Негативное влияние статики на очистку фильтров. Электростатические фильтры - устройство, принцип действия, области применения

Для комплектования отсасывателей и вакуумных систем консолей обеспечения медицинскими газами и электропитанием используются следующие бактериальные фильтры:

1. Бактериальный фильтр "Мидисарт 2000", фильтр "Вакусарт"

Многоразовые, автоклавируемые (до 20 циклов). Соединение с вакуумным устройством- в разрыв шланга, соединяющего источник вакуума и аспирационную банку. Штуцеры под шланг внутренним диаметром 6-12 мм.

Фильтр "Мидисарт 2000" применяется для обеззараживания потока отсасываемого воздуха. Материал- ПТФЭ, диаметр фильтра- 64 мм, площадь фильтрующей поверхности- 20 см.кв., диаметр пор- 0,2 мкм.

Фильтр "Вакусарт" применяется для защиты источника вакуума. Материал- ПТФЭ, диаметр фильтра- 64 мм, площадь фильтрующей поверхности- 20 см.кв., диаметр пор- 0,45 мкм.

2. Бактериальный фильтр на основе фильтрующих мембран ММФК

Материал- Ф42Л. Состоит из держателя из автоклавируемого поликарбоната и вкладной одноразовой фильтрующей мембраны от ММФК-0 до ММФК- 4.

Соединение с вакуумным устройством- в разрыв шланга, соединяющего источник вакуума и аспирационную банку. Под шланг внутренним диаметром 8-9 мм. С одной стороны имеет внешний стандартный порт под дыхательный контур с внутренним штуцером под шланг, с другой стороны оснащен просто штуцером под шланг.

Диаметр пор мембраны: ММФК-0-0,05 мкм, ММФК-1-0,15 мкм, ММФК-0-0,25 мкм, ММФК-3-0,45 мкм, ММФК-4-0,65 мкм

3. Бактериальный фильтр электростатический ("Барьербэби")

Одноразовый. Электростатический. С одной стороны имеет внешний стандартный порт под дыхательный контур внутренним диаметром 15 мм, с другой стороны- стандартный порт под дыхательный контур с внутренним штуцером под шланг внутренним диаметром 8 мм.

Соединение с вакуумным устройством- одним концом (портом под дыхательный контур внутренним диаметром 15 мм) на специальный штуцер на корпусе источник вакуума (отсасыватель или регулятор- стабилизатор вакуума), другим концом (внутренним портом)- на шланг внутренним диаметром 8 мм.

Вместо специального штуцера для подключения фильтра можно использовать переходники (переходник под шланг внутренним диаметром 10 мм или переходник под шланг внутренним диаметром 5 мм) . Пример использования фильтра "Барьербэби" с регулятором- стабилизатором вакуума Элема-Н СД3 и аспирационной банкой Элема-Н БП2500, установленными на шине реанимационной консоли Элема-Н КМП1.

4. Бактериальный фильтр электростатический (подключение в разрыв шланга)

Одноразовый. Электростатический. С обоих сторон онащен штуцерами под шланг внутренним диаметром 5- 7 мм.

Фильтр применяется для обеззараживания потока отсасываемого воздуха. Имеет наименьшее сопротивление потоку воздуха из всех применяемых фильтров.

Электрофильтры предназначены для высокоэффективной очистки технологических газов и аспирационного воздуха от твердых или жидких частиц, выделяющихся при технологических процессах в различных отраслях промышленности.

Электрические фильтры применяют в энергетике, черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов, химической и нефтехимической промышленности, и многих других отраслях.

Электрофильтры это высоковольтное электротехническое оборудование, в котором используется коронный разряд для зарядки взвешенных в газе частиц и их улавливания в электрическом поле. Для этого электрофильтры питаются от повысительно-вьпрямительных агрегатов с номинальным выпрямленным напряжением 80кВ, 110кВ и 150кВ.

Основные преимущества очистки газов электрофильтрами следующие:

• электрофильтры имеют широкий диапазон производительности - от сотен до миллионов м 3 /ч
• электрофильтры обеспечивают высокую степень очистки газов - до 99,95 %
• электрические фильтры имеют низкое гидравлическое сопротивление - 0,2 кПа
• электрические фильтры могут улавливать твердые и жидкие частицы размером от 0,01 мкм (вирусы, табачный дым) до десятков мкм.

Конструкция электрофильтров

Электрофильтр состоит из системы коронирующих и осадительных электродов расположенных в корпусе, системы встряхивания электродов, системы газораспределения, диффузора на входе, конфузора на выходе.

