Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК Смирнягин Евгений Викторович

Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК
<
Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Смирнягин Евгений Викторович. Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.02.- Челябинск, 2002.- 149 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2561-1

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 12

1.1. Необходимость очистки воздуха в помещениях АПК 12

1.2. Способы очистки воздуха от пыли. Характеристики воздухоочистителей и их классификация 14

1.3. Электрофильтры 19

1.4. Электрический ветер при униполярном коронном разряде. Ионный вентилятор-фильтр 23

1.5. Выводы. Задачи исследования 31

Глава 2. Теоретические предпосылки оптимизации параметров ионного вентилятора-фильтра 33

2.1. Математическая модель процесса очистки воздуха в помещении от пыли при работе рециркуляционного ЭФ 33

2.2. Критерии эффективности рециркуляционного фильтра 36

2.3. Исследование зависимостей степени очистки воздуха от пыли в ИВФ и критерия Z от напряжения

2.3.1. Получение математической модели 39

2.3.2. Исследование зависимостей г\ф =f(U) и Z = f(U) на математической модели 43

2.3.3. Экспериментальное исследование зависимостей степени очистки воздуха от пыли в ИВФ и критерия Z от напряжения 46

2.4. Основные результаты и выводы 48

Глава 3. Разработка и исследование лабораторного образца ИВФ 49

3.1. Входные факторы и выходные параметры 49

3.2. Программа экспериментов 49

3.3. Экспериментальный стенд -

3 3.4. Методика расчета степени очистки воздуха в ИВФ и критерия Zпри проведении лабораторных исследований 52

3.5. Изучение влияния диаметра цилиндрической части иглы на выходные параметры ИВФ 54

3.6. Выбор диаметра проволоки для изготовления некоронирующего электрода 54

3.7. Исследование зависимостей выходных параметров ИВФ от напряжения на ИВФ, межэлектродного расстояния в зоне зарядки и размера ячейки сетки 56

3.8. Поиск определяющего электрического параметра ИВФ 64

3.9. Исследование зависимостей выходных параметров ИВФ от расстояния между иглами 3.10. Исследование зависимости начального напряжения коронного разряда от межэлектродного расстояния в зоне зарядки, расстояния между иглами и размера ячейки сетки ИВФ 69

3.11. Исследование влияния межэлектродного расстояния в зоне осаждения и длины осадительных электродов на выходные параметры ИВФ 71

3.12. Основные результаты и выводы 75

Глава 4. Экспериментальные исследования по оптимизации основных параметров опытного образца ИВФ 77

4.1. Программа исследований 77

4.2. Экспериментальный стенд 77

4.3. Исследование связи между входными факторами ионного вентилятора и выходными параметрами ИВФ 78

4.4. Оптимизация геометрических параметров зоны зарядки ИВФ 88

4.5. Оптимизация геометрических параметров зоны осаждения ИВФ 91

4.6. Исследование генерации озона при работе ИВФ -

4 4.7. Опытный образец ИВФ 99

4.8. Основные результаты и выводы 104

Глава 5. Испытания ивф в производственных условиях. технико-экономическая эффективность применения ИВФ 106

5.1. Программа и методика испытаний 106

5.2. Результаты испытаний 108

5.3. Технико-экономическая эффективность применения ИВФ для очистки воздуха помещения от пыли и микроорганизмов 112

5.4. Основные результаты и выводы 120

Основные выводы 121

Направления дальнейших исследований 123

Список литературы

Электрофильтры

В связи с продолжающимся загрязнением окружающей среды отходами промышленного производства, автотранспортом, вентиляционными выбросами сельскохозяйственных предприятий все острее ставится вопрос об очистке воздуха. Основным критерием, характеризующим загрязненность воздуха, является его запыленность [1-7].

Пылью обычно называют твердые взвешенные в воздухе частицы размерами менее 100 мкм. Пылевые частицы размерами менее 0,1 мкм относятся к неоседающей пыли [5, 8-10].

Пыль сильно отличается от плотного вещества, из которого она образовалась. Как в физическом, так и в химическом отношении она более активна.

По происхождению пыль делят на органическую (растительного и животного происхождения), неорганическую (металлическую и минеральную) и смешанную [5].

