靜電式油煙凈化的工作原理
庫(kù)侖定律：真空中的兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的作用力與它們所帶電荷的電量成正比，與它們之間的距離平方成反比，作用力的方向沿它們之間的連線，同性電荷為斥力，異性電荷為引力。
通過(guò)庫(kù)侖定律得知：要使小粒子（油粒子）具有庫(kù)侖力，就需要對(duì)該油粒子進(jìn)行極化或荷電;要建立起一個(gè)電場(chǎng)，使帶電的油粒子在庫(kù)侖力（電場(chǎng)力）的作用下被驅(qū)使到極板上，達(dá)到收集的目的，如圖1。
帶電導(dǎo)體的表面電荷分布有以下規(guī)律：
孤立導(dǎo)體表面上的電荷密度σ與所在表面
的曲率有關(guān),表面凸出而尖銳的地方，即
表面的曲率大的地區(qū)方，面電荷密度σ大；
表面平坦曲率小的地方，面電荷密度σ??；
表面凹進(jìn)去的地方，面電荷密度σ更小。導(dǎo) 圖1 靜電式油煙凈化器原理
體尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，它導(dǎo)致的一個(gè)重
要結(jié)果是尖端放電，由于導(dǎo)體尖端附近的強(qiáng)電場(chǎng)作用，會(huì)使空氣中殘留的離子加速運(yùn)動(dòng)，加速后的離子同其它空氣分子碰撞，使其電離，從而導(dǎo)致大量的新離子產(chǎn)生，使空氣變得更易于導(dǎo)電。同時(shí)，離子中與尖端上電荷電性相反的離子不斷被吸引到尖端，與尖端上的電荷中和，即形成所謂的尖端放電。在尖端放電時(shí)，由于離子同空氣分子碰撞會(huì)使分子處于激發(fā)狀態(tài)，從而產(chǎn)生光輻射，形成可以看得見(jiàn)的光暈，叫做電暈，該電子流即稱為電暈流。
如何使油粒子極化和荷電，如圖2所示。在兩極板間
加上一直流高壓，其電壓值為V伏，就會(huì)在兩極之間形成
一靜電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)為E，E和V成正比，也就是說(shuō)電壓越
高，電場(chǎng)強(qiáng)度就越大，體現(xiàn)在電場(chǎng)內(nèi)的能量和電場(chǎng)力也就
越大。
圖2a所示，如果所加的電壓較低，油粒子經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)
被極化，表面上會(huì)感應(yīng)出正和負(fù)的電極，但由于該電場(chǎng)
的能量較小，不能將油粒子團(tuán)打開(kāi)，所以待油粒子出了電
場(chǎng)后會(huì)回復(fù)到原始狀態(tài)，這種極化是無(wú)效的。如圖2b所
示，在兩極加上較高電壓時(shí)，由于此時(shí)的電場(chǎng)力較大，能
將極化了的油粒子扯開(kāi)，使其分為帶正、負(fù)電荷的粒子團(tuán)，
達(dá)到了極化的目的。圖2c是已形成暈流的電場(chǎng)（電壓值超過(guò)了起暈電壓），其負(fù)極發(fā)射出的電子流擊中并附著在油粒子上，形成連 “扯”帶“粘”的狀況，使油粒子被充分極化和荷電。因此，只有起暈后的電場(chǎng)其極化和荷電效果是最好的。
是不是電壓越高、暈流越大就越好呢？回答是否定的。在起暈之前，電極兩端的電壓隨著電源電壓上升，此時(shí)的電流基本為零。隨著電壓的上升，當(dāng)電壓超過(guò)兩極間空氣的介電強(qiáng)度（絕緣強(qiáng)度）時(shí)，曲線變得較為平坦，而此時(shí)電流（暈流）開(kāi)始上升，繼續(xù)加大電壓后，使電流大到一定程度就會(huì)發(fā)生突變，電壓會(huì)急劇下跌，此時(shí)的狀態(tài)即為放電，電場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。所謂介電強(qiáng)度就是電介質(zhì)（置于電場(chǎng)中的各種材料）所能承受的最大場(chǎng)強(qiáng)。
不同的電極柵（電場(chǎng)）所表現(xiàn)出的伏安曲線是不同的，所以說(shuō)如何合理地確定靜電電源的電壓就要根據(jù)不同的電極柵（電場(chǎng)）來(lái)決定。
二、電極柵結(jié)構(gòu)