Как привило электрофильтры конструктивно представляют набор металлических пластин, между которыми натянуты металлические нити. Между нитями и пластинами создаётся разность потенциалов порядка нескольких киловольт, а в промышленных маштабах десятка киловольт. Данная разность потенциалов приводит к образованию сильного электрического поля между нитями и пластинами. При этом на поверхности нитей возникает коронный разряд, что в сочетании с электрическим полем обеспечивает ионный ток от нитей к пластинам. Загрязнённый воздух подаётся в пространство между пластинами, при этом пыль и мелкие частицы загрязнённого воздуха приобретает электрический заряд, под воздействием ионного тока, после чего под действием электрического поля притягивается к пластинам и оседают на них.

Классификация электрофильтров

В зависимости от вида улавливаемых частиц и способа их удаления с электродов, электрофильтры подразделяются на сухие и мокрые . В сухих электрических фильтрах для очистки поверхности электродов от пыли, используются механизмы встряхивания ударно-молоткового типа. Пыль из сборных бункеров выводится в сухом виде или в виде шлама. В мокрых электрофильтрах уловленный продукт с поверхности электродов, смывается жидкостью или стекает самотеком, а из бункеров удаляется в виде жидкости или шлама.

В зависимости от направления движения газа электрические фильтры делятся на горизонтальные и вертикальные .

В зависимости от формы осадительных электродов электрофильтры делят на две группы: трубчатые и пластинчатые. В трубчатых электрофильтрах в качестве осадительных электродов применяют круглые или шестигранные металлические трубы, а корони- рующими электродами служат проволоки, натянутые по оси труб. В пластинчатых электрофильтрах в каче-стве осадительных электродов используется ряд параллельных поверхностей между которыми подвешены коронирующие провода.

Особенность применения электрофильтров

Электростатический фильтр своими руками. Вряд ли кто-то удивиться, если сказать человеку, что воздух в городах и на некотором расстоянии от них является грязным и вредным для человека. Хотя существуют установленные нормы загрязнения воздуха, совокупность существующих производств нередко превышают эти нормы, а в особых случаях управляющие предприятиями заведомо не соблюдают законодательные акты. К этому их могут принудить сотрудники санэпидемстанции.

Но даже без этого концентрация вредных веществ в воздухе может быть катастрофически большой. Чтобы как-то снизить воздействие вредных веществ, создаются специальные очистительные устройства. Одним из таких устройств является плазменный ионизатор или по-другому - статическ ий фильтр, который защищает от пыли и мелких частиц вплоть до 0.01мкм. Его применяют в промышленности, как признанные самыми эффективными.

Каким принципом действия обладает электрический статическ ий фильтр

Принцип действия основан на ионизировании частиц пыли при помощи магнитного поля и притягивании, этих частиц, к специальным пластинам. Этому методу уже более 100 лет, хотя, конечно же, мощность данных установок с тех пор многократно возросла. Со временем электрический статическ ий фильтр скапливает большое количество пыли, в результате чего необходимо поменять или отчистить фильтр. В бытовых установках это необходимо делать вручную, а в промышленных вариантах применяются специальные автоматические установки.

Область применения данных фильтров широка, как никогда начиная от мелкобытовых устройств и заканчивая огромными заводами и другими промышленными предприятиями. Например, широко применяется электрический статическ ий фильтр на ТЭЦ где необходимо сжигать уголь или на химических предприятиях, где побочным продуктом производства могут оказаться вредные газы. На ТЭЦ из-за сжигания угля, всегда присутствует повышенное содержание золы.

В целом если смотреть шире, то практически на всех предприятиях, работающих по принципу сжигания каких-либо материалов (мусоросжигающие или мазутосжигающие) устанавливают электростатическ ие фильтры. Дело в том, что во время горения в атмосферу выделяется огромное количество вредных веществ. Чтобы атмосфера не загрязнялась необходимо проводить фильтрацию. В химическом производстве фильтры используются несколько иначе.

Конечно, они продолжают выполнять охранительную функцию, но также они улавливают полезные в производстве вещества для возврата их в цепь производства.

Достоинства и недостатки плазменного ионизатора.

Хотя может показаться, что очистка до 65% воздуха является плохим показателем среди всех остальных форм очистки, он является очень высоким при относительной дешевизне. Огромным достоинством является легкое обслуживание, что положительно влияет на снижение расходов. Следующим положительным качеством является возможность очистки очень маленьких частиц, в связи с чем, область и назначение применения весьма широки.

Главный же недостаток установки: при работе он генерирует озон. Хотя это неопасно в малых количествах в случае превышения норм необходимо его заменить. Вторым недостатком можно назвать неполную очистку, в связи, с чем необходимо подходить к очистительным мероприятия ответственно и создавать многоступенчатые системы.

На данный момент - это один из наиболее перспективных методов очистки и постоянно ведется работа над улучшением характеристик плазменных ионизаторов.

