Реферат: электрофильтры

Назначение воздухоочистителя

Практически все люди ежедневно дышат домашней пылью. Она только кажется безопасной, постепенно создавая различные проблемы со здоровьем. Сама по себе пыль довольно часто приводит к осложнениям и сбоям функций дыхательной системы. Кроме того, воздействие пыли может вызвать воспалительные процессы в слизистых оболочках и привести к различным кожным заболеваниям. Вероятность заболеваний из-за пыли значительно повышается при ослабленной иммунной системе, не справляющейся с защитой организма.

Еще больший вред наносится не самой пылью, а всевозможными бактериями и другими микроорганизмами, содержащимися в ней. Многие из них являются болезнетворными и представляют серьезную опасность для здоровья. Задача обеспечения чистого и свежего воздуха успешно решается путем использования очистителей воздуха. Все типы воздухоочистителей способствуют гарантированному и качественному очищению воздушного пространства помещений.

Принцип работы очистителей воздуха

Принцип действия воздухоочистителей достаточно простой. Схема работы представляет собой затягивание воздуха через входное отверстие, его дальнейшее прохождение через различные виды очистки и последующий выпуск в помещение в чистом виде.

Однако ни один вид воздухоочистителя не способен на полноценную замену влажной уборки или пылесоса. Данные устройства способны пропускать через себя пыль в небольших количествах и только ту, которая находится во взвешенном состоянии. Пыль, осевшая на поверхностях, остается на месте и не поддается действию очистителя воздуха.

Принцип действия воздухоочистителя нашел свое отражение в конструкциях различных приборов. В работе увлажнителей очистка воздуха выполняется с помощью влажных фильтров, где и происходит оседание пыли. Приборы – воздухофильтры оборудованы несколькими фильтрующими ступенями, через которые загрязненный воздух циркулирует и возвращается в помещение уже очищенным. Для дополнительной очистки производится обработка фильтров специальными веществами – фотокатализаторами, уничтожающими бактерии и другие вредные элементы.

В ионизаторах используются особые анионы, способные притягивать частички пыли. В конструкциях комбинированных очистителей одновременно используется фильтрация, увлажнение и другие функции. Основной составляющей всех очистительных приборов являются фильтры. Именно на них возложена главная задача очистки. Наиболее простыми и дешевыми считаются механические фильтры, изготовленные в виде грубой сетки, выполняющей предварительную очистку воздуха. Как правило, они используются в сочетании с другими видами фильтров. Водяные фильтры также предназначены для грубой очистки. Для сбора пыли применяются влажные пластины, а затем она скапливается в емкостях с водой.

Тонкая очистка происходит с помощью угольных фильтров, применяемых в сочетании с устройствами для грубой очистки. В фотокаталитических фильтрах используется ультрафиолетовое излучение, окисляющее и разлагающее все виды вредных примесей. Под его воздействием происходит нейтрализация любых токсичных веществ.

Назначение устройств LK

Представленный фильтр электрический, сетевой может использоваться для различных насосных станций. Отличается представленная модификация высокой проводимостью. Транзистор у модели имеется канального типа. Рабочая чувствительность элемента равняется 4 мВ. Для контактных тумблеров устройство не подходит однозначно. Тепловые потери у фильтра указанной серии невысокие. Селектор применяется операционного типа.

Компаратор у модификации отсутствует. Если доверять отзывам специалистов, то конденсатор перегревается довольно быстро. Стабилитрон у модификации используется открытого типа. Для подключения модели к насосной станции необходим преобразователь с переходником. Пентод используется дискретного типа. Для увеличения частоты часто применяют адаптеры.

Конструктивные разновидности электростатических фильтров

Конструктивно фильтр наиболее часто выполнен по коаксиальной схеме. В ней заземлённый осадительный электрод охватывает стержень или проволоку, которая являются коронирующим электродом. Между электродами создаются постоянное напряжение в пределах от 30 до 60 киловольт. Помимо коаксиальной трубчатой конструкции фильтры могут быть изготовлены с пластинчатыми осадительными электродами.

