इलेक्ट्रोस्टैटिक फिल्टर - उपकरण, संचालन का सिद्धांत, आवेदन के क्षेत्र

ताजी हवा में सांस लेने की क्षमता हमारी शारीरिक जरूरत है, स्वास्थ्य और दीर्घायु की गारंटी है। हालांकि, शक्तिशाली आधुनिक औद्योगिक उद्यम पर्यावरण और वातावरण को औद्योगिक उत्सर्जन से प्रदूषित करते हैं जो मनुष्यों के लिए खतरनाक हैं।

उद्यमों में तकनीकी प्रक्रियाओं के दौरान हवा की शुद्धता सुनिश्चित करना और रोजमर्रा की जिंदगी में इससे हानिकारक अशुद्धियों को दूर करना - ये ऐसे कार्य हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक फिल्टर करते हैं।

इस तरह का पहला डिज़ाइन 1907 में अमेरिकी पेटेंट संख्या 895729 में दर्ज किया गया था। इसके लेखक, फ्रेडरिक कॉटरेल गैसीय मीडिया से निलंबित कणों को अलग करने के तरीकों पर शोध करने में लगे हुए थे।

इसके लिए, उन्होंने इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के बुनियादी कानूनों की कार्रवाई का इस्तेमाल किया, सकारात्मक और नकारात्मक क्षमता वाले इलेक्ट्रोड के माध्यम से गैसीय मिश्रण को ठीक ठोस अशुद्धियों से गुजारा। धूल के कणों के साथ विपरीत रूप से आवेशित आयन इलेक्ट्रोड की ओर आकर्षित होते हैं, उन पर बस जाते हैं, और उसी नाम के आयनों को खदेड़ दिया जाता है।

यह विकास आधुनिक इलेक्ट्रोस्टैटिक फिल्टर के निर्माण के लिए एक प्रोटोटाइप के रूप में कार्य करता है।

एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत से विपरीत संकेतों की क्षमता को लैमेलर शीट इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है (आमतौर पर «वर्षा» शब्द द्वारा संदर्भित) अलग-अलग वर्गों में इकट्ठा किया जाता है और उनके बीच धातु फिलामेंट-ग्रिड रखा जाता है।

घरेलू उपकरणों में नेटवर्क और प्लेटों के बीच वोल्टेज का परिमाण कई किलोवोल्ट है। औद्योगिक सुविधाओं में काम करने वाले फिल्टर के लिए, इसे परिमाण के एक क्रम से बढ़ाया जा सकता है।

इन इलेक्ट्रोडों के माध्यम से, पंखे विशेष नलिकाओं के माध्यम से यांत्रिक अशुद्धियों और बैक्टीरिया युक्त हवा या गैसों के प्रवाह से गुजरते हैं।

उच्च वोल्टेज के प्रभाव में, एक मजबूत विद्युत क्षेत्र बनता है और सतही कोरोना डिस्चार्ज फिलामेंट्स (कोरोना इलेक्ट्रोड) से बहता है। यह आयनों (+) और धनायनों (-) की रिहाई के साथ इलेक्ट्रोड से सटे हवा के आयनीकरण की ओर जाता है, एक आयनिक धारा निर्मित होती है।

एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की कार्रवाई के तहत एक नकारात्मक चार्ज वाले आयन एकत्रित इलेक्ट्रोड में जाते हैं, साथ ही साथ अशुद्धता काउंटरों को चार्ज करते हैं। इन आरोपों पर इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा कार्य किया जाता है जो एकत्रित इलेक्ट्रोड पर धूल का निर्माण करते हैं। इस प्रकार, फिल्टर के माध्यम से चलने वाली हवा शुद्ध हो जाती है।

जब फिल्टर काम कर रहा होता है तो उसके इलेक्ट्रोड पर धूल की परत लगातार बढ़ती जाती है। समय-समय पर इसे हटाया जाना चाहिए। घरेलू संरचनाओं के लिए, यह ऑपरेशन मैन्युअल रूप से किया जाता है। शक्तिशाली उत्पादन संयंत्रों में, प्रदूषकों को एक विशेष हॉपर में निर्देशित करने के लिए बसने वाले इलेक्ट्रोड और कोरोना को यांत्रिक रूप से हिलाया जाता है, जहां से उन्हें निपटान के लिए हटा दिया जाता है।