Способ электрической очистки газов от взвешенных частиц основан на явлении ионизации газовых молекул электрическим зарядом в электрическом поле. Газы как диэлектрики не проводят электрический ток. Однако при определенных условиях электропроводность газов наблюдается. Это связано с тем, что атомы или молекулы газа становятся электрически заряженными. Незначительное количество заряженных частиц всегда имеется в газе. Их появление связано с воздействием ультрафиолетовых и космических лучей, радиоактивных газов, высокой температуры и т. д. Если такой газ, содержащий некоторое количество носителей зарядов, поместить между электродами, соединенными с источником тока высокого напряжения, то ионы и электроны начнут двигаться в газе по силовым линиям поля. Направление движения каждого носителя заряда будет определяться величиной заряда, а скорость движения  напряженностью электрического поля. При достаточно большой напряженности поля (например около 16 кВ/см для воздуха при атмосферном давлении и комнатной температуре) движущийся носитель заряда приобретает столь высокую скорость, что, столкнувшись на своем пути с нейтральной газовой молекулой, способен выбить из нее один или несколько внешних электронов, превращая молекулу в положительный ион и свободный электрон. Вновь образовавшиеся ионы также приходят в движение под действием поля, производя дальнейшую ионизацию газа. Такая ионизация называется ударной ионизацией . Число о

Рис. 12.Основные системы электродов электрофильтров:

а – электрофильтр;

б – пластинчатый электрофильтр; +U, -U – приложенное к электродам напряжение; R – радиус трубчатого электрода; H – расстояние между проводом и пластинчатым электродом; d – расстояние между проводами; r – радиус провода

бразующихся при этом ионов и электронов возрастает лавинообразно, а при дальнейшем усилении поля ими заполняется все пространство между электродами, благодаря чему создаются условия для электрического разряда.

Наиболее распространенными и важными для электрической очистки газа являются искровой, дуговой и коронный разряды. Первые два вида разрядов могут возникать как в однородном, так и в неоднородном электрическом поле, являясь помехой в работе электрофильтра. Коронный разряд может возникать только в неоднородном электрическом поле и при определенных форме и расположении электродов. Коронный разряд используют для электрической очистки.

В электрофильтрах применяют два типа электродов:

а) электроды трубчатого электрофильтра (провод в цилиндрической трубе, рис. 12 а );×

б) электроды пластинчатого электрофильтра (ряд проводов между пластинами, рис. 12 б ).

Густота силовых линий поля, а следовательно, и напряже. нность поля намного больше у провода, чем у пластины или стенки трубы. Вследствие указанной неоднородности поля ударная ионизация, а затем и электрический разряд могут возникнуть у поверхности провода, когда напряженность поля в этой области достаточно высока, но не распространяется до другого электрода. По мере удаления от провода напряженность поля уменьшается и скорость движения электронов в газе становится уже недостаточной для поддержания лавинообразного процесса образованияновых ионов. Электрический разряд такого незавершенного характера носит название коронного разряда . в результате образуются новые ионы, внешним проявлением чего являются голубовато-фиолетовое свечение вокруг провода, негромкое потрескивание и запах окислов азота и озона. Коронный разряд в зависимости от знака заряда на проводе может быть положительным или отрицательным. Внешне они различаются между собой характером свечения. Установлено, что при подаче на коронирующий электрод отрицательной полярности постоянного тока удается достичь улавливания пыли до 99 %, а при положительной – только до 70 %.

При отрицательной полярности представляется возможным держать напряжение до момента наступления искрового пробоя выше, чем при положительной полярности. Это позволяет иметь большой диаметр короны и более высокую напряженность поля, а следовательно, лучшую зарядку и осаждение частиц пыли.

Электрод, вокруг которого возникает коронный разряд, называется коронирующим электродом , второй электрод – осадительным электродом .

Напряженность поля, при которой возникает корона, называется критической напряженностью . Используется источник постоянного тока высокого напряжения. Через разделяющий электроды промежуток течет электрический ток, называемый током короны . Повышение напряжения возможно до величины, при которой электрическая прочность газового промежутка между электродами будет нарушена искровым или дуговым электрическим разрядом, т. е. пока не наступит «пробой» междуэлектродного промежутка.

Установка электрофильтров состоит из двух частей: из собственно электрофильтра или осадительной камеры, через которую пропускается подлежащий очистке газ, и высоковольтной аппаратуры, предназначенной для питания электрофильтра выпрямленным током высокого напряжения.

Питающий электроагрегат состоит из регулятора напряжения, высоковольтного трансформатора, преобразующего переменный ток напряжением 220–380 В в ток напряжения до 10000 кВ, и механического высоковольтного выпрямителя, преобразующего переменный ток в выпрямленный. Последний с помощью высоковольтного кабеля подается на электроды электрофильтра.