Химический состав пыли очень разнообразен. Например, бытовая пыль содержит 57 % органических веществ и 43 % неорганических. В больших количествах в ней обнаружены кремниевые соединения (25,5 %), оксиды алюминия (2,4 %) железа (1,5 %) и прочее. Наряду с органическими и неорганическими компонентами пыль включает многие металлы, в том числе свинец, цинк, медь, хром, олово, бериллий, ванадий, кобальт, молибден, никель, цирконий и др. [11].

Структура отдельных частиц пыли разнообразна - волокнистая, иглообразная, хлопьевидная и т. п. Обычно пыль представляет собой смесь частиц веществ с различной структурой и неодинаковыми размерами. Преобладающая часть витающей в воздухе пыли состоит из частиц диаметром меньше 1 мкм. Приблизительно 10 % всей пыли составляют частицы диаметром 1-3 мкм и только 0,05-0,1 % - частицы крупнее 4 мкм [2].

Действие пыли на организм человека и животного зависит от ее состава и дисперсности. Со степенью дисперсности связана глубина проникновения пыли в дыхательные пути. Наиболее опасна в этом отношении высокодисперсная пыль (т. е. пыль с частицами менее 1 мкм). Такая пыль, попадая в легкие, приводит к патологии легочной ткани. Частицы более крупных размеров (свыше 3 мкм) задерживаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей [11].

Пыль является одним из основных переносчиков бактерий. Так, в местах скопления людей, где много мелкодисперсной пыли, в 1 мл воздуха содержится до 12 миллионов бактерий [12]. В воздухе закрытых помещений количество микроорганизмов может достигать 30000 шт/м3, тогда как в чис-том воздухе - не более 1500 шт/м [13].

При этом известно, что к ряду объектов сельскохозяйственного производства предъявляются повышенные требования к чистоте воздуха. К таким объектам относятся ветеринарные лаборатории, ветлечебницы, инкубатории, лаборатории контроля качества продукции и т. д., то есть помещения объе-мом не более 250 м [14,15]. Например, концентрация пыли в воздухе инку батория не должна превышать 0,5-1,0 мг/м [16, 17], тогда как фактически она достигает 10 мг/м и более [18, 19].

В настоящее время для снижения загрязненности воздуха вышеперечисленных объектов используют сухую и влажную уборку помещений, обработку дезинфицирующими растворами, облучение бактерицидными лампами, а также приточно-вытяжную вентиляцию. На практике же чаще всего используют влажную уборку помещения и его вентиляцию. Однако в большинстве случаев использование естественной и приточной вентиляции неэффективно из-за повышенной загрязненности наружного воздуха [17]. Кроме того, проветривание помещений в холодный период года сопровождается большими затратами на отопление. Влажная уборка тоже неэффективна, поскольку удаляется только осевшая на поверхности пыль.

Приведенные выше данные позволяют сделать вывод о необходимости дополнительной очистки воздуха от пыли в ряде помещений сельскохозяйственного производства.

Вообще, борьба за чистый воздух является комплексной проблемой, включающей в себя, как минимум два направления: 1) борьба с внешними и внутренними источниками загрязнения, уменьшение их вредного воздействия или полная их ликвидация (например, переход на новые, более совершенные технологии); 2) очистка воздуха с помощью специальных приборов [12].

В решении этой проблемы большое значение имеют малогабаритные приборы, обеспечивающие очистку воздуха помещений от пыли и бактериальной микрофлоры в режиме внутренней рециркуляции, т. е. когда поступивший в воздухоочиститель воздух после очистки возвращается обратно в помещение.

Рециркуляционный метод очистки имеет ряд преимуществ перед вентиляцией. Во-первых, внутренняя рециркуляция позволяет за короткий период времени снизить высокую концентрацию вредного аэрозоля в ограниченном объеме помещения. Во-вторых, рециркуляционный принцип очистки воздуха не зависит от внешних метеорологических условий. Наконец, в-третьих, при рециркуляции экономится тепловая энергия, т.к. нагретый воздух не удаляется из помещения, как при вентилировании.

Исследование зависимостей степени очистки воздуха от пыли в ИВФ и критерия Z от напряжения

Для усовершенствования имеющихся и разработки новых рециркуляционных ЭФ необходимо иметь критерии оптимизации ЭФ. Такие критерии можно получить, если располагать математической моделью процесса очистки воздуха от пыли в помещении, где работает ЭФ в режиме рециркуляции [83, 85].

