机械真空泵的电子油雾净化原理与流程

机械真空泵的净化原理及流程

       电子油雾净化系统是一种对机械真空泵排气油雾进行净化处理的高效油雾净化设备。电子油雾净化系统的技术关键在于利用了常气压电晕放电技术对油雾进行处理。其基本方法是根据气溶胶的分化原理，采用两步法来净化油雾，首先利用冷却装置减低含有油滴气体的体积及运动能量，从而增加分子间的吸引力，再利用机械分离系统分离出较大油滴，然后利用高电压形成高压静电场，在大气压力下通过高电压电晕放电作用将气流中的较小油滴颗粒加以炭化捕集。

        系统的净化流程如图31所示，一般来说电子油雾净化系统的本体压力损失不会大于200 Pa，因此并不是所有的系统内必须配置抽风机，只有在某些排气阻力太大的系统上才需要设置。

图31 油雾净化系统流程图

        油雾被排出油封机械泵后，首先经过机械分离系统产生分化，此过程为物理作用过程，油雾中的油滴不发生化学变化。机械分离系统的核心在于迷宫分离系统，有时也辅助以吸附过滤系统。分离系统根据其每阶段构成的运动状态，采用多种形状、多层分离板进行拦截处理。在减弱油滴的运动能量后将其拦截在分离板的表面。由于油滴的运动为布朗运动，油滴会自动扩散至整个机械分离系统表面，在通过分离系统的不等规则的间隙后，较大的油滴就会从气流中脱离出来，吸附在分离板表面上产生沉积。

        经过机械分离系统处理过的油雾被转入高压静电场多级发生器中，多级发生器在28～30 kV的电压作用下产生高压静电场（在工作时静电场产生紫光，由于紫光中含有紫外线，用户尽量不要长时间注视紫光）。通过脉冲、监控、自动保护电路产生强有力的瞬间吸放及高电压电晕放电，空气中的氧气（O2）经过静电场时被荷电，从而被碰撞分离后产生臭氧（O3），在电场力的作用下臭氧及油雾朝集尘极运动，当经过静电场的尖端放电处时，油雾中的油滴就被臭氧的极强氧化作用所裂解而产生炭化，同时在整个静电场中炭化的粉末也带有电荷，在电场力的作用下使炭化粉末朝下一级的静电场的集尘极运动，进行进一步的催化、氧化并彻底分解，从而被吸附、收集，在此过程中，油雾中的油滴被裂解炭化，油滴的化学性质发生了根本变化。

        其次，空气中的氧气被高压电晕放电氧化而产生的臭氧本身具有杀菌、消毒的作用，因此在一定程度上经过油雾净化系统处理的气体会被杀菌消毒，在一定程度上这种消毒作用会给用户带来工作环境上的净化，用户使用时最终会得到干净清洁的空气。

       对于液滴气溶胶，当液滴上的电荷数增加而使得电荷相互排斥的力大于液滴的表面张力时，液滴在此作用下则会破裂，形成更小的液滴。因此一般来说，在油雾净化系统电场内的油滴直径要小于0.1μm。对于小于0.1μm 的粒子，由于单极性离子扩散而产生的油滴及炭化粉末扩散带电为荷电的主要形式。因此如何使带电油滴及炭化粉末与系统产生的臭氧发生充分混合后产生充分碳化就成为了关键因素。提高系统的后级净化效率的关键也在于此，因此在设计上应保证能产生足够浓度的臭氧并保证带电油滴及炭化粉末与臭氧的混合比。

机械真空泵的电子油雾净化系统的应用特点

        (1)由于电子油雾净化系统的原理为常气压电晕放电技术，所以当设计结构定型后，净化系统在一定时间段内只能对一定量的油雾进行处理，也就是说在一定时间段内，净化系统并不无限制地进行净化处理，因此在实际使用时为达到良好的效果，系统应当配合以重力油气分离装置，如旋风分离器等，尽量不要单独使用电子油雾净化系统来处理油雾（参见图31）。这重力油气分离装置起油气分离预处理的作用，电子油雾净化系统仅仅当作油雾捕集器使用，在实际应用过程中二者配合使用后对油雾的去除效率可以达到令人满意的水平。

        (2)同大多数机电一体化设备一样，电子油净化装置同样需要进行周期性的清洗维护，否则油雾净化的效果会大大降低。一般来说净化装置应当每二个月清洗一次，主要为检查器件及清洗油污；另一方面，如果用户使用油气分离装置预先去除大部分的油滴，则进入电子油雾净化系统的油滴可相应减少，净化系统的处理负荷也大大减轻，显而易见在这种情况下，维护的时间间隔可以大大延长。

        (3)电子油雾净化装置也有它的适用范围与适用场合。在高压静电场内存在电晕放电过程，在某些情况（例如绝缘失效）下极有可能会转化产生火花放电，此时如果被排出气体为易燃易爆气体，则火花放电极有可能会导致易燃易爆气体产生起燃或爆炸，因此此系统不适合在存在易燃易爆气体的场合应用，用户在选型时应当特别注意到这一点。