Фильтры для очистки воздуха

Индустриализация и развитие промышленности в мире приводит не только к благотворным воздействиям. Кроме всего прочего, увеличивается количество вредных выбросов в атмосферу. Продукты сгорания топлива в котлах тепловых электростанций, выбросы химических предприятий и пыль от цементных заводов накрывают наши города. Увеличению загазованности и запыленности среды обитания способствует и увеличение количества транспортных средств на улицах городов.

Для нормирования количества пыли или вредных веществ в атмосфере существует понятие предельно допустимой концентрации (ПДК). Для каждого химического элемента (ртуть, хлор) или соединения (аммиак, угарный газ) предписан свой ПДК, в зависимости от степени вредного воздействия на организм человека и природу. Предприятия, превышающие эти допустимые нормативы, штрафуют. Но обеспечить постоянный контроль наличия в воздухе всех веществ, вредных для человека, невозможно. А некоторые из них не могут быть обнаружены по запаху или цвету.

Пыль тоже относится к вредным факторам, и для нее тоже существует норма ПДК. Сегодня мы поговорим о способах снижения ее содержания в воздухе.

Индивидуальным средством защиты от пыли служит респиратор. Простейшая его конструкция, использующаяся на предприятиях – респиратор «Лепесток».

Респиратор "Лепесток"
Респиратор «Лепесток»

Он прост в изготовлении и применении, но быстро забивается пылью. Но им нужно обеспечить каждого работника, а ведь проще снизить количество пыли, выбрасываемой в атмосферу. Для этого применяются промышленные фильтры.

Конструкция и принцип действия электростатического фильтра

В основу работы электростатического фильтра положена способность мелких частиц при попадании в электрическое поле ионизироваться – приобретать положительный или отрицательный заряд. Напряженность поля должна быть достаточно большой, в промышленных установках для этой цели применяют специальные преобразователи, формирующие для работы фильтра напряжение в десятки киловольт. Чтобы обеспечить неизменное движение частиц в одну сторону напряжение выпрямляется.

Воздух прокачивается через фильтр при помощи вентилятора. Он забирает загрязненный воздух в месте, где его необходимо очищать. После прохода через фильтр он попадает в чистую зону.

Принцип очистки воздуха в электростатическом фильтре
Принцип очистки воздуха в электростатическом фильтре

На пути его следования расположены осадительные пластины, собранные в секции. Между ними проходят нити металлической сетки. Между пластинами и сеткой прикладывается разность потенциалов, создающая электростатическое поле в ограниченном пространстве. Частицы пыли, проходя через поле, ионизируются. Полярность подключения напряжения выбирается так, чтобы ионизированные частицы пыли притягивались к пластинам. В итоге пыль оседает на них и удерживается полем.

Устройство промышленного электростатического фильтра
Устройство промышленного электростатического фильтра

Периодически пыль необходимо стряхивать с пластин, иначе зазор между ними перекроется, и фильтр перестанет пропускать воздух. Для этого используется специальный механизм, встряхивающий секции пластин по очереди, нанося по ним удары. Механизм встряхивания приводится в движение электродвигателем.

Попавшая в нижнюю часть фильтра пыль удаляется шнеком с электроприводом. Далее она либо утилизируется, либо поступает на дальнейший цикл переработки.

Недостатком промышленных электростатических фильтров является наличие опасного для жизни напряжения. Это усложняет его эксплуатацию из-за необходимости принимать повышенные меры безопасности при выводе в ремонт. Наличие в конструкции фильтра высоковольтной преобразовательной установки и кабеля высокого напряжения снижает ее надежность. Следующий вид фильтров лишен этих недостатков.

Рукавные фильтры

Принцип работы их напоминает работу пылесоса. От электростатического фильтра у них остались два устройства: вентилятор, прогоняющий загрязненный воздух, и шнек, забирающий отфильтрованную пыль. Но вместо электродов в нем установлены трубчатые каркасы, на которые, как в пылесосе, натянуты матерчатые фильтры. Поскольку они узкие и длинные, фильтр и назван рукавным.

Устройство рукавного фильтра
Устройство рукавного фильтра

Пыль оседает на матерчатых фильтрах, а чистый воздух выходит наружу. Для стряхивания пыли в полость шнека используется пневматический удар. В каждый из рукавов фильтра направлена трубка, в которую специальным устройством через заданное время резко подается сжатый воздух. Стенки рукава сотрясаются, и пыль сваливается вниз. Воздух подается не на все рукава одновременно, а по очереди на каждый их ряд.

Эти фильтры компактны и неприхотливы в обслуживании, требуя только периодической замены износившихся рукавов.

Бытовые электростатические очистители воздуха

На основе принципа действия промышленного электростатического фильтра работают и бытовые очистители. Только напряжение между их пластинами на входе ограничивается единицами киловольт. При этом расстояние между электродами уменьшается, и максимальная скорость потока воздуха становится ниже.

Прибор прогоняет через себя воздух комнаты, очищая его от пыли. Такое же устройство имеется на входе у некоторых моделей кондиционеров. Важным преимущество электростатических очистителей является то, что от воздействия электрического поля погибают многие бактерии и вирусы.

Работа фильтра в кондиционере
Работа фильтра в кондиционере

Недостаток их – выделение в процессе работы озона. Он получается в результате воздействия разряда между пластинами на кислород. В небольших концентрациях озон полезен, но для него тоже существует норма ПДК. При ее превышении озон оказывает вредное воздействие на организм.

В исправном приборе выделение озона незначительно и превышает норму только вследствие поломки.

Ссылка на основную публикацию