Прежде чем перейти к теоретическому рассмотрению вопроса, установим исходные физические представления об этом процессе.

Рассмотрим вентилируемое помещение объемом V, м . Счетная кон-центрация пыли в приточном воздухе - пх, 1/м . Кратность воздухообмена, т.е. отношение объема поступающего или удаляемого за 1 с вентиляционного воздуха к внутреннему объему помещения, равна N, 1/с. Распределенный источник пыли, находящийся в помещении, производит х частиц за 1 с (величину х можно назвать счетным пылевыделением). Внутри помещения ус-тановлен ЭФ, объемный расход воздуха через который составляет 2ф, м /с, а степень очистки воздуха - г\ф. В момент времени t = О, когда средняя по объему помещения счетная концентрация (в дальнейшем - концентрация) пыли в воздухе равна п0,1/м , включается ЭФ. Воздух из помещения подается вентилятором в ЭФ, очищается там и выходит обратно в помещение. Текущее значение концентрации пыли - п, 1/м3. При бесконечно длительной работе ЭФ установится концентрация пыли в воздухе помещения пх, 1/м .

Естественно, что при построении математической модели любого процесса необходимо принять ряд допущений. В нашем случае основными допущениями являются: 1) концентрация пыли в данный момент времени одинакова во всех точках помещения; 2) осаждение пыли в помещении под действием силы тяжести, а также инфильтрация и эксфильтрация не учитываются; 3) приточный воздух и воздух помещения имеют одинаковую температуру; 4) кратность воздухообмена N, счетное пылевыделение х, объемный расход воздуха через фильтр 2ф, степень очистки воздуха в фильтре г)ф и концентрация пыли в приточном воздухе пх постоянны. Запишем уравнение материального баланса пыли в помещении для элементарного интервала времени {t,t + dt): dq = dqx + dq2 + dq3 - dq4 - dq5, (2-1) где dq - изменение количества пылевых частиц в воздухе помещения за время dt; dqx - количество пылевых частиц, поступивших в помещение с приточным воздухом; - количество пылевых частиц, поступивших в помещение от распределенного источника пыли; - количество пылевых частиц, поступивших в помещение из ЭФ; - количество пылевых частиц, удаленных из помещения с вытяжным воздухом; dq5 - количество пылевых частиц, поступивших из помещения в ЭФ. dq = Vdn, (2.2) dqx=nxNVdt, (2.3) dq2=xdt, (2-4) %з=п(1-Чф)(2ф &, (2-5) dq4=nNVdt, (2.6) -35 d4b = п 2фЖ. (2.7) Подставим выражения (2.2)-(2.7) в (2.1). Получим: Vdn = nxNVdt + xdt + п{\ - т]ф) 2феі - nNVdt - п()фdt. (2.8) Поделим левую и правую части уравнения (2.8) на Vdt и получим диф ференциальное уравнение: —=n,N+—+ -—- nN -. (2.9) dt V V V v 7 Решив уравнение (2.9) при начальных условиях t = О и п = п0, получим формулу кинетики обеспыливания: n = -(l-eb) + n0e"b, (2.10) о где a = n1N + ; (2.11) b = 7h9it + N. (2.12) Очевидно, что пж=Птп = -. (2.13) Изменение счетной концентрации пыли п зависит от постоянной времени обеспыливания т, которая равна: т = 1. (2.14) Подставив (2.13) и (2.14) в (2.10), получим: п = п я(1-е т) + п0е т. (2-15) Запишем с учетом (2.13), (2.11) и (2.12) формулу для установившейся концентрации пыли в воздухе помещения пх: ЛГ Х щЫ + — N + thQt -36 Обозначим — = Nt (2.17) и назовем величину Ыф удельным объемным расходом воздуха через фильтр, 1/с. Тогда формулу (2.16) можно записать в следующем виде: лт Х nxN + — " =т—-- (2.18) М + ПфМф Расчетная формула для т с учетом (2.14) и (2.12) имеет вид (2.19) M +jV или с учетом (2.17) т = . (2.20) %N4 +N , Выражения (2.15), (2.18) и (2.20) аналогичны выражениям, полученным в работе [79] для любого вреднодействующего компонента, присутствующего в воздушной среде помещения. 2.2. Критерии эффективности рециркуляционного фильтра Для оценки эффективности обеспыливания воздуха помещения в [82] предложены понятия текущей цп и предельной 7„оо степени очистки воздуха в помещении: По п0- и» э пс 1 п" п (2.21) г?п„= - (2-22)

