Ни для кого не секрет, что чистота воздуха, которым мы постоянно дышим не соответствует установленным нормам. Эта проблема особенно актуальная для жителей больших городов. Здесь, работают химические заводы, организуются стройки и изобилуют крупные автомагистрали. Эти факторы наполняют воздух частицами вредных веществ, пылью и газами. Спастись от этого в своих квартирах и офисах не получится, ведь воздух в закрытых помещениях еще менее безопасен, чем на улице. К удивлению, концентрация в нем вредных веществ часто может превышать допустимые показатели.
В связи с этим, человечество прибегает к очистителям. Современный рынок предлагает множество моделей фильтров. Все они обеспечивают наши легкие чистым воздухом, но принцип работы у них различается. Сегодня поговорим об электростатическ ом фильтре и особенностях его борьбы с грязной атмосферой.
Электростатическ ий фильтр — это устройство призванное очищать воздух от пыли, запаха и мелких частиц. Его преимущество состоит в том, что он способен притягивать частицы размером 0,01 мкм. Плазменный ионизатор, как его еще именуют, поглощает такие загрязнения, как дым и даже копоть. Применяют данные очистители в промышленности, как наиболее эффективный способ сокращения выбросов, и в жилых домах, как оптимальный вариант фильтрации воздуха.
Принцип работы электростатическ ого 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 электростатическ ом 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.
Область применения электростатических фильтров
Диапазон использования данных очистителей достаточно широк. Как мы уже говорили, электростатическ ие 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 электростатическ их 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.
Электростатические фильтры достоинства и недостатки
К достоинствам данных очистителей можно отнести легкость в обслуживании и достаточно высокую эффективность. Так, опытным путем выяснено, что электростатикой очищается 60% воздуха, а это, по сравнению с другими видами очистителей, высокий показатель. Как мы уже говорили электростатический фильтр можно применять к разного рода производствам, то есть область применения его широка и это тоже преимущество.
Но, несмотря на все достоинства электростатический фильтр имеет и недостатки. Главное, что следует отметить, это его способность генерировать озон. В небольших количествах он не опасен и даже дарит приятный запах дождя. Но,когда этот газ накапливается он может вызывать головную боль и даже астму.
Обычно, человек чувствует превышения озона в воздухе, но со временем он привыкает к его присутствию и перестает замечать. Снизив действие фильтра, а значит уменьшив его производительность, разработчики могут добиться сокращения генерации озона. Наличия у устройства сертификата соответствия Ростеста говорит о том, что его деятельность не вызывает негативных последствий. Ну а если ваш фильтр поврежден, то его эксплуатацию стоит прекратить, ведь в этом случае он может генерировать недопустимое количество озона.
Ни смотря на то, что электростатический фильтр имеет некоторые недостатки, он признан перспективным способом очистки, который имеет широкий спектр действия. В связи с этим, технология его производства постоянно совершенствуется, подстраиваясь к высоким современным требованиям очистки.
Зачастую воздух внутри помещения даже более загрязнен, чем снаружи. Воздух, которым Вы дышите, наполнен множеством веществ – от видимой пыли до невидимых химикатов. Самое простое, что Вы можете сделать, чтобы улучшить качество воздуха, – наладить эффективную вентиляцию и выбрать для нее подходящую систему фильтрации.
Для систем вентиляции просто необходимы воздушные фильтры – они блокируют попадание в помещение и в саму вентиляцию уличной пыли, мелкого мусора и многого другого. Чего именно? Зависит от вида прибора и его назначения. Чтобы Вы поняли, какие приборы необходимы для Вашей и как они работают, мы подробно расскажем об их классификации.
Виды воздушных фильтров
Фильтрация частиц
Электростатика – один из самых эффективных способов очищения воздуха от пыли, дыма, копоти, сажи и других загрязнителей. Этот способ применяют не только в быту, но и в лабораториях или цехах, где могут образоваться высокие концентрации вредных для здоровья веществ. Кстати, электростатика используется в очистителе воздуха , а наше профоборудование с электростатистическим блоком размещают в , и многих предприятиях.
