеличению количества ионов в воздушном потоке после ионизатора, при условии не превышении скоростей воздушного потока через ионизатор более 20 м/с. Превышение скорости воздуха более 20 м/с ведет к резкому увеличению аэродинамического сопротивления и появлению нежелательных звуковых колебанийThe
В качестве фильтровального материала использовался иглопробивной материал «Дорнит» (полипропилен).The needle-punched material Dornit (polypropylene) was used as a filter material.
Воздух подается в корпус 1 посредством вентилятора (на фиг 1 и 3 не показан).Air is supplied to the
Под действием принудительной вентиляции очищаемый воздух поступает в камеру ионизации 2. При подаче тока от источника постоянного электрического тока (12 кВ) на коронирующий 5 и некоронирующий 6 электроды ионизаторов 4 между острыми краями «ершика» и внутренней поверхностью цилиндра некоронирующего электрода 6 образуется неоднородное электростатическое поле, под действием которого на острие ершика возникает коронный газовый разряд. Частицы, содержащиеся в очищаемом воздухе, проходя зону коронного разряда - зону ионизации очищаемого воздуха, приобретают положительный электрический потенциал. Затем воздух с ионизированной пылью поступает в осадительную камеру 3. За время прохождения воздуха от ионизатора до кассет 7 с фильтровальным полотном, ионизированная пыль коагулируется (укрупняется) за счет электростатических сил. При проходе через фильтровальное диэлектрическое полотно происходит передача заряда от пыли диэлектрическим волокнам полотен. Важно, что этот волокнистый материал не находится в специально создаваемом электрическом поле, а просто заряжается за счет поглощаемой им заряженной пыли (аэрозоли).Under the influence of forced ventilation, the cleaned air enters the ionization chamber 2. When a current is supplied from a constant electric current source (12 kV) to the
Формирование слоя заряженных частиц на поверхности волокнистого материала в отличие от незаряженных частиц происходит таким образом, что при приближении частиц к слою и при осаждении частицы испытывают отталкивающее действие уже находящихся на слое частиц. Поэтому образуется рыхлый слой, который в отличие от нерыхлого, имеет меньшее сопротивление и поэтому материал будет иметь большую пылеемкость. Таким образом, заряд, накапливаемый на фильтровальном диэлектрическом полотне, в процессе зарядки ионизированной пылью, создает электростатическое поле, которое задерживает (фильтрует) поступающую на фильтровальные плотна, пыль.The formation of a layer of charged particles on the surface of the fibrous material, in contrast to uncharged particles, occurs in such a way that when the particles approach the layer and during deposition, the particles experience the repulsive effect of the particles already on the layer. Therefore, a loose layer is formed, which, unlike non-loose, has less resistance and therefore the material will have a greater dust absorption. Thus, the charge accumulated on the filter dielectric cloth, during charging with ionized dust, creates an electrostatic field that delays (filters) the dust entering the filter.
По нашим данным, эффективность фильтра, составлявшая 20% для незаряженных частиц сварочной аэрозоли, достигает более чем 99%, когда частицы аэрозоли приобретают элементарный заряд.According to our data, the filter efficiency, which was 20% for uncharged particles of the welding aerosol, reaches more than 99% when the aerosol particles acquire an elementary charge.
Замена фильтровального полотна осуществляется по сигналу стандартного датчика перепада давления, который устанавливается в устройстве (не показан). В этом механическом датчике замыкаются так называемые "сухие контакты" реле при превышении заранее установленного значения перепада давления. Как правило, это значение в диапазоне 250-500Па. Датчик замыкает контакты и загорается лампочка или подается сигнал для осуществления замены фильтровальных полотен.The filter cloth is replaced by a signal from a standard differential pressure sensor, which is installed in a device (not shown). In this mechanical sensor, the so-called "dry contacts" of the relay are closed when a predetermined pressure drop is exceeded. As a rule, this value is in the range of 250-500Pa. The sensor closes the contacts and the lamp lights up or a signal is given to replace the filter sheets.
При использовании цилиндрических кассет 9, практически принцип работы устройства не меняется, а только, как уже отмечалось выше, меняется направления очищаемого потока воздуха (газа).When using
При очистке производственных газов, учитывая их специфику (металлические примеси и их размер), перед предлагаемым устройством тонкой очистки может быть устанавлены фильтры грубой очистки: механические, магнитные или электрические фильтры.When cleaning industrial gases, taking into account their specificity (metallic impurities and their size), coarse filters can be installed in front of the proposed fine filter: mechanical, magnetic or electric filters.
К преимуществам заявляемой полезной модели по сравнению с известными можно отнести то, что она проста по конструкции и более компактна. Для улавливания например пыли при расходе воздуха 1000 м3/час требуется поверхность фильтровального материала около 0,5 м2. Для улавливания пыли электрофильтром двухзонным требуется более 5 м2 поверхности осадительных электродов.The advantages of the claimed utility model in comparison with the known ones include the fact that it is simple in design and more compact. To capture dust, for example, at an air flow rate of 1000 m 3 / h, a filter surface of about 0.5 m 2 is required. To capture dust with a two-zone electrostatic precipitator, more than 5 m 2 of the surface of the precipitation electrodes is required.
