油煙凈化器原理

1、WORD格式靜電式油煙凈化器的工作原理庫侖定律：真空中的兩個靜止點(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，就需要對該油粒子進(jìn)展極化或荷電 ;要建立起一個電場，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，到達(dá)收集的目的，如圖 1。帶電導(dǎo)體的外表電荷分布有以下規(guī)律：孤立導(dǎo)體外表上的電荷密度 與所在外表未被極化暈流帶電油粒子陰極板的油粒子陰極陽極板的曲率有關(guān),外表凸出而鋒利的地方，即凈外表的曲率大的地區(qū)方，面電荷密度 大；油化煙后外表平坦曲率小的地方，面

2、電荷密度 小；氣氣外表凹進(jìn)去的地方，面電荷密度 更小。導(dǎo)圖 1靜電式油煙凈化器原理體收集區(qū)極化區(qū)體尖端附近的電場特別強(qiáng)，它導(dǎo)致的一個重要結(jié)果是尖端放電，由于導(dǎo)體尖端附近的強(qiáng)電場作用，會使空氣中殘留的離子加速運(yùn)動，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，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，由于離子同空氣分子碰撞會使分子處于激發(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電，如圖 2 所示。在兩極板間加上一直流高壓，其電壓

3、值為 V 伏，就會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，表達(dá)在電場內(nèi)的能量和電場力也就越大。圖 2a所示，如果所加的電壓較低，油粒子經(jīng)過時會被極化，外表上會感應(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)翻開，所以待油粒子出了電場后會回復(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，由于此時的電場力較大，能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)，到達(dá)了極化的目的。圖 2c 是已形成暈流的電場電壓值超過了起暈電壓，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

4、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。是不是電壓越高、暈流越大就越好呢？答復(fù)是否認(rèn)的。在起暈之前，電極兩端的電壓隨著電源電壓上升，此時的電專業(yè)資料整理WORD格式流根本為零。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，曲線變得較為平坦，而此時電流暈流開場上升，繼續(xù)加大電壓后，使電流大到一定程度就會發(fā)生突變，電壓會急劇下跌，此時的狀態(tài)即為放電，電場會出現(xiàn)強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。所謂介電強(qiáng)度就是電介質(zhì)置于電場中的各種材料所能承受的最大場強(qiáng)。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。專業(yè)資料整理WORD格式

5、2專業(yè)資料整理WORD格式二、電極柵構(gòu)造這是直接對油煙粒子進(jìn)展極化和吸附的地方，所以它的構(gòu)造和形式直接會影響到極化和吸附的效果。 合理的構(gòu)造不僅充分極化和吸附油煙，還能減少風(fēng)阻和降低能耗。以下舉幾種構(gòu)造加以說明。如圖 3a，其構(gòu)造像蜂巢，故也稱為蜂巢狀電極柵。一般采用該構(gòu)造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。該構(gòu)造分為前部和后部，如圖 3b。它是靠前端的針尖產(chǎn)生暈流，對進(jìn)入的油煙進(jìn)展極化，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尼樇饪梢阅サ煤芗?，構(gòu)造和工藝也較為簡單，并且只采用一個電源供電，本錢也較低。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

6、正面圖1、極化缺乏。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)那只是理想狀油態(tài)，因?yàn)閺膱D 3a 可以看到，每個蜂巢或由于其煙蜂巢壁不是圓的，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，都會導(dǎo)致每個蜂巢的電場強(qiáng)度不均勻，每個蜂巢內(nèi)的每一點(diǎn)電場也是不均勻的。而在電場強(qiáng)圖 3a前部后部蜂巢狀電極柵側(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，它會找阻力小電場強(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，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

7、個電場是用一個電源，兩極間的電壓被其前端所鉗制，后部的場強(qiáng)不能到達(dá)最正確值。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，廠家往往采用多層構(gòu)造來加強(qiáng)去油煙效果， 但由于其構(gòu)造所限制，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，同時其外型尺寸也會變得太大。有些廠家對以上這種構(gòu)造在針桿上開些芒刺， 用以加強(qiáng)極化， 但芒刺的大小和形狀不易控制得很好，所以會導(dǎo)致電場更為不均，起不到太好的效果。雙區(qū)構(gòu)造。 主要是

8、絲板和板板構(gòu)造。這種構(gòu)造是把靜電場分為兩個區(qū)，各自單獨(dú)供電。 如圖1，前區(qū)為絲板構(gòu)造，作為極化區(qū)；后區(qū)為板板構(gòu)造，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。在絲板構(gòu)造中，我們可以根據(jù)需要隨意增減絲的極數(shù)，到達(dá)最正確的極化效果。多層絲使電場相對均勻，而且無死角。2、阻力小。由于絲板內(nèi)的構(gòu)造是左右對稱的，所產(chǎn)生的電場風(fēng)是四散的，成為內(nèi)應(yīng)力而相互抵消了。3、吸附區(qū)可到達(dá)最正確點(diǎn)。由于該區(qū)所用的電源是獨(dú)立的，又無需考慮其它如極化等，所以可調(diào)出最正確的電場強(qiáng)度。4、無效區(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)是絲專業(yè)資料整理WORD格式3專業(yè)資料整理WORD格式板

9、的構(gòu)造和生產(chǎn)工裝較為復(fù)雜， 絲的選材不好就會造成斷絲。 有些廠家用板在它的邊緣做成波浪型或鋸齒型來代替，雖然效果差點(diǎn)，但抑制了絲易斷的缺點(diǎn)。綜上所述， 一個好的高壓凈化器的電極柵構(gòu)造應(yīng)該能充分極化和充分收集， 并且極化和收集要分開。 為了提高凈化率應(yīng)盡量多設(shè)幾級層 。三、兩極間長度與寬度比被荷電的油粒子在電場中受風(fēng)力和電場力的共同作用，會沿一拋線向極板驅(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限大，否那么會擊穿介質(zhì)，導(dǎo)致放電。加大兩極板的間距，那么可加大兩極的電壓， 但這并不會加大電場強(qiáng)度。 所以兩

10、極間的電場力也是有限度的。實(shí)踐說明，兩極間的長度和寬度比為10：1風(fēng)速在3 米 /秒左右。當(dāng)然，長度越長效果也越好，但這樣會增加本錢。如果電場內(nèi)的風(fēng)速超過3 米 /秒，那么相應(yīng)的長度也要加長，以保持油粒子在電場中的時間不變。極化區(qū)只要求多一些極化層次，它的長度和寬度比為5：1 左右即可，極化電流在510mA ，當(dāng)然這必須是全電場均勻起暈的電流。四、高壓電源電源的形式有多種多樣，功能齊全的開關(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，再輔以過流、過壓、過熱保護(hù)，和50100Hz 脈沖強(qiáng)鼓勵滅弧電路。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)，電壓上升的過程，電流為零。此時電路呈現(xiàn)開路狀態(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，電路此時呈現(xiàn)短路狀態(tài)。所以在電路設(shè)計中除了要有較強(qiáng)的瞬間抗過壓過流能力外，還要有強(qiáng)的過壓過流的保護(hù)能力，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中會出現(xiàn)電路開路和短路現(xiàn)象。為了更好地和更有效地極化油粒子，就要加大暈流， 但過大的暈流又會導(dǎo)致電場間頻