機械真空泵的電子油霧凈化原理與流程

機械真空泵的凈化原理及流程

       電子油霧凈化系統是一種對機械真空泵排氣油霧進(jìn)行凈化處理的高效油霧凈化設備。電子油霧凈化系統的技術(shù)關(guān)鍵在于利用了常氣壓電暈放電技術(shù)對油霧進(jìn)行處理。其基本方法是根據氣溶膠的分化原理，采用兩步法來(lái)凈化油霧，首先利用冷卻裝置減低含有油滴氣體的體積及運動(dòng)能量，從而增加分子間的吸引力，再利用機械分離系統分離出較大油滴，然后利用高電壓形成高壓靜電場(chǎng)，在大氣壓力下通過(guò)高電壓電暈放電作用將氣流中的較小油滴顆粒加以炭化捕集。

        系統的凈化流程如圖31所示，一般來(lái)說(shuō)電子油霧凈化系統的本體壓力損失不會(huì )大于200 Pa，因此并不是所有的系統內必須配置抽風(fēng)機，只有在某些排氣阻力太大的系統上才需要設置。

圖31 油霧凈化系統流程圖

        油霧被排出油封機械泵后，首先經(jīng)過(guò)機械分離系統產(chǎn)生分化，此過(guò)程為物理作用過(guò)程，油霧中的油滴不發(fā)生化學(xué)變化。機械分離系統的核心在于迷宮分離系統，有時(shí)也輔助以吸附過(guò)濾系統。分離系統根據其每階段構成的運動(dòng)狀態(tài)，采用多種形狀、多層分離板進(jìn)行攔截處理。在減弱油滴的運動(dòng)能量后將其攔截在分離板的表面。由于油滴的運動(dòng)為布朗運動(dòng)，油滴會(huì )自動(dòng)擴散至整個(gè)機械分離系統表面，在通過(guò)分離系統的不等規則的間隙后，較大的油滴就會(huì )從氣流中脫離出來(lái)，吸附在分離板表面上產(chǎn)生沉積。

        經(jīng)過(guò)機械分離系統處理過(guò)的油霧被轉入高壓靜電場(chǎng)多級發(fā)生器中，多級發(fā)生器在28～30 kV的電壓作用下產(chǎn)生高壓靜電場(chǎng)（在工作時(shí)靜電場(chǎng)產(chǎn)生紫光，由于紫光中含有紫外線(xiàn)，用戶(hù)盡量不要長(cháng)時(shí)間注視紫光）。通過(guò)脈沖、監控、自動(dòng)保護電路產(chǎn)生強有力的瞬間吸放及高電壓電暈放電，空氣中的氧氣（O2）經(jīng)過(guò)靜電場(chǎng)時(shí)被荷電，從而被碰撞分離后產(chǎn)生臭氧（O3），在電場(chǎng)力的作用下臭氧及油霧朝集塵極運動(dòng)，當經(jīng)過(guò)靜電場(chǎng)的尖端放電處時(shí)，油霧中的油滴就被臭氧的極強氧化作用所裂解而產(chǎn)生炭化，同時(shí)在整個(gè)靜電場(chǎng)中炭化的粉末也帶有電荷，在電場(chǎng)力的作用下使炭化粉末朝下一級的靜電場(chǎng)的集塵極運動(dòng)，進(jìn)行進(jìn)一步的催化、氧化并徹底分解，從而被吸附、收集，在此過(guò)程中，油霧中的油滴被裂解炭化，油滴的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了根本變化。

        其次，空氣中的氧氣被高壓電暈放電氧化而產(chǎn)生的臭氧本身具有殺菌、消毒的作用，因此在一定程度上經(jīng)過(guò)油霧凈化系統處理的氣體會(huì )被殺菌消毒，在一定程度上這種消毒作用會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)工作環(huán)境上的凈化，用戶(hù)使用時(shí)最終會(huì )得到干凈清潔的空氣。

       對于液滴氣溶膠，當液滴上的電荷數增加而使得電荷相互排斥的力大于液滴的表面張力時(shí)，液滴在此作用下則會(huì )破裂，形成更小的液滴。因此一般來(lái)說(shuō)，在油霧凈化系統電場(chǎng)內的油滴直徑要小于0.1μm。對于小于0.1μm 的粒子，由于單極性離子擴散而產(chǎn)生的油滴及炭化粉末擴散帶電為荷電的主要形式。因此如何使帶電油滴及炭化粉末與系統產(chǎn)生的臭氧發(fā)生充分混合后產(chǎn)生充分碳化就成為了關(guān)鍵因素。提高系統的后級凈化效率的關(guān)鍵也在于此，因此在設計上應保證能產(chǎn)生足夠濃度的臭氧并保證帶電油滴及炭化粉末與臭氧的混合比。

機械真空泵的電子油霧凈化系統的應用特點(diǎn)

        (1)由于電子油霧凈化系統的原理為常氣壓電暈放電技術(shù)，所以當設計結構定型后，凈化系統在一定時(shí)間段內只能對一定量的油霧進(jìn)行處理，也就是說(shuō)在一定時(shí)間段內，凈化系統并不無(wú)限制地進(jìn)行凈化處理，因此在實(shí)際使用時(shí)為達到良好的效果，系統應當配合以重力油氣分離裝置，如旋風(fēng)分離器等，盡量不要單獨使用電子油霧凈化系統來(lái)處理油霧（參見(jiàn)圖31）。這重力油氣分離裝置起油氣分離預處理的作用，電子油霧凈化系統僅僅當作油霧捕集器使用，在實(shí)際應用過(guò)程中二者配合使用后對油霧的去除效率可以達到令人滿(mǎn)意的水平。

        (2)同大多數機電一體化設備一樣，電子油凈化裝置同樣需要進(jìn)行周期性的清洗維護，否則油霧凈化的效果會(huì )大大降低。一般來(lái)說(shuō)凈化裝置應當每二個(gè)月清洗一次，主要為檢查器件及清洗油污；另一方面，如果用戶(hù)使用油氣分離裝置預先去除大部分的油滴，則進(jìn)入電子油霧凈化系統的油滴可相應減少，凈化系統的處理負荷也大大減輕，顯而易見(jiàn)在這種情況下，維護的時(shí)間間隔可以大大延長(cháng)。

        (3)電子油霧凈化裝置也有它的適用范圍與適用場(chǎng)合。在高壓靜電場(chǎng)內存在電暈放電過(guò)程，在某些情況（例如絕緣失效）下極有可能會(huì )轉化產(chǎn)生火花放電，此時(shí)如果被排出氣體為易燃易爆氣體，則火花放電極有可能會(huì )導致易燃易爆氣體產(chǎn)生起燃或爆炸，因此此系統不適合在存在易燃易爆氣體的場(chǎng)合應用，用戶(hù)在選型時(shí)應當特別注意到這一點(diǎn)。