Выражения (2.21) и (2.22) справедливы для любого значения начальной концентрации щ, т.е. по ним можно рассчитать степень очистки воздуха помещения за счет совместного действия системы вентиляции и электрофильтра. Между тем, наибольший интерес представляют формулы, позволяющие оценить действие только ЭФ. Такие формулы можно получить, предположив, что ЭФ включается в тот момент, когда концентрация пыли в помещении уже приняла установившееся значение пх , соответствующее данной кратности воздухообмена. При этом условии дальнейшее снижение концентрации пыли будет происходить только за счет ЭФ.

Таким образом, для получения данных формул необходимо в (2.21) и (2.22) вместо п0 подставить и„ . Значение пм можно найти из (2.18), положив, что т;ф=0: ЛГ х п = v-. (2.23) N V Следовательно, формулы для текущей и предельной степени очистки воздуха в помещении будут иметь вид: %=1 (!- )-Л (2.24) N + 1ф Ф v ЯГ + щОф или =i V 2-26) Можно заметить, что влияние фильтра на предельную степень очистки воздуха в помещении rjna0 определяется произведением 77фбф или г1фЫф. Назовем величину С = щОФ (2.27) критерием эффективности рециркуляционного фильтра, величину = = ф (2.28) удельным критерием эффективности рециркуляционного фильтра, а величину ЛФ ЛФ где Аф - площадь поперечного сечения фильтра, м2; v - скорость воздуха в фильтре, м/с, критерием эффективности конструкции рециркуляционного фильтра.

Полученные критерии имеют свои особенности. По критерию С, можно определить какой из сравниваемых фильтров лучше по обеспыливающему действию. Критерий у/ позволяет оценить эффективность применения фильтра в конкретном помещении, а критерий Z - совершенство конструкции фильтра. Критерии (, HZ можно использовать для оптимизации параметров фильтров и режимов обеспыливания помещений.

В приведенной нами модели обеспыливания воздуха в помещении не учитывается влияние силы тяжести. Однако, как показало наше исследование [83], предложенные нами критерии ,у/ и Z полностью сохраняют свое значение и при учете силы тяжести. Выполненная нами экспериментальная проверка показала, что модель обладает приемлемой для практических целей погрешностью (в среднем 18%) и может быть рекомендована как для проектных расчетов, так и для математического моделирования процесса очистки воздуха в помещении рециркуляционным электрофильтром [97].

При оптимизации параметров нового аппарата (например, ИВФ) лучше использовать в качестве критерия оптимальности критерий Z, т.к. он не связан с площадью поперечного сечения аппарата.

Методика расчета степени очистки воздуха в ИВФ и критерия Zпри проведении лабораторных исследований

Учитывая результаты работы [68], было решено исследовать влияние диаметра цилиндрической части иглы в диапазоне до 1 мм. При этом использовались швейные иглы № 1, 2, 6 и 7 с диаметром цилиндрической части 0,58; 0,67; 0,88 и 0,96 мм (ГОСТ 8030-80). Длина иглы во всех случаях составляла 25 мм. Здесь и в дальнейших экспериментах иглы были припаяны к натянутой между сторонами рамки проволоке диаметром 0,5 мм. Входные факторы ИВФ принимали следующие значения: hi = 75 мм, п= 1, а = 20 мм. Поочередно устанавливая иглы в качестве коронирующего электрода и подавая на зону зарядки ИВФ напряжение 20 кВ, измеряли ток и скорость электрического ветра.

В результате эксперимента установлено, что d4 в исследуемом диапазоне не влияет на / и v: при всех значениях диаметра цилиндрической части иглы / = 11 мкА, a v = 0,4 м/с. Поэтому в качестве коронирующего электрода в ИВФ можно применять любые из испытанных игл.

Выбор диаметра проволоки для изготовления некоронирующего электрода Эксперимент проводился в два этапа. Сначала выяснялась возможность коронирования сеток с различными диаметрами проволок. С учетом результатов исследований [66, 68] для этого были изготовлены сетки из проволок диаметром 0,5; 1; 1,5; 2,2 мм с размером ячейки 20x20 мм. Сетки поочередно устанавливали на место коронирующего электрода в ионный вентилятор, подавали напряжение и увеличивали его до момента появления тока коронного разряда, фиксируя при этом начальное напряжение короны. Верхний предел подаваемого напряжения 7=25 кВ ограничивался пробивным напряжением межэлектродного промежутка hj = 30 мм. Некоронирующим электродом служила сетка с размером ячейки 20x20 мм, изготовленная из проволоки диаметром 2,2 мм.