Элементы фильтрации представляют собой металлические пластины, а также натянутые между ними металлические нити. Между нитями и пластинами появляется электрическое поле, разряд, а далее – ионный ток. Когда воздух проходит между пластинами, частицы пыли и других загрязнителей приобретают собственный заряд и под воздействием электрического поля притягиваются к пластинам, имеющим противоположный заряд.
Прибор потребляет мало электроэнергии, а значит, эксплуатация обходится дешево – главное, время от времени промывать пластины.
HEPA фильтр Tion
Эффективность HEPA фильтра для воздуха доходит до 99% – он способен удержать мельчайшие частицы пыли, споры плесени, мелкую пыльцу и другие загрязнители. Очистка воздуха происходит благодаря специальному волокнистому материалу, который сложен гармошкой.
Более детально о принципах работы этого фильтра мы рассказали в , так что остановимся лишь на некоторых нюансах. НЕРА фильтр специализируется именно на мелких и мельчайших частицах. Конечно, он задерживает и большие загрязнители, например крупную пыль и пух, но при попадании таких частиц волокна НЕРА фильтра быстро забьются. Чтобы “защитить” НЕРА фильтр и продлить срок его службы, перед ним обычно ставят фильтр грубой очистки, против крупных частиц. Рекомендуем выбирать именно такое оборудование, с двумя фильтрами.
Срок работы HEPA фильтра ограничен: его нужно менять в соответствии с инструкцией.
Существуют и моющиеся модели, но «отмыть» их до конца невозможно, так что рано или поздно новый фильтр Вам все равно понадобится.
Существуют и другие виды воздушных фильтров, например:
- Масляный фильтр для воздуха состоит из колец или сеток, смоченных минеральным маслом. Частицы пыли прилипают к масляной поверхности; таким образом очищается воздух. Такие приборы применяются при сравнительно небольших концентрациях пыли.
- Карманный фильтр для вентиляции представляет собой конструкцию из рамки и фильтрующего материала в виде карманов. Предназначен в основном
Очистка от газов
(1) УФ-лампа => (2) Фотокатализатор => (3) Образование окислителей => (4) Окислители вступают в реакцию с загрязнителями => (5) Загрязнитель разлагается => (6) Образуются вода и углекислый газ
Фотокаталитические фильтры очищают воздух следующим образом: вредные примеси разлагаются и окисляются на поверхности фотокатализатора – вещества, которое, поглощая свет, ускоряет действие химической реакции. Происходит этот процесс под воздействием . Токсичные загрязнители не накапливаются на фотокатализаторе, а разрушаются до безвредных веществ – воды и углекислого газа.
Фотокаталитическое окисление уничтожает не только токсины, но и различные вирусы и бактерии. Также с помощью данного процесса разлагается и большинство посторонних запахов, так как многие из них имеют органическую природу.
Катализатор никак не тратится, поэтому фильтр прослужит Вам долго, главное – вовремя заменять ультрафиолетовую лампу. Отметим, что УФ-лампа – дополнительный источник энергопотребления. К недостаткам фильтра можно отнести и сложность утилизации лампы: правильно это сделать сможет только специалист.
К сожалению, большинство бытовых фотокаталитических фильтров обладают низкой производительностью из-за небольшой поверхности фотокатализатора и недостаточной мощности ультрафиолетового излучения. Кроме того, на процесс окисления нужно время: если загрязнители будут слишком быстро проходить через фильтр, возможно, химическая реакция не успеет завершиться и токсичные вещества не смогут разложиться до конца. Фильтр бессилен против твердых частиц – пыли, шерсти, пуха, пыльцы.
АК-фильтр Tion
Основное предназначение (адсорбционно-каталитического) фильтра – поглощение неприятных запахов и некоторых вредных газов. Принцип его действия основан на свойствах активированного угля. В нем очень много пор, которые притягивают молекулы газов. Для очистки от пыли и других крупных частиц-загрязнителей он не предназначен – для этой задачи необходимо использовать другие фильтры, например НЕРА. Также угольный фильтр необходимо время от времени заменять; частота замены зависит от загазованности воздуха и модели самого прибора.
