一種簡易的工件打磨電除塵裝置的設計

薛豐　公衍強

摘 要：為積極響應“大眾創業，萬眾創新”的號召，提高自主創新能力，我們自主設計研制了一套簡易的工廠工件打磨除塵裝置，利用高壓電場對場內運動的固體顆粒、尤其是金屬顆粒物的作用力，實現除塵的目的。

關鍵詞：升壓模塊；高壓直流電場；風機；電除塵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.040

0 引言

據有關資料顯示，科特雷爾（Joshua Carroll）于1907年率先將靜電除塵技術應用在凈化工業煙氣上，并獲得成功。當今社會，更是把電除塵裝置應用于各大工業及其他各相關領域，技術日趨成熟。隨著環保問題的日益重視，電除塵裝置的設計必將趨于成熟化、多元化。目前市場上的電除塵裝置大多結構及其制作工藝相當復雜，針對這一實際問題，我們設計小組通過結合學校有限資源設計研發了一套簡易的電除塵裝置，旨在節儉經濟成本，以及面向大眾化推廣。

1 原理

除塵原理如下圖1所示。加工現場的含粉塵的空氣經由風機導入除塵管道。除塵管道為矩形，上表面和下表面由導體制作，兩個側面為絕緣體。上表面接直流電源的正極，下表面接直流電源的負極，由此構成一個平行板電容器。只要使粉塵顆粒帶正電荷，那么，在電場中，顆粒會在電場力的作用下，向負極板（下層板）移動。

為使顆粒帶上電荷，在管道中等距垂直放置一組金屬網，金屬網與上層極板（正極）相連，與下層極板絕緣。當空氣中的粉塵通過網孔時，部分顆粒會帶上正電荷。

裝置考慮到要及時收集落入負極板上的粉塵，所以將整個管道水平放置，在負極板的表面灌入薄厚適宜的海綿，。使運動到負極板的粉塵顆粒浸入海綿孔中，對顆粒起吸附作用。

2 關于升壓模塊的設計

磁心變壓器可以由行輸出變壓器改制，放電針兩端可以輸出10KV以上電壓。在電壓源的設計中，還應當包括相應的整流電路、穩壓電路及保護電路，目前市場上已具備相應的電路設計成品。

3 針對顆粒物在電場中運動及帶電的措施

在設計中上極板采用表面沒有進行處理的鐵板，下極板采用相同的鐵板，連同電壓源構成高壓直流電場，將上極板的一角打孔引出導線用于與變壓器的正極分別相連，且上極板打孔若干個將鐵絲網與其固定。這樣當空氣中的粉塵通過網孔時，部分顆粒會帶上正電荷。

在試驗中用蚊香燃燒產生的粉塵代替打磨時產生的金屬顆粒，在實際操作中金屬顆粒更容易帶電，實驗效果更加明顯（圖2）。

4 粉塵收集數據分析及后續處理的方案

由等效替代法試驗后，經分析可得出，該裝置對固體顆粒有較好的吸附能力，升壓模塊和高壓直流電場的構造作為設計的核心部位在除塵中起到了良好的作用，該設計在實際操作中能夠滿足除塵的操作要求。

對于海綿要適時清理，否則將會影響實際效果。

5 關于技術改進的設想

裝置的簡易化是設計的初衷，在第4部分中對海綿的清理問題做出了相關討論，結合工廠實際操作情況，為避免磁暴現象，我們做出以下設計構想，為設計裝置添加傳送裝置，將吸附有金屬顆粒物的海綿圍繞下極板傳送轉動起來，下極板下方設有水槽，海綿經過水槽后，金屬顆粒物被洗凈，沉降，若金屬顆粒物有必要的利用價值，則將其再回收利用，不僅減小了污染物的排放，而且實現了資源的再利用。

參考文獻：

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