Затем определялось влияние диаметра проволоки, из которой изготовлены сетки, на силу тока коронного разряда и скорость электрического ветра. Поочередно устанавливая на место некоронирующего электрода изготовленные сетки, измеряли ток коронного разряда и скорость электрического ветра. Напряжение при этом устанавливалось равным 15 кВ. Использовались коро-нирующие иглы с параметрами: 1\ — 25 мм, d4= 0,6 мм, а- 11, г3 = 6-Ю 5м. Во всех следующих экспериментах были использованы такие же иглы. Остальные факторы принимали следующие значения: hj = 30 мм, п = 4, а = 20 мм, Ь - 40 мм.

В первой части эксперимента выяснилось, что сетки с диаметром проволоки 0,5 и 1 мм коронируют в диапазоне рабочих напряжений ионного вентилятора (табл. 3.1).

Вторая часть эксперимента показала, что сила тока короны и скорость электрического ветра практически не зависят от диаметра проволоки, из которой изготовлен некоронирующий электрод: при dnp = 0,5; 1,0; 1,5 и 2,2 мм I = 47; 46; 45 и 47 мкА соответственно, a v = 0,7 м/с. Диаметр проволоки некоронирующего электрода dnp следует принимать достаточно большим для исключения эффекта обратной короны, появление которой должно вызвать уменьшение заряда пылевых частиц и в конечном счете снижение степени очистки воздуха в ИВФ. С учетом этого обстоятельства на основании экспериментальных данных принято значение dnp= 2,2 мм.

Изменяя значение варьируемого фактора, измеряли силу тока коронного разряда / и скорость электрического ветра v. Затем рассчитывались значения степени очистки воздуха в ИВФ т]ф и критерия Z. При исследовании зависимости выходных параметров от какого-либо фактора все остальные фиксировались на основных уровнях (табл. 3.2). Коронирующий электрод состоял из 4 игл, расположенных в вершинах квадрата со стороной 6 = 30 мм.

С ростом напряжения при прочих одинаковых условиях увеличивается ток коронного разряда, скорость электрического ветра и критерий Z (рис. 3.3-3.6). Степень очистки воздуха в ИВФ щ при этом снижается.

С увеличением межэлектродного расстояния hx значения I, v и Z снижаются (рис. 3.7, 3.8, 3.10). Это происходит потому, что с увеличением \ снижается ток коронного разряда, с падением тока снижается скорость электрического ветра, а следовательно и параметр Z. Значение т]ф при увеличении hx практически не изменяется (рис. 3.9). Это можно объяснить тем, что при увеличении А,, с одной стороны, за счет снижения v степень очистки воздуха в ИВФ увеличивается, но, с другой стороны, из-за снижения напряженности электрического поля в зоне зарядки получаемый частицей заряд снижается, а, следовательно, г\ф уменьшается. В итоге происходит компенсация двух разнонаправленных процессов.

С увеличением размера ячейки сетки а ток и степень очистки незначительно снижаются, а скорость электрического ветра и критерий Z в той же степени увеличиваются (рис. 3.11-3.14). Снижение тока объясняется сокращением площади поверхности сетки. Скорость электрического ветра возрастает благодаря снижению аэродинамического сопротивления, оказываемого сеткой. С увеличением v снижается т]ф, но возрастает критерий Z.

Исследование связи между входными факторами ионного вентилятора и выходными параметрами ИВФ

Работа разрабатываемого ионного вентилятора-фильтра (ИВФ) основана на явлении коронного разряда. Побочным эффектом коронного разряда является генерация озона [90-92]. Поскольку ИВФ предназначается для работы в режиме внутренней рециркуляции в малообъемном помещении, актуальным является соблюдение предельно допустимой концентрации (ПДК) озона в воздушной среде помещения.