Классы очистки воздушных фильтров для вентиляционных установок
Мы разобрались, как делятся воздушные фильтры по принципу работы. А какова их классификация по степени очистки воздуха? Существуют фильтры механической (грубой) очистки воздуха, тонкой очистки, высокой (HEPA) и сверхвысокой эффективности. Каждый класс обозначается определенной буквой в соответствии со стандартами. Мы составили таблицу, в которой указали загрязнители, которые удерживает каждый вид фильтров, и сферу их применения.
| Класс фильтров | Обозначение | От чего очищает | Применение |
| Грубой очистки | G1–G4 | Крупная пыль, сажа, шерсть, пух, пыльца | Помещения с низкими требованиями к чистоте воздуха; предварительная очистка воздуха |
| Тонкой очистки | F5–F9 | Мелкая пыль и пыльца, споры плесени, бактерии | Системы кондиционирования и вентиляции; производство лекарств, продуктов питания и т.д.; вторая ступень очистки воздуха |
| Высокой эффективности | Н10–Н14 | Мельчайшие частицы пыли, вирусы, бактерии | Помещения с высокими требованиями к чистоте воздуха; электронная и фармацевтическая промышленность; больницы (операционные) |
| Сверхвысокой эффективности | U15–U17 | Особо мелкие загрязняющие частицы | Сверхчистые производственные помещения; окончательная очистка воздуха |
Отдельно выделяют воздушные угольные фильтры для вентиляции, работа которых направлена на избавление от неприятных запахов и вредоносных газов.
Наиболее качественная очистка воздуха осуществляется при помощи нескольких фильтров разных классов. Для бытовых нужд класс U не используется.
Работа нескольких классов фильтров на примере очистителя-обеззараживателя Тион В
Эффективность очистки воздуха во многом зависит от фильтрующего материала: чем больше площадь и объем, тем больше частиц он сможет удержать. Для фильтров разных видов используются разные полотна, например, для АК-фильтра нужен угольный материал, для класса F – материал тонкой очистки и т.д.
Некоторые компании производят фильтрующие материалы отдельно. Их можно приобрести, чтобы сделать фильтр своими руками или заменить материал в уже имеющемся приборе, не меняя при этом корпус. Но эффективность таких самодельных приспособлений, конечно, никто гарантировать не может.
Фильтры для приточной вентиляции
Свежий и чистый воздух – не одно и то же. Чтобы превратить свежий воздух в чистый, просто необходимы. Наиболее эффективно очищать воздух может каскад из нескольких фильтров. Кроме того, если Вы проживаете в экологически нестабильном районе (например возле завода или автомагистрали), то стоит приобрести фильтр высокой эффективности.
Для разных типов вентиляции предусмотрены разные классы приборов:
- В центральную вентиляцию можно встроить те фильтры, которые Вы пожелаете сами, однако для установки данного типа вентиляции нужно проводить ремонтные работы.
- вообще редко предусматривает наличие какого-либо фильтра. В основном очищает воздух он только от крупного мусора и насекомых.
- В комплектацию – компактной – входит три прибора: фильтр класса G либо F, угольный и HEPA. Таким образом, осуществляется многоступенчатая очистка воздуха.
Принцип работы бризера
Электрофильтры предназначены для высокоэффективной очистки технологических газов и аспирационного воздуха от твердых или жидких частиц, выделяющихся при технологических процессах в различных отраслях промышленности.
Электрические фильтры применяют в энергетике, черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов, химической и нефтехимической промышленности, и многих других отраслях.
Электрофильтры это высоковольтное электротехническое оборудование, в котором используется коронный разряд для зарядки взвешенных в газе частиц и их улавливания в электрическом поле. Для этого электрофильтры питаются от повысительно-вьпрямительных агрегатов с номинальным выпрямленным напряжением 80кВ, 110кВ и 150кВ.
Основные преимущества очистки газов электрофильтрами следующие:
- электрофильтры имеют широкий диапазон производительности - от сотен до миллионов м 3 /ч
- электрофильтры обеспечивают высокую степень очистки газов - до 99,95 %
- электрические фильтры имеют низкое гидравлическое сопротивление - 0,2 кПа
- электрические фильтры могут улавливать твердые и жидкие частицы размером от 0,01 мкм (вирусы, табачный дым) до десятков мкм.
