静电空气过滤器的静电过滤原理

电晕放电

在一对电极间施加电压，就可以建立电场。当其中一个电极为曲率半径很小的物体如针尖或很细的圆线时，电场分布为不均匀的，小半径电极即电离极附近的电场强度很高,离开电离极表面后电场强度急剧下降。此时，当两极间电压升高到一定程度时，电离极附近的气体介质会被局部击穿产生放电现象，放电极附近岀现光晕，即电晕放电现象发生。在电晕放电的过程中还伴随着电子雪崩现象，即气体分子受天然辐射电离所产生的电子在高强度电场的激发下获得能量，以极高的速度与中性气体分子发生碰撞使其释放外层电子，产生新的自由电子和正离子，而每一个新电子再次被电场加速碰撞中性气体分子，从而在电晕区内源源不断的产生电子和正离子。电子雪崩发生在电场强度最大的区域，即电离极附近，同时只有两电极附近的电场强度的比值足够大时，电子雪崩才会发生。

此外，负电晕放电的起晕电压低、击穿电压高，被工业电除尘器广泛釆用，但负电晕放电会产生臭氧和氮氧化物等副产物，严重危害室内空气品质。因此在民用静电空气过滤器及静电空气净化器中多采用正电晕放电的形式，即电离极为正极。

粒子荷电

粒子荷电通常认为是在电晕区边界到集尘极之间的区域进行的，通过此区域的粒子受大量正离子和少量电子的作用而荷电，粒子的荷电量与粒子粒径、荷电电场强度和粒子停留时间等因素有关。粒子荷电有两种机理，分别为电场荷电和扩散荷电。两种荷电机理同时存在作用于粒子，但在一定粒径范围内，某一种荷电方式的作用更加显著。当粒子半径大于0.5卬《时，电场荷电起主要作用；当粒子半径小于0.2pLm时，则为扩散荷电起主导 作用；而当粒子半径介于两者之间时，这两种荷电机理须同时考虑。

电场荷电是指离子在电场力的作用下作定向有秩序的运动，并在运动过程中与气流中的悬浮粒子碰撞，使其附上带电离子从而荷电。在不考虑碰撞的情况下，离子受电场力作用将大致沿着电力线运动，当粒子进入电场后，粒子附近的电力线将向自身偏转集中，即未荷电的粒子会通过电场力吸引正离子碰撞附着。而在粒子荷电以后，荷电粒子附近将岀现阻止离子的排斥电场，并且该排斥电场随着粒子总荷电量的增加而逐渐增大，直到离子不再同粒子碰撞时，电场荷电停止，粒子达到饱和荷电状态。

扩散荷电是指离子作不规则的热运动时与气流中的悬浮粒子碰撞使其附上离子荷电。 扩散荷电不依赖于夕卜加电场，只与离子热运动速度和粒子附近的离子密度有关，因此只要粒子存在于离子场中扩散荷电便会持续进行，不存在饱和荷电。但随着总荷电量的增加,粒子对周围离子的斥力逐渐增大，扩散荷电速率越来越小。

在实际荷电过程中，两种荷电机理是共同作用的。此时计算总荷电量的最简单的方法 是将饱和电场荷电量与扩散荷电量叠加。

粒子驱进速度

悬浮于气流中的粒子受电场力作用而被捕集，此力的方向取决于电荷的极性和电场的 方向。当电场力起主导作用时，通常可以忽略重力的影响，粒子将向集尘极方向移动，移动的速度取决于电场力和黏滞阻力的大小。对于大多数粒子来说可以在其停留时间内达到稳定的最大速度”响，记作粒子驱进速度口。粒子驱进速度c正比于荷电电场强度£。、集尘电场强度％和粒子直径d,而与介质的动力黏度月成反比。