По расположению электростатические очистители воздуха могут быть либо горизонтальными, либо вертикальными. Вертикальные конструкции требуют меньше места для своего размещения. Горизонтальные фильтры обычно являются многозвенными и применяются для поэтапной очистки. В данном случае определяющим является направление движения очищаемого потока. Способ очистки фильтра от накапливающейся грязи также связан с его конструктивным расположением. Смывание грязи делается в фильтрах с вертикальным расположением. Они также называются «мокрыми». Они в основном применяются на химических производствах для фильтрации кислот и прочих вредных химических соединений. Горизонтальные очистители воздуха очищаются встряхиванием и называются «сухими». Один из таких промышленных фильтров показан на изображении далее.

В состав конструкции электрофильтров входят также устройства для распределения газа, изоляторные блоки, механизмы удаления накопившейся грязи встряхиванием или смыванием. Некоторые из этих устройств показаны на изображении выше. Электрическая фильтрация применяется не только на производстве. Во многих кондиционерах предназначенных для климатического контроля офисных и жилых помещений присутствует встроенный электростатический очиститель воздуха. Электрическая фильтрация это самый эффективный способ борьбы за чистоту воздуха, которым мы дышим.

Применение устройств высоких частот

Высокочастотный фильтр электрический замечательно подходит для тумблеров. Контроллеры в устройствах применяются волнового типа. Непосредственно частота у фильтров данного типа достигает максимум 55 Гц. Для вентиляционных систем модели подходят плохо. Устанавливать фильтры в цепи с переменным током запрещается. Устройства с конденсаторами на 3 пФ встречаются очень редко. Выходные разъемы чаще всего используются трехконтактного типа.

READ  Тонкопленочные солнечные батареи

Триггеры встречаются только распределительного типа. Подключение моделей к приводам осуществляется через компараторы. Выходное напряжение у фильтров в среднем составляет 230 В. Показатель чувствительности в данном случае зависит от резисторов. Подключение к приводным конвейерам осуществляется через варистор. Указанный элемент чаще всего используется с несколькими переходниками. Для повышения напряжения высокочастотный фильтр имеет стабилизатор.

Как выбрать очиститель воздуха

Эффективность очистки воздуха во многом зависит от правильного выбора воздухоочистителя. Специалисты рекомендуют, в первую очередь, учитывать размеры помещения. Чем больше объем и площадь, тем больше должна быть мощность устройства.

Следует помнить, что принцип работы воздухоочистителя, используемый в конкретной модели, напрямую влияет на качество очистки. Чем выше качественные показатели, тем более мощным и дорогим должен быть аппарат. Например, действие фотокаталитического фильтра значительно превышает возможности механического устройства, выполняющего фильтрацию только крупных частиц.

Полезными дополнительными функциями являются ионизация и увлажнение, значительно улучшающие качество очистки. Большое значение имеет энергопотребление, поэтому мощность воздухоочистителя нужно выбирать в соответствии с режимом и графиком его использования. Желательно, чтобы устройство работало тихо, особенно, если в семье имеются маленькие дети.

Безлопастной вентилятор: принцип действия

Фотодиоды: принцип работы

Принцип действия поляризованного реле

Принцип работы сварочного трансформатора

Принцип работы мультиварки

Принцип работы кондиционера

Виды и причины загрязнённости газовых смесей

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

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

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

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

Особенности электрической очистки

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

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

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

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

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

READ  Действия персонала при авариях на трансформаторе 6 (10) кв

Какие проблемы создаёт пыль и как их устранять?