В осадительной части электрофильтра смонтированы осадительные и коронирующие электроды. Осадительные электроды могут быть пластинчатыми (из волнистой стали с выштампованными карманами, из угольных пластин и др.) или трубчатыми (из труб круглого или шестиугольного сечения). Коронирующие электроды изготавливают из круглой профилированной проволоки.

Осадительные электроды соединены с положительным контактом механического выпрямителя и заземлены; коронирующие электроды изолированы от земли и соединены с отрицательным контактом механического выпрямителя. При пропускании через межэлектродное пространство электрофильтра очищаемого газа, содержащего твердые либо жидкие взвешенные частицы, происходит зарядка частиц ионами, которые под действием электрического поля двигаются к электродам и оседают на них. Основная масса взвешенных частиц осаждается на осадительных электродах. При этом жидкие взвешенные частицы стекают с электродов, пылевидные частицы удаляют, встряхивая или обстукивая электроды. Уловленные частицы собираются в установленном под электрофильтром бункере, откуда удаляются. В зависимости от того, какие частицы улавливаются, различают сухие и мокрые электрофильтры.

Рис. 13. Корпус (а ) и газораспределяющие устройство (б) горизонтального пластинчатого электрофильтра:

а) 1 – форкамера; 2 – камера для размещения электродов; 3 и 4 – бункера форкамеры и электрофильтра; 5 – изоляторная коробка; 6 – горловина люка обслуживания; б) 1 – фар тук форткамеры; 2 и 3 – передняя и задняя газораспределительные решетки; 4 – боковые газоотсекающие листы; 5 – защитные листы; 6 – фактура бункера; 7 – поперечные листы бункера.

Электрофильтры также различают по направлению движения газов: вертикальные и горизонтальные. Обычно электрофильтры устанавливают параллельно по несколько аппаратов. электрофильтр может состоять из нескольких параллельных секций, чтобы при эксплуатации отключать часть секций (для осмотра, ремонта, встряхивания), не останавливая всю газоочистную установку. Иногда электрофильтры имеют несколько последовательно расположенных по ходу газа ячеек, или, как их иначе называют, электрических полей. По числу электрических полей такие электрофильтры называют двухпольными, трехпольными и т. д. (рис. 13).

Кроме описанных однозонных электрофильтров применяются еще и двухзонные. Если в первых ионизация газа с помощью коронного разряда и осаждение заряженных частиц происходит в одном электрическом поле (одной зоне), то во вторых эти процессы разделены. Двухзонные электрофильтры состоят из ионизатора, представляющего собой систему электродов, расположенных ближе к входу газа, и осадителя, выполненного из электродов пластинчатого типа, на которых осаждается заряженная пыль.

В ионизаторе должно быть исключено осаждение пыли, поэтому он состоит из одного ряда электродов и запыленный газ находится в этой зоне недолго, чтобы пыль успела зарядиться, но не успела осесть.

Скорость перемещения частиц летучей золы в электрическом поле зависит от их размера и величины заряда. Для частиц радиусом меньше 1 микрона величина заряда пропорциональна размерам частицы пыли и не зависит от напряженности электрического поля. Наоборот, величина заряда, который приобретают частицы радиусом больше 1 микрона, зависит главным образом от величины напряженности поля и радиуса частицы (в квадрате).

Время пребывания газов в электрофильтре сильно влияет на качество очистки. Многолетний опыт работы показал, что скорость газов в электрофильтрах невелика (в пределах от 0,5 до 2 м/с), а время пребывания в фильтре значительно (от 2 до 9 с). Поэтому электрофильтры достаточно громоздки. Но гидравлическое сопротивление их невелико (от 50 до 200 Па). Коэффициент очистки, особенно при мелкой пыли, высок (95-99 %). Они хорошо улавливают частицы мельче 10 микрон. Расход энергии на очистку незначителен и составляет 0,10-0,15 кВт×ч на 1000 м 3 очищаемого газа. Основные недостатки электрофильтров: высокая стоимость и необходимость в высококвалифицированном обслуживающем персонале.

На качество очистки в электрофильтрах оказывают влияние температура и влажность газов. При повышении температуры газа снижается напряжение на коронирующих электродах, которое можно поддерживать без пробоя. Это снижает и степень очистки. Влияние влажности газа на напряжение в электрофильтрах обратно влиянию температуры: повышение влажности способствует повышению пробойного напряжения и, кроме того, благоприятно сказывается на поведение слоя пыли на осадительных электродах. Окислы серы (SO 2) адсорбируются в слое пыли на осадительных электродах и изменяют поведение слоя отложений. При высокой концентрации пыли в газах и c увеличением размера частиц увеличивается опасность «запирания короны». Концентрация пыли, при которой наблюдается явление запирания короны, колеблется в зависимости от дисперсного состава пыли от нескольких граммов на 1 Н×м 3 до нескольких десятков граммов на 1 Н×м 3 .