Конструкция электрофильтров
Электрофильтр состоит из системы коронирующих и осадительных электродов расположенных в корпусе, системы встряхивания электродов, системы газораспределения, диффузора на входе, конфузора на выходе.
Как привило электрофильтры конструктивно представляют набор металлических пластин, между которыми натянуты металлические нити. Между нитями и пластинами создаётся разность потенциалов порядка нескольких киловольт, а в промышленных маштабах десятка киловольт. Данная разность потенциалов приводит к образованию сильного электрического поля между нитями и пластинами. При этом на поверхности нитей возникает коронный разряд, что в сочетании с электрическим полем обеспечивает ионный ток от нитей к пластинам. Загрязнённый воздух подаётся в пространство между пластинами, при этом пыль и мелкие частицы загрязнённого воздуха приобретает электрический заряд, под воздействием ионного тока, после чего под действием электрического поля притягивается к пластинам и оседают на них.
Классификация электрофильтров
В зависимости от вида улавливаемых частиц и способа их удаления с электродов, электрофильтры подразделяются на сухие и мокрые . В сухих электрических фильтрах для очистки поверхности электродов от пыли, используются механизмы встряхивания ударно-молоткового типа. Пыль из сборных бункеров выводится в сухом виде или в виде шлама. В мокрых электрофильтрах уловленный продукт с поверхности электродов, смывается жидкостью или стекает самотеком, а из бункеров удаляется в виде жидкости или шлама.
В зависимости от направления движения газа электрические фильтры делятся на горизонтальные и вертикальные .
В зависимости от формы осадительных электродов электрофильтры делят на две группы: трубчатые и пластинчатые. В трубчатых электрофильтрах в качестве осадительных электродов применяют круглые или шестигранные металлические трубы, а корони- рующими электродами служат проволоки, натянутые по оси труб. В пластинчатых электрофильтрах в каче-стве осадительных электродов используется ряд параллельных поверхностей между которыми подвешены коронирующие провода.
Особенность применения электрофильтров
Для комплектования отсасывателей и вакуумных систем консолей обеспечения медицинскими газами и электропитанием используются следующие бактериальные фильтры:
1. Бактериальный фильтр "Мидисарт 2000", фильтр "Вакусарт"
Многоразовые, автоклавируемые (до 20 циклов). Соединение с вакуумным устройством- в разрыв шланга, соединяющего источник вакуума и аспирационную банку. Штуцеры под шланг внутренним диаметром 6-12 мм.
Фильтр "Мидисарт 2000" применяется для обеззараживания потока отсасываемого воздуха. Материал- ПТФЭ, диаметр фильтра- 64 мм, площадь фильтрующей поверхности- 20 см.кв., диаметр пор- 0,2 мкм.
Фильтр "Вакусарт" применяется для защиты источника вакуума. Материал- ПТФЭ, диаметр фильтра- 64 мм, площадь фильтрующей поверхности- 20 см.кв., диаметр пор- 0,45 мкм.
2. Бактериальный фильтр на основе фильтрующих мембран ММФК
Материал- Ф42Л. Состоит из держателя из автоклавируемого поликарбоната и вкладной одноразовой фильтрующей мембраны от ММФК-0 до ММФК- 4.
Соединение с вакуумным устройством- в разрыв шланга, соединяющего источник вакуума и аспирационную банку. Под шланг внутренним диаметром 8-9 мм. С одной стороны имеет внешний стандартный порт под дыхательный контур с внутренним штуцером под шланг, с другой стороны оснащен просто штуцером под шланг.
Диаметр пор мембраны: ММФК-0-0,05 мкм, ММФК-1-0,15 мкм, ММФК-0-0,25 мкм, ММФК-3-0,45 мкм, ММФК-4-0,65 мкм
3. Бактериальный фильтр электростатический ("Барьербэби")
Одноразовый. Электростатический. С одной стороны имеет внешний стандартный порт под дыхательный контур внутренним диаметром 15 мм, с другой стороны- стандартный порт под дыхательный контур с внутренним штуцером под шланг внутренним диаметром 8 мм.