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

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

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

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

Принцип работы электростатического фильтра

Очиститель воздуха работает за счет специальных пластин и металлических соединений. Между соединениями и пластинами возникает разница потенциалов, что приводит к созданию вокруг них электрического поля. Одновременно с этим, концы соединений образуют коронный разряд. Всё это обеспечивает движение ионного тока от соединений к пластинам. Загрязненный воздух отчищается следующим образом: пыль подается в фильтр, ионизируется и тянется к пластинам, оседая там.

Впервые, идея очистки воздуха за счет электростатики была представлена в 1824 году. В 1907 году мир увидел первый вариант готового устройства, его представил американский исследователь Фредерик Коттрелл. Суть его устройства состояла в  электростатическом поле. Оно пропускало газ с мелкими примесями через разно-заряженные потенциалы. Ионы с частицами пыли притягивались, а одноименные отталкивались. Данный принцип действия получил признание и используется по сей день в современных очистительные фильтрах.

Легко догадаться, что со временем в фильтре накапливается очень много пыли и его необходимо менять. В домашнем варианте очистителя это делается вручную, в промышленном — автоматически.

Электронные усилители. Классификация. Основные характеристики усилителей

Электронные усилители. Классификация

Существует несколько способов классификации усилителей. Мы будем рассматривать только электронные усилители, которые, в свою очередь, классифицируются по следующим параметрам.

1. По усиливаемому параметру (величине) электрического сигнала: ЭУ напряжения, тока или мощности.

Следует заметить, что любой усилитель (напряжения или тока) является усилителем мощности, которую можно получить на выходе при большом напряжении и малом токе, так и наоборот – большом токе и малом напряжении. Очевидно, что такая классификация усилителей определяется по наиболее выраженной отдаче в нагрузку соответственно напряжения, тока или мощности.

Следует также помнить, что повышать величину тока или напряжения возможно и с помощью трансформатора, однако, в отличие от усилителя трансформатор мощность не усиливает, а является лишь преобразователем напряжения или тока при неизменной мощности.

2. По полосе и значению усиливаемых частот входного сигнала: усилители постоянного тока (УПТ), усилители низкой, высокой, промежуточной частот (УНЧ, УВЧ, УПЧ), а также узкополосные и широкополосные усилители (УПУ и ШПУ).

Так как полоса усиливаемых частот определяется видом нагрузки (резонансный контур или резистивная нагрузка), то в этой классификационной группе ЭУ различают резонансные и апериодические усилители.

3. По характеру и виду усиливаемого сигнала: ЭУ непрерывных сигналов (гармонических или квазигармонических, у которых сигнал медленно меняется во времени) и ЭУ импульсных сигналов, в которых импульсный сигнал прямоугольный, пилообразный и других форм меняется во времени настолько быстро, что форма выходного сигнала полностью определяется процессом установления колебаний в усилителе, т.е. переходным процессом.

READ  Силовые трансформаторы. виды и устройство. работа и применение

4. По виду используемого усилительного прибора: ламповые, транзисторные, тиристорные, квантовые, парамагнитные (на СВЧ вакуумных приборах – клистронах, магнетронах, лампах бегущей волны – ЛБВ) и другие.

5. По виду амплитудной характеристики (зависимости выходного напряжения или тока от входной величины): линейные, логарифмические, усилители – ограничители и т.д. Существует и ряд других классификаций внутри перечисленных классификационных групп, отражающих схемы включения УП и режимы его работы, например, усилители с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК), функционирующие в режимах А, В, АВ, С и других режимах. А также усилители с обратной связью, распределённым усилением т.д.

Для полной характеристики усилителя обычно используют совместные признаки, например, транзисторный усилитель мощности низкой частоты на БПТ по схеме с ОЭ.