На работу сухих электрофильтров значительное влияние оказывает величина удельного электрического сопротивления улавливаемой пыли. Пыль, содержащуюся в газах, по удельному объемному электрическому сопротивлению можно разделить на три группы:

1) пыль с сопротивлением до 10 Ом/см;

2) пыль с сопротивлением от 10 до 2×10 Ом/см;

3) пыль с сопротивлением более 2×10 Ом/см. В данном случае имеется в виду сопротивление слоя пыли, образующейся на осадительных электродах. Вследствие адсорбции частицами пыли газов и паров, заполняющих пустоты, имеющиеся в пылевом слое, меняется удельное электрическое сопротивление материала, из которого образовалась пыль.

Пылинки первой группы при соприкосновении с осадительными электродами почти мгновенно теряют свой отрицательный заряд и приобретают заряд электродов. Получив одноименный заряд, пылинки отскакивают от электродов и попадают снова в газовый поток. Для надежного улавливания пыли первой группы в конструкции осадительных электродов необходимо предусматривать минимальную скорость газов у их поверхности. Это достигается, например, применением волнистых электродов в горизонтальных электрофильтрах.

Пыль второй группы (ее большинство) улавливается в электрофильтрах без затруднений.

При третьей группе пыли ее слой на осадительных электродах действует как изоляция. Поступающие с оседающей пылью электрические заряды не отводятся на осадительный электрод, а создают в слое пыли напряжение. При повышении напряжения до величины, когда напряженность электрического поля (градиент) становится чрезмерной, в порах слоя, заполненных газом, происходит электрический «пробой». Это явление, получившее название «обратной короны», сопровождается выделением положительных ионов, которые движутся по направлению к коронирующим электродам и частично нейтрализуют отрицательный заряд пылинок. Одновременно положительные ионы, выделяемые осадительными электродами, преобразуют электрическое поле между электродами электрофильтра в поле, аналогичное образующемуся между двумя остриями, которое легко пробивается при невысоком напряжении.

В указанных условиях в электрофильтре невозможно поддерживать напряжение, при котором достигается эффективная очистка газа. Для снижения электрического сопротивления улавливаемой пыли и повышения эффективности электрофильтров рекомендуется:

а) понижение температуры очищаемого газа;

б) увлажнение очищаемого газа перед электрофильтрами (водяной пар сорбируется пылинками и слой пыли становится электропроводным даже при температуре, значительно превышающей точку росы);

в) введение в очищаемый газ тумана серной кислоты, щелочных аминовых соединений и других веществ, понижающих электрическое сопротивление слоя пыли.

Процесс улавливания золы, поступающей с дымовыми газами в электрофильтр, можно условно разделить на четыре этапа:

1) зарядка частиц золы ионами, образующимися в зоне ионного разряда;

2) перемещение заряженных частиц золы в межэлектродном пространстве в сторону осадительного электрода под действием электрических и аэродинамических сил;

3) осаждение и удержание частиц золы на поверхности осадительных электродов;

4) периодическое удаление осевшей на электродах золы в бункер. Для увеличения эффективности очистки газов в электрофильтрах необходимо, чтобы первые два этапа протекали с возможно большей полнотой. Если зарядка частиц в электрофильтре с устойчивым коронным зарядом осуществляется достаточно быстро, то их перемещение к осадительному электроду происходит с относительно небольшой скоростью, зависящей от величины заряда частиц, их размеров, напряженности поля, аэродинамических характеристик потока и т. д. Очевидно, что выделение частиц золы из газов будет тем полнее, чем больше скорость осаждения (скорость дрейфа) частиц и время пребывания очищаемых газов в активной зоне электрофильтра. Так как возможности увеличения скорости дрейфа частиц регламентируются физическими характеристиками процесса, время их пребывания в электрофильтре определяется скоростью газов и длиной активной зоны электрофильтра, что приводит к увеличению объема и стоимости аппарата.

Исследования показали, что при времени пребывания очищаемых газов в электрофильтре менее 8 с нельзя ожидать получения высокой (99 %) степени очистки газов даже при наиболее благоприятных условиях его работы. На основании проведенных ВТИ и НИИОГАЗ промышленных испытаний многопольных электрофильтров установлено, что для обеспечения высокой степени очистки скорость дымовых газов не должна превышать 1,5 м/с. Этот вывод совпадает с данными зарубежных фирм, которые в настоящее время гарантируют высокую степень очистки лишь при времени пребывания не менее 8,5 с и скорости 1,5 м/с. На эти величины и следует ориентироваться при проектировании аппаратов (электрофильтров).