這是直接對(duì)油煙粒子進(jìn)行極化和吸附的地方，所以它的結(jié)構(gòu)和形式直接會(huì)影響到極化和吸附的效果。合理的結(jié)構(gòu)不僅充分極化和吸附油煙，還能減少風(fēng)阻和降低能耗。以下舉幾種結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。
如圖3a，其結(jié)構(gòu)像蜂巢，故也稱為蜂巢狀電
極柵。一般采用該結(jié)構(gòu)是想把極化和吸附合二為
一，我們可以分析一下它的工作原理。該結(jié)構(gòu)分
為前部和后部， 如圖3b。它是靠前端的針尖產(chǎn)
生暈流，對(duì)進(jìn)入的油煙進(jìn)行極化，然后再經(jīng)后部
的吸附區(qū)收塵。它的優(yōu)點(diǎn)是起暈容易（因?yàn)樗?br />
針尖可以磨得很尖），結(jié)構(gòu)和工藝 也較為簡(jiǎn)單，
并且只采用一個(gè)電源供電，成本也較低。但它的
缺點(diǎn)也很突出，主要有以下幾點(diǎn)： 圖3a蜂巢狀電極柵正面圖
1、極化不足。由圖3b可以看出，油粒子
只有在前區(qū)受到
一次極化，雖然可以把點(diǎn)暈流（場(chǎng)強(qiáng)）調(diào)得很
大，如圖2c所描述的那樣。其實(shí)那只是理想狀
態(tài)，因?yàn)閺膱D3a可以看到，每個(gè)蜂巢或由于其
蜂巢壁不是圓的，或由于加工工藝所限不能把
每根針很好地保持在蜂巢的正中心等等原因，
都會(huì)導(dǎo)致每個(gè)蜂巢的電場(chǎng)強(qiáng)度不均勻，每個(gè)蜂
巢內(nèi)的每一點(diǎn)電場(chǎng)也是不均勻的。而在電場(chǎng)強(qiáng) 圖3a 蜂巢狀電極柵側(cè)面圖
的地方其阻力也大，油煙被風(fēng)帶著往電場(chǎng)里進(jìn)時(shí)，它會(huì)找阻力小（電場(chǎng)強(qiáng)度弱）的地方鉆進(jìn)去，而這些地方往往就不能充分極化。這就是如圖2a所描述的那樣，油煙一旦從這里穿過(guò)，后面的吸附區(qū)就形同虛設(shè)。
2、吸附區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)不夠。由于整個(gè)電場(chǎng)是用一個(gè)電源，兩極間的電壓被其前端所鉗制，后部的場(chǎng)強(qiáng)不能達(dá)到最佳值。
3、風(fēng)阻大。由于其前部的放電點(diǎn)使空氣電離而膨脹，會(huì)使空氣沿筒向前形成一定向的電場(chǎng)風(fēng)，該電場(chǎng)風(fēng)正好和油煙的風(fēng)向相反，造成較大的風(fēng)阻。
由于以上1和2兩項(xiàng)原因，廠家往往采用多層結(jié)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)去油煙效果，但由于其結(jié)構(gòu)所限制，下一層不能和上一層靠得太近，這就造成層和層之間的間隔太大，導(dǎo)致有些已被極化但未被吸附的油粒又自行中和了，降低了電效率，同時(shí)其外型尺寸也會(huì)變得太大。
有些廠家對(duì)以上這種結(jié)構(gòu)在針桿上開(kāi)些芒刺，用以加強(qiáng)極化，但芒刺的大小和形狀不易控制得很好，所以會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)更為不均，起不到太好的效果。
雙區(qū)結(jié)構(gòu)。主要是絲板和板板結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是把靜電場(chǎng)分為兩個(gè)區(qū)，各自單獨(dú)供電。如圖1，前區(qū)為絲板結(jié)構(gòu)，作為極化區(qū)；后區(qū)為板板結(jié)構(gòu)，作為吸附區(qū)。它的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
1、能充分地極化。在絲板結(jié)構(gòu)中，我們可以根據(jù)需要隨意增減絲的極數(shù)，達(dá)到最佳的極化效果。多層絲使電場(chǎng)相對(duì)均勻，而且無(wú)死角。
2、阻力小。由于絲板內(nèi)的結(jié)構(gòu)是左右對(duì)稱的，所產(chǎn)生的電場(chǎng)風(fēng)是四散的，成為內(nèi)應(yīng)力而相互抵消了。
3、吸附區(qū)可達(dá)到最佳點(diǎn)。由于該區(qū)所用的電源是獨(dú)立的，又無(wú)需考慮其它（如極化等），所以可調(diào)出最佳的電場(chǎng)強(qiáng)度。