Помехоподавляющие модификации

Фильтр помехоподавляющий довольно часто применяется в контактных тумблерах. Также он подходит для конвейерных устройств различной мощности. В среднем частота фильтра указанного типа равняется 35 Гц. Модификации с волновыми преобразователями являются довольно сильно распространенными

Также важно отметить, что подключение устройств осуществляется через тетроды. Конденсаторы у модификаций уславливаются только на 4 пФ

Проводимость у этих элементов в среднем составляет 2 мк. Канальные тетроды встречаются довольно редко. Подключается фильтр помехоподавляющий к тумблерам через переходники. Для понижения напряжения устанавливаются стабилизаторы. У многих фильтров указанной серии имеется регулируемый контактор. Для насосных станций модели не подходят из-за низкой чувствительности к импульсным помехам.

Достоинства и недостатки

Основным достоинством таких воздухоочистителей является эффективность очистки воздушных масс от загрязнений, размером менее 1 мкр., при минимальном расходе электроэнергии. Мощность бытовых электростатических очистителей воздуха редко когда превышает 25-45 Вт. Кроме этого, еще одним немаловажным фактором в поддержку использования таких очистителей, можно считать тот факт, что электростатический фильтр не нуждается в замене: время от времени его необходимо снимать и промывать в теплой воде. Воздухоочиститель без сменных фильтров значительно снижает затраты на его эксплуатацию. Если модель очистителя не оснащена вентилятором, то в ней нет движущихся частей, а это значит, что она полностью бесшумна. Это еще один большой плюс электростатическим очистителям.

Теперь немного о недостатках. Почему немного – потому что их действительно всего один, но достаточно серьезный. В процессе работы, такой аппарат производит не только ионы с определенным знаком заряда, а и озон, который является сильнейшим окислителем.

Этот газ в малой концентрации обладает потрясающими обеззараживающими свойствами. Неконтролируемое превращение кислорода в озон может привести к достаточно серьезным последствиям. Наиболее пагубное влияние озон оказывает на:

  • Органы дыхания человека.
  • Свойства холестерина, придавая ему нерастворимые формы.
  • На систему размножения человека, убивая мужские половые клетки и препятствуя их образованию.

В нашей стране озон отнесет к вредным веществам с высшим классом опасности. ПДК содержания озона в воздухе для населенных пунктов составляет 0,03 мг/м3.

Область применения электростатических фильтров

Диапазон использования данных очистителей достаточно широк. Как мы уже говорили, электростатические фильтры применяются как на уровне жилого фонда, так и на больших промышленных предприятиях. На последних остановимся по подробнее, рассмотрев конкретные области применения.

Угольные котлы. Важнейшей задачей электростатических фильтров является очистка выбрасываемых газов на станциях сжигающих уголь. Здесь присутствует большое количество золы и летучих газов. Соблюдая экологические требования, такие предприятия вынуждены устанавливать устройство очистки.

Мазутосжигающие котлы. Очистка таких выбросов легче, чем в сжигании угля, но она имеет свои особенности. С такой фильтрацией хорошо справляется электростатика.

Мусоросжигающие заводы. На сегодняшний день, этот способ утилизации твердых отходов считается наиболее приемлемым. Но и здесь есть сложность. При сжигании в атмосферу улетучиваются вредные вещества и загрязняют воздух. Решение этой задачи заключается в установлении электростатических фильтров.

Котлы химического восстановления. Здесь электростатические фильтры выполняют сразу две задачи. Первая — это барьер для проникновения вредных веществ в атмосферу. А вторая, заключается в улавливании ценных элементов и возвращении их в процесс.

Обжиг известняка. Воздух после такого производства, эффективно отчищается от газа и пыли, и только потом выбрасывается в атмосферу.

Сжигание биомассы. На многих производствах сжигания биомассы ужесточили требования по показателям вредных выбросов. В связи с этим, на них также устанавливаются электростатические очистители.

Черная металлургия. Сухие электростатические фильтры отлично справляются с очищением вредных отбросов от подготовки руды и последующей работы с ней.

Цветная металлургия. Отчистка отходящих газов в цветной металлургии — задача не простая, но с ней не плохо справляется электростатика.

Цементная промышленность. Электростатические фильтры используются на цементных печах, мельницах и холодильниках клинкера.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: