УДК 697.946

Электрофильтры

Киреев Кирилл Александрович – студент Самарского государственного технического университета.

Аннотация: Данная статья освещает современные технологии электрофильтрации в обеспечения чистоты воздуха. Описывается принцип работы электрофильтров, их компоненты, а также особенности системы питания и управления. Обсуждаются преимущества электрофильтров.

Ключевые слова: электрофильтр, частицы, очистка воздуха, электрод, автоматизация, управление, электростатическое осаждение.

Электрофильтры (далее – ЭФ) представляют собой специализированные устройства, используемые для очистки воздуха от твердых частиц и других загрязнителей путем электростатического осаждения.

Эф широко применяются:

• Для удаления частиц и других загрязнений из дымовых газов, выхлопных газов промышленных установок, источников тепловой энергии;
• Для улавливания мелких частиц, что может быть полезным для различных производственных процессов, в том числе и для получения полезных продуктов;
• Для санитарной очистки газов от вредных примесей и микроорганизмов, обеспечивая безопасность рабочей среды.

Виды электрофильтров представлены в таблице 1.

Таблица 1. Виды электрофильтров

Электрофильтр представляет собой комплексную систему, включающую в себя коронирующие и осадительные электроды, размещенные в корпусе, систему встряхивания электродов, систему газораспределения, диффузор на входе и конфузор на выходе. (рисунок 1)

Обычно ЭФ конструктивно представлены как набор металлических пластин, между которыми расположены металлические нити. Между нитями и пластинами создается разность потенциалов, достигающая нескольких киловольт, а в промышленных масштабах - десятков киловольт, разность потенциалов которых порождает сильное электрическое поле между нитями и пластинами. На поверхности нитей возникает коронный разряд, который в сочетании с электрическим полем обеспечивает ионный ток от нитей к пластинам. Загрязненный воздух подается в пространство между пластинами, где пыль и мелкие частицы приобретают электрический заряд под воздействием ионного тока. После этого они притягиваются к пластинам под действием электрического поля и оседают на них.

Рисунок 1. Электрофильтр

Электрофильтры обладают:

• Высокой эффективностью очистки, так как способны удалять до 99% частиц пыли и других загрязнителей из воздуха;
• Низкой энергопотребляемостью в сравнении с другими методами очистки воздуха, что делает их экономически выгодными в эксплуатации;
• Низким гидравлическим сопротивлением потока газа, что обеспечивает эффективную очистку воздуха при минимальных затратах энергии на противодействие потоку;
• Долговечностью и надежностью;
• Универсальностью в улавливании частиц, так как способны улавливать взвешенные частицы в широком диапазоне размеров;
• Простотой в регенерации после очистки.

В современных системах электрофильтрации для обеспечения оптимальной работы и эффективной очистки воздуха применяются высокотехнологичные агрегаты питания и системы управления. Вот некоторые ключевые особенности и компоненты таких систем:

1. Трехфазный высокочастотный агрегат питания, необходимый для подачи высокого напряжения на электроды электрофильтра, который, обычно, имеет высокочастотную конфигурацию и интегрированную схему управления, которая обеспечивает оптимальную работу агрегата по току и напряжению.
2. Агрегат питания укомплектовывается защищенным токовыводом и заземляющим устройством с контрольным окном для обеспечения безопасности и надежности системы.
3. В качестве хладагента для трансформатора часто используется минеральное масло, обеспечивающее эффективное охлаждение и стабильную работу трансформатора.
4. Агрегат питания оборудуется контрольными датчиками температуры, уровня и давления масла, что позволяет контролировать и поддерживать оптимальные условия работы.
5. Шкаф управления представляет собой электротехнический шкаф с двухсторонним обслуживанием, обеспечивающий высокую степень защиты (IP54), содержащий электротехническое оборудование, разделенное на два отсека: силовой и контроллерный.
6. Система управления основана на промышленном контроллере, который обеспечивает автоматизацию управления основным и вспомогательным оборудованием электрофильтра. Он также отвечает за контроль и визуализацию технологических параметров процесса газоочистки.

Современные тенденции в развитии электрофильтров направлены на повышение их эффективности, экономичности и экологической безопасности. С появлением новых материалов и технологий проектирования, производители электрофильтров стремятся к созданию более компактных, эффективных и удобных в обслуживании устройств. Инновации направлены на разработку специализированных электрофильтров для различных видов загрязнений, таких как химические вещества, тяжелые металлы или вредные газы. Также активно исследуются и внедряются системы автоматизации и мониторинга, позволяющие оптимизировать процесс работы электрофильтров и повысить их надежность.

В контексте устойчивого развития электрофильтры играют ключевую роль в снижении негативного воздействия промышленности на окружающую среду, так как способны уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, что способствует улучшению качества воздуха и сохранению биоразнообразия. Более того, электрофильтры могут быть интегрированы в системы очистки отходов и переработки материалов, что позволяет сократить объемы отходов и повторно использовать ресурсы.

Электрофильтры представляют собой эффективное и востребованное решение для обеспечения чистоты воздуха в современном мире. Их применение в различных отраслях промышленности и общественных сферах способствует не только улучшению качества жизни людей, но и сохранению природных ресурсов и охране окружающей среды. С постоянным развитием технологий и усовершенствованием конструкций электрофильтров, можно ожидать, что их роль в обеспечении чистого воздуха и устойчивого развития будет продолжать расти, делая мир более здоровым и устойчивым для будущих поколений.

Список литературы

1. ГОСТ Р 51707-2001. Электрофильтры. Требования безопасности и методы испытаний. Введ. 29.01.2001. М: Изд-во стандартов, 2001.
2. Русланов, А.А. Очистка дымовых газов в промышленной энергетике / А. А. Русланов, И. И. Урбах, А. П. Анастаслади. – М.: Энергия, 1969. -456с.
3. Санаев Ю.И. Электрофильтры: монтаж, наладка, испытание, эксплуатация. /Обзорная информация. Серия ХМ-14. М., «ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», 1984.
4. Электронный ресурс: http://kondor-eco.com/download/katalog_razdel/Elektrofiltry.pdf