Для котельных агрегатов большой мощности выбор размеров и количества электрофильтров осложняется проблемами размещения этих аппаратов в ячейке блока и компоновки их с котлов и дымососами. На большинстве отечественных электростанций применяется компоновка электрофильтров в один ряд по ширине ячейки блока, когда продольные оси электрофильтров располагаются параллельно продольной оси блока. Такая компоновка позволяет более просто обеспечить равномерное распределение газов между отдельными аппаратами. Но при этом на блоках мощностью 300 МВт и более электрофильтры старых конструкций с высотой электродов 7,5 м не могут удовлетворить предъявляемым требованиям.

Для проектируемых блоков мощностью 300 и 500 МВт с электрофильтрами новой конструкции и электродами 12 м скорость и время пребывания газов соответствует указанным выше требованиям.

Нельзя проектировать электрофильтры на минимальные избытки воздуха и минимальную температуру уходящих газов. Обычно наблюдаемое отклонение этих параметров от проектных является причиной увеличения скорости газов в электрофильтрах на 20–25 % и связанного с этим некоторого ухудшения очистки газов. Таким образом, для обеспечения требуемой очистки дымовых газов мощных электростанций необходимо считать электрофильтры на увеличенное в 1,2 раза количество очищаемых газов (кроме котлов, работающих под надувом).

В последние годы на электростанции поставляются электрофильтры с игольчатыми коронирующими электродами. Характерными особенностями разряда с электродов по сравнению с разрядом, возникающим на электродах штыкового профиля, являются стабильность положения точек коронирования и более высокое значение токовых нагрузок, что особенно важно для аппаратов, устанавливаемых за котлами, оборудованными топками с жидким шлакоудалением, а также при высоком удельном сопротивлении слоя золы или большой запыленности дымовых газов.

При сопоставлении электродов двух указанных типов обращает на себя внимание значительное отличие интенсивности разряда в точках коронирования. Увеличение напряженности поля и силы тока короткого разряда при применении игольчатых электродов объясняется увеличением кривизны поверхности за счет кривизны в двух сечениях. В связи с этим улучшаются условия зарядки частиц золы, что обеспечивает увеличение скорости дрейфа в направлении осадительных электродов. Интенсификация коронного разряда в электрофильтрах при использовании игольчатых коронирующих электродов сопровождается также некоторыми побочными явлениями. В зоне короны находятся электроны с энергией, превышающей энергию активации. Это вызывает процесс химического взаимодействия: сернистый ангидрид окисляется до серного (SO 2 –SO 3), появляются окислы азота. Так, опыты в высокочастотном коронном разряде повысили содержание серного ангидрида до 20-50 % и окисление азота на 0,2–0,3 %.

Горизонтальные многопольные электрофильтры являются аппаратами непрерывного действия. Удаление золы с электродов осуществляется путем их встряхивания без отключения электрофильтра от источника тока и потока дымовых газов. При этом неизбежно попадание части золы в поток газов. Этот процесс получил название вторичного уноса и является основной причиной пониженной эффективности сухих электрофильтров по сравнению с мокрыми, у которых осаждение частиц происходит на водяную или масляную пленку и вторичный унос отсутствует. Величина вторичного уноса находится в прямой зависимости от интервала между встряхиваниями осадительного электрода.

В электрофильтрах отечественного производства встряхивание каждого осадительного электрода производится через 3 мин независимо от запыленности газов, эффективности очистки, скорости газов и т. д. Когда удельное сопротивление золы велико, слой золы препятствует стеканию на заземленный электрод зарядов, непрерывно поступающих на его поверхность. Однако следует учитывать, что обычно на осадительных электродах имеется неотряхиваемый слой толщиной 1–2 мм. Толщина же слоя осевшей за 3 мин золы даже при сжигании высокозольных топлив составляет для первых полей электрофильтра 100-200 мкм. Таким образом, десятикратное увеличение интервала между встряхиваниями незначительно увеличит общую толщину слоя. Поэтому этот интервал можно существенно увеличить. При гидротранспорте золы на золоотвал под бункерами золоуловителей обычно устанавливаются гидрозатворы непрерывного действия с открытым переливом. В этом случае нет дозаторов поступающей золы. Поэтому при одновременном сбросе в них большого количества золы может произойти выбрасывание пульпы или даже сухой золы через открытые лючки гидрозатвора в зольное помещение. Для подсчета максимально допустимого по условиям работы гидрозатвора промежутка времени между встряхиваниями предлагается следующее уравнение:

Здесь с – максимально допустимая концентрация золы в пульпе (500-800 г/л); V – объем пульпы в гидрозатворе, м 3 ; G – расход воды на гидрозатвор, м 3 /с; F – расчетное сечение секции электрофильтра над данным бункером, м 2 ; h – средняя степень золоулавливания; t – промежуток времени между встряхиваниями, с.

При этом период встряхивания каждого электрода

Т = t × п ,

где n - количество электродов над данным бункером.