Цель исследования заключалась в получении экспериментальных данных, необходимых для выбора режима работы ИВФ в помещении, а также места его установки по условию соблюдения ПДК озона в воздухе помещения. Программа эксперимента предусматривала следующее: 1) исследование зависимости концентрации озона на выходе из ИВФ от напряжения и тока коронного разряда; 2) исследование зависимости концентрации озона в воздухе помещения от времени работы ИВФ; 3) исследование пространственного распространения озона в воздухе помещения при работе ИВФ.

Эксперимент проводился в лабораторном помещении размером 10x3,5x3,1 м. ИВФ с параметрами, определенными в ранее проведенных экспериментах, был установлен в центре помещения таким образом, чтобы поток выходящего воздуха был направлен вдоль длинной оси помещения.

Эксперимент состоял из трех частей.

В первой части эксперимента на ИВФ подавалось высокое напряжение и, изменяя его величину, измеряли силу тока коронного разряда / и концентрация озона С. Нижнее значение диапазона мощности ограничивалось начальным напряжением коронного разряда, верхнее - предпробивным напряжением межэлектродного промежутка в зоне зарядки. Газозаборная трубка газоанализатора устанавливалась на расстоянии 0,2 м от выходного отверстия ИВФ по центру его сечения. Опыты проводились в трех повторностях.

Результаты первой части эксперимента приведены на рис. 4.6 и 4.7.

Видно, что с увеличением напряжения и тока коронного разряда концентрация озона на выходе ИВФ увеличивается. При напряжении 17,5 кВ она достигает предельно допустимого значения 0,1 мг/м3. С учетом этого ограничения и некоторого запаса примем рабочим напряжением ИВФ величину 15 кВ.

Во второй части эксперимента на ИВФ подавалось напряжение 15 кВ. Измерения концентрации озона проводились в двух точках (см. рис. 4.8) по следующей схеме: в точке 1 - каждые 5 минут в течение первого часа работы ИВФ, каждые 10 минут в течение второго часа, каждые 15 минут в течение третьего часа, каждые 20 минут в течение четвертого часа и каждые 30 минут в течение пятого часа работы ИВФ; в точке 2 измерения проводились каждые 20 минут в течение пяти часов.

В результате второй части эксперимента установлено, что при длительной работе ИВФ в помещении не происходит накопления озона - концентрация озона в точке 2 (см. рис. 4.9) равна нулю. Средняя концентрация озона на выходе ИВФ (точка 1) составила 0,091 мг/м .

Основные результаты третьей части эксперимента приведены на рис. 4.11 и 4.12. С увеличением расстояния от ИВФ по оси X концентрация озона снижается (см. рис. 4.11). С увеличением расстояния от центра симметрии выходного сечения ИВФ по оси Y (вверх и вниз) концентрация озона снижается, а поток озонированного воздуха расширяется. Распространение озона практически симметрично относительно оси X. Такой же характер распространения озона сохраняется и по оси Z (вправо и влево от центра симметрии ИВФ).

На основании проведенных исследований была разработана конструкция ИВФ и изготовлен опытный образец (см. рис. 4.13-4.20) [96]. По форме он представляет собой параллепипед размерами 300x200x170 мм. Корпус ИВФ выполнен из винипласта, верхняя крышка сделана съемной. Внутри корпуса находятся пазы, в которые вставляются элементы зарядной зоны и защитные сетки. Зарядная зона состоит из коронирующего и некоронирую-щего электродов. Коронирующий электрод представляет собой рамку из металлического уголка. На рамке параллельно друг другу закреплены полоски жести шириной 4 мм с припаянными к ним иглами. Расстояние между иглами на полоске жести и между полосками одинаковое и составляет 40 мм. Способ крепления игл на рамке был выбран в результате экспериментального исследования, в котором кроме названного, рассматривались еще три варианта крепления игл: на стержнях из органического стекла сечением 4x5 мм, на проволоках диаметром 0,5 и 2,5 мм. Так как способ крепления игл не оказал какого-либо влияния на эффективность работы ИВФ, мы выбрали наиболее технологичный вариант - полоски жести.

За коронирующим электродом на расстоянии 35 мм (от концов игл) установлен некоронирующий электрод. Его основой также является металлическая рамка. На ней закреплена алюминиевая проволока диаметром 2,2 мм таким образом, чтобы получилась сетка с размером квадратной ячейки 20 мм.

Похожие диссертации на Разработка и исследование ионного вентилятора-фильтра для очистки воздуха от пыли в помещениях АПК