Соединение с вакуумным устройством- одним концом (портом под дыхательный контур внутренним диаметром 15 мм) на специальный штуцер на корпусе источник вакуума (отсасыватель или регулятор- стабилизатор вакуума), другим концом (внутренним портом)- на шланг внутренним диаметром 8 мм.
Вместо специального штуцера для подключения фильтра можно использовать переходники (переходник под шланг внутренним диаметром 10 мм или переходник под шланг внутренним диаметром 5 мм)
.
Пример использования фильтра "Барьербэби" с регулятором- стабилизатором вакуума Элема-Н СД3 и аспирационной банкой Элема-Н БП2500, установленными на шине реанимационной консоли Элема-Н КМП1.
4. Бактериальный фильтр электростатический (подключение в разрыв шланга)
Одноразовый. Электростатический. С обоих сторон онащен штуцерами под шланг внутренним диаметром 5- 7 мм.
Фильтр применяется для обеззараживания потока отсасываемого воздуха. Имеет наименьшее сопротивление потоку воздуха из всех применяемых фильтров.
Каждый современный человек, ценящий свое здоровье, в конце концов, начинает задумываться о качестве воздуха, которым он дышит. Борьба с пылью, табачным шлейфом, а также иными побочными элементами, витающими в окружающей среде, невозможна без использования специального электростатического современного очистителя воздуха.
Все известные электростатические модели созданы для выполнения единой цели – очищение воздуха от пыли и вредных элементов. Однако, сколько существует разновидностей моделей, столько есть различных возможностей приборов.
Критерии выбора очистителей
Осуществляя покупку очистителя воздуха, следует тщательным образом изучить прилагаемую документацию и только после этого из приглянувшихся моделей отдать предпочтение наиболее подходящей. Для правильного и рационального приобретения прибора необходимо заранее знать площадь, кубатуру помещения, причину возникновения неприятного запаха.
Критерии отбора:
- Площадь обслуживания.
- Уровень шума. Чем ниже уровень шума, тем дольше можно оставлять рабочим прибор в самом помещении.
- Потребляемая мощность. В некоторых случаях для поддержания заданного качества воздуха необходимо постоянно держать включенным прибор. Мощность потребляемой энергии показывает, какое количество киловатт будет потрачено для обеспечения должного уровня.
- Степень очистки. Является самым важным техническим параметром. И количество таковых степеней является прямым показателем качества получаемого воздуха в помещении.
Принцип работы фильтра
Все очистители воздуха могут классифицироваться только в соответствии с используемой конструкцией и набором фильтров, которые для электростатических фильтров не заменяются, а подлежат чистке.
Фильтром в электростатических очистителях воздуха являются две или более пластины, на которые при воздействии преобразователя поступает заданное напряжение для образования устойчивого поля.
Пылинки, которые падают вместе с воздухом в область между пластинами, притягиваются к ним и оседают. Такое условие обязывает владельцев для получения качественной фильтрации воздуха периодически осуществлять чистку увлажнителя , рекомендуемая частота которой указана в технической документации.
Достоинства и недостатки электростатических очистителей
Достоинства приборов
- Способны уловить все частицы, которые имеют возможность приобретать заряд.
- Бесшумная работа.
- Низкий уровень энергопотребления.
Недостатки приборов
- Невысокая производительность.
- Очистители продуцируют озон. Высокая концентрация озона является токсичной для человека, которая проявляется в виде головной боли, повышенной утомляемости, приступов астмы и так далее.
- Плохо сконструированные или сломанные приборы могут образовать опасные соединения для здоровья человека.
В настоящее время на рынке представлено множество моделей электростатических очистителей, различающихся между собой функциональными возможностями, техническими характеристиками, производителями.
Наибольшую популярность относительно надежности и долговечности получили очистители следующих компаний: Daikin, Electrolux, Venta, Tree Air и Boneco. Стоимость большинства моделей этих компаний находится в пределах от 50 до 250 долларов, в зависимости от производительности, сервисных функций и степеней очистки.