4、無(wú)效區(qū)間小。絲板和板板間的間隔可以做得很小，提高空間的有效利用率。但缺點(diǎn)是絲板的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工裝較為復(fù)雜，絲的選材不好就會(huì)造成斷絲。有些廠家用板在它的邊緣做成波浪型或鋸齒型來(lái)代替，雖然效果差點(diǎn)，但克服了絲易斷的缺點(diǎn)。
綜上所述，一個(gè)好的高壓凈化器的電極柵結(jié)構(gòu)應(yīng)該能充分極化和充分收集，并且極化和收集要分開(kāi)。 為了提高凈化率應(yīng)盡量多設(shè)幾級(jí)（層）。
三、兩極間長(zhǎng)度與寬度比
被荷電的油粒子在電場(chǎng)中受風(fēng)力和電場(chǎng)力的共同作用，會(huì)沿一拋線向極板驅(qū)進(jìn)，如圖1所示。在兩極板間的間距不變的條件下，加在兩極間的電壓越高，兩極間的電場(chǎng)就越強(qiáng)。由于受空氣介質(zhì)強(qiáng)度的限制，所加載的電壓不能無(wú)限大，否則會(huì)擊穿介質(zhì)，導(dǎo)致放電。加大兩極板的間距，則可加大兩極的電壓，但這并不會(huì)加大電場(chǎng)強(qiáng)度。所以兩極間的電場(chǎng)力也是有限度的。實(shí)踐表明，兩極間的長(zhǎng)度和寬度比為10：1（風(fēng)速在3米/秒左右）。當(dāng)然，長(zhǎng)度越長(zhǎng)效果也越好，但這樣會(huì)增加成本。如果電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)速超過(guò)3米/秒，那么相應(yīng)的長(zhǎng)度也要加長(zhǎng)，以保持油粒子在電場(chǎng)中的時(shí)間不變。極化區(qū)只要求多一些極化層次，它的長(zhǎng)度和寬度比為5：1左右即可，極化電流在5~10mA，當(dāng)然這必須是全電場(chǎng)均勻起暈的電流。
四、靜電凈化回收裝置高壓電源
電源的形式有多種多樣，功能齊全的開(kāi)關(guān)電源電路，主要由PWM脈寬調(diào)制電路和一單端反激電路組成，再輔以過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱保護(hù)，和50~100Hz脈沖強(qiáng)激勵(lì)滅弧電路。該電路的特點(diǎn)從伏安特性曲線上可以看出，在未起暈區(qū)，電壓上升的過(guò)程，電流為零。此時(shí)電路呈現(xiàn)開(kāi)路狀態(tài)，進(jìn)入起暈區(qū)，電壓較為平坦，電流上升。到了放電點(diǎn)，電流突升，電壓降到接近于零，電路此時(shí)呈現(xiàn)短路狀態(tài)。所以在電路設(shè)計(jì)中除了要有較強(qiáng)的瞬間抗過(guò)壓過(guò)流能力外，還要有強(qiáng)的過(guò)壓過(guò)流的保護(hù)能力，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)電路開(kāi)路和短路現(xiàn)象。
為了更好地和更有效地極化油粒子，就要加大暈流，但過(guò)大的暈流又會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)間頻頻放電，甚至拉弧而點(diǎn)燃積油，50~100Hz脈沖強(qiáng)激勵(lì)滅弧電路就是為了解決這一問(wèn)題而增設(shè)的。它是在直流高壓的基礎(chǔ)上加上一脈沖，使高壓輸出的峰值比正常的要高許多，在空氣即將出現(xiàn)電離和放電時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度回到谷值，來(lái)抑制其放電。即使放電了，也會(huì)因?yàn)樵诠戎迭c(diǎn)得不到能量的補(bǔ)充，只能瞬間放電，而不會(huì)起弧。
靜電油煙回收系統(tǒng)的應(yīng)用范圍：
靜電凈化回收裝置★印染廠油煙廢氣處理★墻紙廠油煙廢氣處理★增塑劑回收處理裝置★可塑劑回收凈化系統(tǒng)★PVC廢氣凈化設(shè)備★工業(yè)油煙靜電凈化系統(tǒng)★印染行業(yè)定型機(jī)廢氣凈化設(shè)備
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