Было предложено применение вариантов, позволяющих изменять интервал встряхивания. Испытания показали, что увеличение при помощи вариатора интервала встряхивания осадительных электродов первого поля до 30 минут, а последних полей до 2 часов уменьшило количество выносимой из электрофильтра золы (вторичный унос) примерно на 1/3.

Количество выбрасываемой в атмосферу золы зависит кроме КПД электрофильтра еще и от того, какую часть общего времени работы энергоблока отдельные поля электрофильтров находятся в нерабочем состоянии. Чаще всего отключение полей происходит из-за неполадок внутри корпуса электрофильтра, которые могут быть устранены только при полной остановке энергоблока: обрыв проводов коронирующих электродов (чаще всего в результате электроэрозии), обрыв изоляторов и штанг механизма встряхивания, обрыв и заклинивание полос встряхивания и др.

Обследование многих электрофильтров на отечественных электростанциях показывает, что конструкции подводящих газоходов и перфорированной решетки на входе в электрофильтры не обеспечивают необходимой равномерности распределения газов по аппаратам и их сечению. Это приводит к общему снижению общей эффективности золоулавливания даже при нормальном электрическом режиме электрофильтра.

Зачастую воздух внутри помещения даже более загрязнен, чем снаружи. Воздух, которым Вы дышите, наполнен множеством веществ – от видимой пыли до невидимых химикатов. Самое простое, что Вы можете сделать, чтобы улучшить качество воздуха, – наладить эффективную вентиляцию и выбрать для нее подходящую систему фильтрации.

Для систем вентиляции просто необходимы воздушные фильтры – они блокируют попадание в помещение и в саму вентиляцию уличной пыли, мелкого мусора и многого другого. Чего именно? Зависит от вида прибора и его назначения. Чтобы Вы поняли, какие приборы необходимы для Вашей и как они работают, мы подробно расскажем об их классификации.

Виды воздушных фильтров

Фильтрация частиц

Электростатика – один из самых эффективных способов очищения воздуха от пыли, дыма, копоти, сажи и других загрязнителей. Этот способ применяют не только в быту, но и в лабораториях или цехах, где могут образоваться высокие концентрации вредных для здоровья веществ. Кстати, электростатика используется в очистителе воздуха , а наше профоборудование с электростатистическим блоком размещают в , и многих предприятиях.

Элементы фильтрации представляют собой металлические пластины, а также натянутые между ними металлические нити. Между нитями и пластинами появляется электрическое поле, разряд, а далее – ионный ток. Когда воздух проходит между пластинами, частицы пыли и других загрязнителей приобретают собственный заряд и под воздействием электрического поля притягиваются к пластинам, имеющим противоположный заряд.

Прибор потребляет мало электроэнергии, а значит, эксплуатация обходится дешево – главное, время от времени промывать пластины.

HEPA фильтр Tion

Эффективность HEPA фильтра для воздуха доходит до 99% – он способен удержать мельчайшие частицы пыли, споры плесени, мелкую пыльцу и другие загрязнители. Очистка воздуха происходит благодаря специальному волокнистому материалу, который сложен гармошкой.

Более детально о принципах работы этого фильтра мы рассказали в , так что остановимся лишь на некоторых нюансах. НЕРА фильтр специализируется именно на мелких и мельчайших частицах. Конечно, он задерживает и большие загрязнители, например крупную пыль и пух, но при попадании таких частиц волокна НЕРА фильтра быстро забьются. Чтобы “защитить” НЕРА фильтр и продлить срок его службы, перед ним обычно ставят фильтр грубой очистки, против крупных частиц. Рекомендуем выбирать именно такое оборудование, с двумя фильтрами.

Срок работы HEPA фильтра ограничен: его нужно менять в соответствии с инструкцией.

Существуют и моющиеся модели, но «отмыть» их до конца невозможно, так что рано или поздно новый фильтр Вам все равно понадобится.

Существуют и другие виды воздушных фильтров, например:

• Масляный фильтр для воздуха состоит из колец или сеток, смоченных минеральным маслом. Частицы пыли прилипают к масляной поверхности; таким образом очищается воздух. Такие приборы применяются при сравнительно небольших концентрациях пыли.
• Карманный фильтр для вентиляции представляет собой конструкцию из рамки и фильтрующего материала в виде карманов. Предназначен в основном

Очистка от газов

(1) УФ-лампа => (2) Фотокатализатор => (3) Образование окислителей => (4) Окислители вступают в реакцию с загрязнителями => (5) Загрязнитель разлагается => (6) Образуются вода и углекислый газ

Фотокаталитические фильтры очищают воздух следующим образом: вредные примеси разлагаются и окисляются на поверхности фотокатализатора – вещества, которое, поглощая свет, ускоряет действие химической реакции. Происходит этот процесс под воздействием . Токсичные загрязнители не накапливаются на фотокатализаторе, а разрушаются до безвредных веществ – воды и углекислого газа.

