[实用新型]免拉弧静电式离子箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用电离技术排除灰尘杂质微粒的空气净化装置，尤其是免拉弧静电式离子箱。

背景技术

现有技术中常用的静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积，在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。当然近年来通过技术创新，也有采用负极板集尘的方式。以往常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气中的煤灰和粉尘。冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物，现在也有可以用于家居的除尘灭菌产品。

静电除尘空气净化器利用高压直流电场使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒和细菌使其荷电，荷电颗粒在电场力作用下与气流分向相反的极板做运动，在电场作用下，空气中的自由离子要向两极移动，电压愈高、电场强度愈高，离子的运动速度愈快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于连锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流，或称电晕电流急剧增加，空气成了导体，高强电压捕获附带细菌颗粒，瞬间导电击穿由蛋白质组成的细胞壁，达到杀灭细菌吸附除尘。

高压静电除尘工作原理：利用高压直流不均匀电场使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，含尘气体通过电离区时空气中的粉尘颗粒荷电，荷电粉尘在电场力作用下与气流分离向极性相反的极板或极线运动，荷电粉尘到达极板或极线时由静电力吸附在极板或极线上。

静电除尘器的工作过程一般分为两部分：即电离段和集尘段，现有技术中电离段和集尘段是融合一起的。由于辐射摩擦等原因，空气中含有少量的自由离子，单靠这些自由离子是不可能使含尘空气中的尘粒充分荷电的。因此需要借助外力即所谓的电离段，电离段一般是由一根根极细的金属线，一般为钨丝和金属板，如铝板组成。在高压电源作用下金属线，又称电晕极或阳极线上接入高压电，一般为正高压，金属板或阴极板上接入地或者与金属线上极性相反的高压电，金属丝和金属板电压极性必需相反。通上高压电源后金属丝和金属板之间所形成不均匀电场，金属线在尖端放电作用下，周围发生电晕放电现象，电离场中的空气被电离。在电场作用下，空气中的自由离子要向两极移动，电压愈高、电场强度愈高，离子的运动速度愈快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流----电晕电流急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线被称为电晕极。在离电晕极较远的地方，电场强度小，离子的运动速度也较小，那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压，空气电离形成电晕的范围逐渐扩大，最后极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，电路短路，电除尘器停止工作。为了保证电除尘器的正常运动，电晕的范围不宜过大，一般应局限于电晕极附近。且电晕线越细，起晕电压越低。由于负离子的运动速度要比正离子大，在同样的电压下，负电晕能产生较高的电晕电流，而且它的击穿电压也高得多。因此，在工业气体净化用的电除尘器中，通常采用稳定性强、可以得到较高操作电压和电流的负电晕极。用于通风空调进气净化的电除尘器，一般采用正电晕极。其优点是，产生的臭氧和氮氧化物量较少。

电除尘器的电晕范围，即电晕区通常局限于电晕线周围几毫米处，电晕区以外的空间称之为电晕外区。以正高压电源为例，电晕区内的空气电离后，负离子很快向正极，即电晕极移动，只有正离子才会进入电晕外区，向负极，即金属板极移动。含尘空气通过电除尘设备时，由于电晕区的范围很小，只有少量的尘粒在电晕区通过，获得正电荷，沉积在电晕极上。大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，最后沉积在阳极板上，这就是阳极板称为集尘极的原因。