Кроме того, устройство может улавливать пыль любого состава, включая и маслянистые, полимеризующиеся соединения, краску и т д. Так как наш фильтровальный материал одноразовый, то он не боится зарастания нерастворимых и трудносмываемых аэрозолей и дымов, в отличие от необходимости принудительно очищать пластины у электрофильтра.In addition, the device can pick up dust of any composition, including oily, polymerizable compounds, paint, etc. Since our filter material is disposable, it is not afraid of overgrowth of insoluble and difficult to wash out aerosols and smokes, in contrast to the need to forcibly clean plates at the electrostatic precipitator .
В настоящее время, на основании проведенных исследований, осуществляется разработка технической документации.Currently, based on the studies, the development of technical documentation is ongoing.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105737U RU179145U1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Electrostatic air filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105737U RU179145U1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Electrostatic air filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179145U1 true RU179145U1 (en) | 2018-04-28 |
Family
ID=62105143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018105737U RU179145U1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Electrostatic air filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179145U1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674967C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-12-13 | Закрытое акционерное общество "ЦТК-Евро" | Method of purifying high-temperature aerosols |
RU198658U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Air filtration device |
RU2731700C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-09-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Filtration unit and filtration element included therein |
WO2021096853A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Stitch Partners | Apparatus and methods for clearing smoke within closed environments using non-thermal microplasmas |
RU2762132C1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-12-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit |
RU2804180C1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-09-26 | Мороз Максим Николаевич | Device and method of electrostatic filtration of gases |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA32410C2 (en) * | 1992-05-13 | 2000-12-15 | Єлєна Владіміровна Володіна | device for biological cleaning and filtration of air |
RU61595U1 (en) * | 2006-07-20 | 2007-03-10 | Михаил Павлович Богданов | ELECTROSTATIC FILTER (OPTIONS) |
RU2344882C1 (en) * | 2007-05-21 | 2009-01-27 | Алексей Михайлович Володин | Device for inactivation and fine filtration of viruses and microorganisms in air flow |
RU2541004C1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-02-10 | Александр Владимирович Наголкин | Method of decontaminating air and apparatus therefor |
-
2018
- 2018-02-15 RU RU2018105737U patent/RU179145U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA32410C2 (en) * | 1992-05-13 | 2000-12-15 | Єлєна Владіміровна Володіна | device for biological cleaning and filtration of air |
RU61595U1 (en) * | 2006-07-20 | 2007-03-10 | Михаил Павлович Богданов | ELECTROSTATIC FILTER (OPTIONS) |
RU2344882C1 (en) * | 2007-05-21 | 2009-01-27 | Алексей Михайлович Володин | Device for inactivation and fine filtration of viruses and microorganisms in air flow |
RU2541004C1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-02-10 | Александр Владимирович Наголкин | Method of decontaminating air and apparatus therefor |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674967C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-12-13 | Закрытое акционерное общество "ЦТК-Евро" | Method of purifying high-temperature aerosols |
WO2021096853A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Stitch Partners | Apparatus and methods for clearing smoke within closed environments using non-thermal microplasmas |
US11413627B2 (en) | 2019-11-13 | 2022-08-16 | Stitch Partners | Apparatus and methods for clearing smoke within closed environments using non-thermal microplasmas |
RU2731700C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-09-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Filtration unit and filtration element included therein |
RU198658U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Air filtration device |
RU2762132C1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-12-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit |
RU2804180C1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-09-26 | Мороз Максим Николаевич | Device and method of electrostatic filtration of gases |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU179145U1 (en) | Electrostatic air filter | |
US2381455A (en) | Electrical precipitation apparatus | |
US3653185A (en) | Airborne contaminant removal by electro-photoionization | |
JP2017070949A (en) | Electronic air purifier, its associated system, and method therefor | |
KR20080072867A (en) | Air cleaning apparatus | |
CN106861340B (en) | Multifunctional air purifying device | |
CN105020782A (en) | Air purification method and air purifier | |
JPS6257662A (en) | Air cleaner | |
KR101032612B1 (en) | Air purifier using carbon fiber woven fabrics | |
CN106196556A (en) | A kind of multifunctional air purifying module and its implementation | |
CN111795439A (en) | Air purification system and air purification method for harmful gas | |
CN111318140B (en) | Filtering type medium blocking discharge flue gas purification system and method | |
CN212068206U (en) | Asphalt forming flue gas treatment system for waterproof coiled material workshop | |
JP3831312B2 (en) | Exhaust gas cleaning device | |
WO2020187305A1 (en) | Low specific resistance substance treatment method and treatment device | |
JPH04197418A (en) | Gas purifying apparatus | |
CN111594955A (en) | Air purification structure, wearable equipment and air purification device | |
KR100774484B1 (en) | Air cleaner with electrostatic film and air conditioning system including the same | |
KR20210059501A (en) | Air sterilization system | |
EP3974062A1 (en) | Apparatus for electrostatic de-activation and removal of hazardous aerosols from air | |
KR101569629B1 (en) | Apparatus for purifying air | |
RU2600997C1 (en) | Method of gas flow cleaning | |
RU2790421C1 (en) | Electrostatic air cleaning device and method for its application | |
RU2762132C1 (en) | Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit | |
CN212481600U (en) | Air purification structure, wearable equipment and air purification device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC92 | Official registration of non-contracted transfer of exclusive right of a utility model |
Effective date: 20211230 |