Фотокаталитическое окисление уничтожает не только токсины, но и различные вирусы и бактерии. Также с помощью данного процесса разлагается и большинство посторонних запахов, так как многие из них имеют органическую природу.

Катализатор никак не тратится, поэтому фильтр прослужит Вам долго, главное – вовремя заменять ультрафиолетовую лампу. Отметим, что УФ-лампа – дополнительный источник энергопотребления. К недостаткам фильтра можно отнести и сложность утилизации лампы: правильно это сделать сможет только специалист.

К сожалению, большинство бытовых фотокаталитических фильтров обладают низкой производительностью из-за небольшой поверхности фотокатализатора и недостаточной мощности ультрафиолетового излучения. Кроме того, на процесс окисления нужно время: если загрязнители будут слишком быстро проходить через фильтр, возможно, химическая реакция не успеет завершиться и токсичные вещества не смогут разложиться до конца. Фильтр бессилен против твердых частиц – пыли, шерсти, пуха, пыльцы.

АК-фильтр Tion

Основное предназначение (адсорбционно-каталитического) фильтра – поглощение неприятных запахов и некоторых вредных газов. Принцип его действия основан на свойствах активированного угля. В нем очень много пор, которые притягивают молекулы газов. Для очистки от пыли и других крупных частиц-загрязнителей он не предназначен – для этой задачи необходимо использовать другие фильтры, например НЕРА. Также угольный фильтр необходимо время от времени заменять; частота замены зависит от загазованности воздуха и модели самого прибора.

Классы очистки воздушных фильтров для вентиляционных установок

Мы разобрались, как делятся воздушные фильтры по принципу работы. А какова их классификация по степени очистки воздуха? Существуют фильтры механической (грубой) очистки воздуха, тонкой очистки, высокой (HEPA) и сверхвысокой эффективности. Каждый класс обозначается определенной буквой в соответствии со стандартами. Мы составили таблицу, в которой указали загрязнители, которые удерживает каждый вид фильтров, и сферу их применения.

Класс фильтров	Обозначение	От чего очищает	Применение
Грубой очистки	G1–G4	Крупная пыль, сажа, шерсть, пух, пыльца	Помещения с низкими требованиями к чистоте воздуха; предварительная очистка воздуха
Тонкой очистки	F5–F9	Мелкая пыль и пыльца, споры плесени, бактерии	Системы кондиционирования и вентиляции; производство лекарств, продуктов питания и т.д.; вторая ступень очистки воздуха
Высокой эффективности	Н10–Н14	Мельчайшие частицы пыли, вирусы, бактерии	Помещения с высокими требованиями к чистоте воздуха; электронная и фармацевтическая промышленность; больницы (операционные)
Сверхвысокой эффективности	U15–U17	Особо мелкие загрязняющие частицы	Сверхчистые производственные помещения; окончательная очистка воздуха

Отдельно выделяют воздушные угольные фильтры для вентиляции, работа которых направлена на избавление от неприятных запахов и вредоносных газов.

Наиболее качественная очистка воздуха осуществляется при помощи нескольких фильтров разных классов. Для бытовых нужд класс U не используется.

Работа нескольких классов фильтров на примере очистителя-обеззараживателя Тион В

Эффективность очистки воздуха во многом зависит от фильтрующего материала: чем больше площадь и объем, тем больше частиц он сможет удержать. Для фильтров разных видов используются разные полотна, например, для АК-фильтра нужен угольный материал, для класса F – материал тонкой очистки и т.д.

Некоторые компании производят фильтрующие материалы отдельно. Их можно приобрести, чтобы сделать фильтр своими руками или заменить материал в уже имеющемся приборе, не меняя при этом корпус. Но эффективность таких самодельных приспособлений, конечно, никто гарантировать не может.

Фильтры для приточной вентиляции

Свежий и чистый воздух – не одно и то же. Чтобы превратить свежий воздух в чистый, просто необходимы. Наиболее эффективно очищать воздух может каскад из нескольких фильтров. Кроме того, если Вы проживаете в экологически нестабильном районе (например возле завода или автомагистрали), то стоит приобрести фильтр высокой эффективности.

Для разных типов вентиляции предусмотрены разные классы приборов:

• В центральную вентиляцию можно встроить те фильтры, которые Вы пожелаете сами, однако для установки данного типа вентиляции нужно проводить ремонтные работы.
• вообще редко предусматривает наличие какого-либо фильтра. В основном очищает воздух он только от крупного мусора и насекомых.
• В комплектацию – компактной – входит три прибора: фильтр класса G либо F, угольный и HEPA. Таким образом, осуществляется многоступенчатая очистка воздуха.

Принцип работы бризера