資源描述:
《靜電式油煙凈化器的工作原理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、靜電式油煙凈化器的工作原理庫侖定律: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。通過庫侖定律得知:要使小粒子(油粒子)具有庫侖力,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,使帶電的油粒子在庫侖力(電場力)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
2、,面電荷密度σ小;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
3、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,其場強(qiáng)為E,E和V成正比,也就是說電壓越高,電場強(qiáng)度就越大,體現(xiàn)在電場內(nèi)的能量和電場力也就越大。4圖2a所示,如果所加的電壓較低,油粒子經(jīng)過時(shí)會(huì)被極化,表面上會(huì)感應(yīng)出正和負(fù)的電極,但由于該電場的能量較小,不能將油粒子團(tuán)打開,所以待油粒子出了電場后會(huì)回復(fù)到原始狀態(tài),這種極化是無效的。如圖2b所示,在兩極加上較高電壓時(shí),由于此時(shí)的電場力較大,能4將極化了的油粒子扯開,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(電壓值
4、超過了起暈電壓),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,只有起暈后的電場其極化和荷電效果是最好的。4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)(置于電場中的各
5、種材料)所能承受的最大場強(qiáng)。4不同的電極柵(電場)所表現(xiàn)出的伏安曲線是不同的,所以說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)來決定。4二、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
6、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)樗尼樇饪梢阅サ煤芗猓?,結(jié)構(gòu)和工藝也較為簡單,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)蜂巢的電場強(qiáng)度不均勻,每個(gè)蜂巢內(nèi)的每一點(diǎn)電場也是不均勻的。而在電場強(qiáng)圖3a
7、蜂巢狀電極柵側(cè)面圖的地方其阻力也大,油煙被風(fēng)帶著往電場里進(jìn)時(shí),它會(huì)找阻力?。妶鰪?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,后面的吸附區(qū)就形同虛設(shè)。2、吸附區(qū)的場強(qiáng)不夠。由于整個(gè)電場是用一個(gè)電源,兩極間的電壓被其前端所鉗制,后部的場強(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風(fēng),該電場風(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
8、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)致電場更為不均,起不到太好的效果。雙區(qū)結(jié)構(gòu)。主要