औद्योगिक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर डिज़ाइन सुविधाएँ

इसके शरीर का विवरण कंक्रीट ब्लॉक या धातु संरचनाओं से बनाया जा सकता है।

प्रदूषित हवा के इनलेट और शुद्ध हवा के आउटलेट पर गैस वितरण स्क्रीन स्थापित की जाती हैं, जो इलेक्ट्रोड के बीच वायु द्रव्यमान को बेहतर ढंग से निर्देशित करती हैं।

धूल संग्रह साइलो में होता है, जो आमतौर पर सपाट तल वाले होते हैं और एक खुरचनी कन्वेयर से सुसज्जित होते हैं। धूल कलेक्टरों के रूप में निर्मित होते हैं:

• ट्रे;

• उल्टा पिरामिड;

• छोटा शंकु।

इलेक्ट्रोड हिलाने वाले तंत्र गिरने वाले हथौड़े के सिद्धांत पर काम करते हैं। वे प्लेटों के नीचे या ऊपर स्थित हो सकते हैं। इन उपकरणों के संचालन से इलेक्ट्रोड की सफाई में काफी तेजी आती है। सर्वोत्तम परिणाम डिज़ाइन के साथ प्राप्त होते हैं जहां प्रत्येक हथौड़ा एक अलग इलेक्ट्रोड पर कार्य करता है।

एक उच्च-वोल्टेज कोरोना डिस्चार्ज बनाने के लिए, एक औद्योगिक आवृत्ति नेटवर्क से संचालित होने वाले रेक्टिफायर वाले मानक ट्रांसफार्मर या कई दसियों किलोहर्ट्ज़ के विशेष उच्च-आवृत्ति वाले उपकरणों का उपयोग किया जाता है। माइक्रोप्रोसेसर कंट्रोल सिस्टम उनके काम में शामिल हैं।

विभिन्न प्रकार के डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड में, स्टेनलेस स्टील सर्पिल इष्टतम फिलामेंट तनाव के लिए सबसे अच्छा काम करते हैं। वे अन्य सभी मॉडलों की तुलना में कम प्रदूषित हैं।

एक विशेष प्रोफ़ाइल के साथ प्लेटों के रूप में एकत्रित इलेक्ट्रोड के निर्माण को सतह के आवेशों के समान वितरण के लिए बनाए गए वर्गों में संयोजित किया जाता है।

अत्यधिक जहरीले एरोसोल को पकड़ने के लिए औद्योगिक फिल्टर

ऐसे उपकरणों के संचालन की योजनाओं में से एक का एक उदाहरण फोटो में दिखाया गया है।

ये संरचनाएं ठोस अशुद्धियों या एरोसोल वाष्पों से दूषित दो-चरण वायु शोधन क्षेत्र का उपयोग करती हैं।सबसे बड़े कण प्री-फिल्टर पर जमा होते हैं।

इसके बाद फ्लक्स को कोरोना वायर और ग्राउंड प्लेट्स के साथ एक आयनाइज़र की ओर निर्देशित किया जाता है। उच्च वोल्टेज इकाई से इलेक्ट्रोड को लगभग 12 किलोवोल्ट की आपूर्ति की जाती है।

नतीजतन, एक कोरोना डिस्चार्ज होता है और अशुद्धता के कण चार्ज हो जाते हैं। उड़ा हुआ हवा का मिश्रण एक अवक्षेपक से होकर गुजरता है, जिसमें हानिकारक पदार्थ जमी हुई प्लेटों पर केंद्रित होते हैं।

प्रीसिपिटेटर के बाद स्थित एक पोस्टफिल्टर शेष अस्थिर कणों को पकड़ लेता है। रासायनिक कारतूस अतिरिक्त रूप से कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसों की शेष अशुद्धियों से हवा को साफ करता है।

प्लेटों पर लगाए गए एरोसोल केवल गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में शाफ्ट के नीचे बहते हैं।

औद्योगिक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के अनुप्रयोग

प्रदूषित वायु के शुद्धिकरण में प्रयोग किया जाता है:

• कोयला चालित विद्युत संयंत्र;

• ईंधन तेल के उत्पादन के लिए साइटें;

• अपशिष्ट भस्मीकरण संयंत्र;

• रासायनिक वसूली के लिए औद्योगिक बॉयलर;

• औद्योगिक चूना पत्थर के भट्टे;

• बायोमास जलाने के लिए तकनीकी बॉयलर;

• लौह धातु विज्ञान उद्यम;

• अलौह धातुओं का उत्पादन;

• सीमेंट उद्योग की साइटें;

• कृषि उद्यम और अन्य उद्योग।

दूषित वातावरण की सफाई की संभावनाएं

आरेख में विभिन्न हानिकारक पदार्थों के साथ शक्तिशाली औद्योगिक इलेक्ट्रोस्टैटिक फिल्टर के संचालन के आरेख दिखाए गए हैं।

घरेलू उपकरणों में फ़िल्टर संरचनाओं के लक्षण

आवासीय परिसर में वायु शोधन किया जाता है:

• एयर कंडिशनर;

• ionizers.

फोटो में एयर कंडीशनर के संचालन का सिद्धांत दिखाया गया है।

दूषित हवा को पंखे द्वारा उन पर लगाए गए लगभग 5 किलोवोल्ट के वोल्टेज वाले इलेक्ट्रोड के माध्यम से संचालित किया जाता है। हवा की धारा में सूक्ष्म जीव, घुन, वायरस, बैक्टीरिया मर जाते हैं और अशुद्धता के कण, आवेशित होकर, धूल संग्रह इलेक्ट्रोड में उड़ जाते हैं और उन पर बस जाते हैं।

इसी समय, हवा आयनित होती है और ओजोन निकलती है। चूंकि यह सबसे मजबूत प्राकृतिक ऑक्सीडाइज़र की श्रेणी में आता है, इसलिए एयर कंडीशनर में रहने वाले सभी जीव नष्ट हो जाते हैं।

सैनिटरी और स्वच्छ मानकों के अनुसार हवा में ओजोन की मानक सांद्रता से अधिक अस्वीकार्य है। एयर कंडीशनर निर्माताओं के पर्यवेक्षी अधिकारियों द्वारा इस सूचक की बारीकी से निगरानी की जाती है।

एक घरेलू ionizer के लक्षण

आधुनिक ionizers का प्रोटोटाइप सोवियत वैज्ञानिक अलेक्जेंडर लियोनिदोविच चिज़ेव्स्की का विकास है, जिसे उन्होंने जेल में सबसे भारी श्रम और निरोध की खराब स्थितियों से थके हुए लोगों के स्वास्थ्य को बहाल करने के लिए बनाया था।

प्रकाश झूमर के बजाय छत से निलंबित स्रोत के इलेक्ट्रोड के लिए उच्च वोल्टेज वोल्टेज के आवेदन के कारण, हवा में स्वस्थ आयनों की रिहाई के साथ आयनीकरण होता है। उन्हें "वायु आयन" या "वायु विटामिन" कहा जाता था।

कटियन कमजोर शरीर को महत्वपूर्ण ऊर्जा देते हैं, और जारी ओजोन रोग पैदा करने वाले रोगाणुओं और जीवाणुओं को मारता है।

आधुनिक ionizers कई कमियों से रहित हैं जो पहले डिजाइनों में थे। विशेष रूप से, ओजोन की एकाग्रता अब सख्ती से सीमित है, उच्च वोल्टेज विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव को कम करने के उपाय किए जाते हैं, और द्विध्रुवीय आयनीकरण उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि बहुत से लोग अभी भी ionizers और ozonators (अधिकतम मात्रा में ओजोन का उत्पादन) के उद्देश्य को भ्रमित करते हैं, उत्तरार्द्ध का उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए करते हैं जो उनके स्वास्थ्य को बहुत नुकसान पहुंचाते हैं।

उनके संचालन के सिद्धांत के अनुसार, ionizers एयर कंडीशनर के सभी कार्य नहीं करते हैं और हवा को धूल से शुद्ध नहीं करते हैं।