Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в АПК существует большое количество предприятий по переработке и хранению продукции (мяса, молока, яиц, муки и т. д.), качество которой зависит от запыленности воздуха. Наряду с этими предприятиями высокие требования к чистоте воздушной среды предъявляются также в ветеринарных лабораториях, аптеках и лечебницах, лабораториях контроля качества продукции и т.д. Вышеперечисленные предприятия и лаборатории обычно располагаются в помещениях небольшого объема (до 250 м3), находящихся вблизи от производственных источников загрязнения.
Основными способами поддержания допустимых концентраций пыли в данных помещениях являются сухая и влажная уборка, проветривание, общеобменная вентиляция. Однако эти способы не всегда могут обеспечить требуемую чистоту воздуха, что вызывает необходимость в дополнительных технических решениях. Перспективно в этом плане применение рециркуляционных электрофильтров (ЭФ). Существуют различные конструкции рециркуляционных ЭФ, например, аппарат "Супер-плюс" производства ООО "Чистый воздух" (г. Орел) и ионный вентилятор-фильтр (ИВФ) разработки ЧГАУ (в обоих устройствах для создания потока воздуха используется явление электрического ветра).
Однако широкое внедрение аппаратов такого типа сдерживается отсутствием научно обоснованных рекомендаций по их эффективному применению, для выработки которых требуется проведение дополнительных исследований. Это и определило выбор темы диссертации.
Работа выполнена в соответствии с общесоюзной отраслевой программой 0.51.21 "Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства" и перечнем республиканских целевых программ, п.29 "Разработать основные направления долгосрочной федеральной технической политики, систему энергетического обеспечения, развития автоматизации производства и экологии энергетических средств в сельскохозяйственном производстве России" (приказ №10 от 17.03.95 г. по Главному управлению вузов Минсельхозпрода России).
Цель работы: повышение эффективности процесса очистки воздуха от пыли в сельскохозяйственных малообъемных помещениях на основе рационального использования рециркуляционных ЭФ.
Задачи исследования:
-
Дать теоретическое описание процесса очистки воздуха от пыли в помещении при работе рециркуляционного ЭФ, дополненное учетом силы тяжести и электростатического рассеяния, и провести математическое моделирование данного процесса; разработать методику выбора рециркуляционных ЭФ.
-
Экспериментально исследовать кинетику и установившийся режим процесса очистки воздуха от пыли в помещении при работе рециркуляционных ЭФ.
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I
БИБЛИОТЕКА !
С.Петер$ург /»У *
ОЭ Ю05 ак*
-
Сравнить эффективность очистки воздуха от пыли в помещении и озоновыделение при работе аппаратов ИВФ и "Супер-плюс".
-
Определить наилучший способ установки ИВФ.
Объект исследования: процесс очистки воздуха от пыли в помещении рециркуляционным ЭФ.
Предмет исследования: зависимости основных показателей процесса очистки воздуха в помещении от параметров и способа установки рециркуляционного ЭФ, характеристик помещения и физических свойств улавливаемых пылевых частиц.
Научная новизна основных положений, выносимых на защиту Разработано теоретическое описание процесса очистки воздуха от пыли в помещении при работе рециркуляционного ЭФ, дополненное учетом силы тяжести и электростатического рассеяния, и получены результаты математического моделирования данного процесса. Предложена методика выбора рециркуляционных ЭФ для очистки воздуха в помещении.
Получены экспериментальные данные о кинетике снижения концентрации пыли, а также о пространственном распределении скорости электрического ветра и степени очистки воздуха в помещении при работе ИВФ. Установлена сильная и значимая корреляционная связь между скоростью электрического ветра и степенью очистки воздуха от пыли в данной точке помещения при работе ИВФ.
Получены результаты экспериментального сравнения аппаратов ИВФ и "Супер-плюс" по эффективности очистки воздуха от пыли в помещении и озоновыделению. Определен наилучший способ установки ИВФ в помещении. Новизна технического решения защищена патентом РФ. Практическая ценность работы и реализация ее результатов Разработанная математическая модель дает возможность проводить инженерные расчеты при проектировании систем обеспыливания воздуха, использующих рециркуляционные ЭФ.
Методика выбора рециркуляционных ЭФ позволяет определять характеристики и количество аппаратов в зависимости от объема помещения и необходимой степени очистки воздуха в нем.
Рекомендации о месте и способе установки рециркуляционного ЭФ позволяют повысить эффективность его применения.
Ионный вентилятор-фильтр, размещенный с учетом рекомендаций диссертационной работы, внедрен в ветеринарной лаборатории СПК "Птицефабрика Челябинская".
Результаты исследования эффективности очистки воздуха от пыли в сельскохозяйственных малообъемных помещениях рециркуляционными ЭФ используются в учебном процессе ЧГАУ.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научных конференциях ЧГАУ (Челябинск, 1997-2003 гг.)
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 научных статьях. Получен один патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (из 110 наименований), 11 приложений и содержит 186 страниц основного текста, в т. ч. 80 рисунков и 12 таблиц.
