Совершенствование двухзонного электрофильтра для очистки воздуха от пыли в сельскохозяйственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздушной среды

• Автор: Звездакова, Ольга Владиленовна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Проблема фильтрации воздуха в сельскохозяйственных помещениях.

1.2. Требования к воздушным фильтрам для сельскохозяйственных помещений.

1.3. Анализ существующих конструкций электрофильтров

1.4. Анализ процессов фильтрации в двухзонном электрофильтре

1.5. Выводы. Задачи исследования

Глава 2. Теоретические предпосылки к совершенствованию двухзонного электрофильтра.

2.1. Оптимизация длины зоны зарядки двухзонного электрофильтра

2.1.1. Получение целевой функции

2.1.2. Методика оптимизации.
2.1.3. Результаты оптимизации и их обсуждение.
2.2. Анализ возможностей повышения тока коронного разряда
за счет учета взаимного влияния зон зарядки и осаждения.
2.3. Основные результаты и выводы.
Глава 3. Экспериментальные исследования по совершенствованию
двухзонного электрофильтра
3.1. Программа исследований.
3.2. Описание экспериментального стенда.
3.3. Исследование влияния зоны осаждения на электрические
параметры зоны зарядки двухзонною электрофильтра
3.3.1. Методика исследования
3.3.2. Результаты исследования и их обсуждение
3.4. Исследование влияния различных факторов наток коронного разряда в двухзонном электрофильтре.
3.4.1. Методика исследования
3.4.2. Результаты исследования и их обсуждение
3.5. Исследование влияния различных факторов на степень очистки воздуха в двухзонном электрофильтре.
3.5.1. Методика исследования
3.5.2. Результаты исследования и их обсуждение
3.6. Исследование влияния различных факторов на озоновыдсление
в двухзонном электрофильтре.
3.6.1. Методика исследования
3.6.2. Результаты исследования и их обсуждение
3.7. Основные результаты и выводы.
Глава 4. Оптимизация параметров заземленных металлических сеток.
4.1. Обоснование критериев оптимальности
4.1.1. Приведенные затраты
4.1.2. Обобщенная функция желательности.
4.2. Оптимизация по приведенным затратам
4.3. Оптимизация по обобщенной функции желательности
4.3.1. Методика оптимизации.
4.3.2. Исследование аэродинамического сопротивления.
4.3.2.1. Общий подход
4.3.2.2. Программа исследования
4.3.2.3. Методика исследования.
4.3.2.4. Результаты исследования
4.3.3. Результаты оптимизации
4.4. Основные результаты и выводы.
Глава 5. Производственные испытания усовершенствованного двухзонного
электрофильтра. Оценка экономической эффективности.
5.1. Производственные испытания.
5.1.1. Программа испытаний.
5.1.2. Методика испытаний
5.1.3. Результаты испытаний и их обсуждение
5.2. Оценка экономической эффективности.
5.3. Основные результаты и выводы.
Основные выводы.
Направления дальнейших исследований.
Список литературы


Пыль может действовать чисто механически, раздражая слизистые оболочки верхних дыхательных путей, глаз, вызывая пылевые катары и хронические конъюнктивиты. Кроме того, технологическая пыль является «транспортным средством» для микроорганизмов. Согласно статистике, на взвешенных частиц приходится 1 микроорганизм. На рис. ИАБА []. При наличии в воздухе животноводческих помещений патогенной микрофлоры возможно аэрогенное заражение животных. Источником инфекции являются, прежде всего, больные животные, которые распространяют инфекцию вместе с выделениями []. Вместе с пылью в дыхательные пути могут проникать патогенные микроорганизмы (пылевая инфекция), а также плесневые грибы. Пыль, попадающая в организм, может усугублять тяжесть течения пневмоний, бронхитов и других болезней. Число частиц размером >0,5 мкм в куб. Рис. В настоящее время на территории животноводческих и птицеводческих комплексов и вблизи них располагается большое количество сельскохозяйственных предприятий по хранению и переработке мяса, молока, яиц, муки и т. Высокие требования к чистоте воздушной среды предъявляются также в ветеринарных лабораториях, лабораториях контроля качества продукции, аптеках, лечебницах и т. Кроме того, пылевыделение наносит экономический урон, ускоряя процесс износа оборудования, ухудшает общесанитарное состояние производственной среды, уменьшает освещенность вследствие загрязнения оконных стекол и осветительной арматуры [, ]. Таким образом, снижение концентрации пыли в воздушной среде сельскохозяйственных помещений является актуальной проблемой. Для снижения запыленности подаваемого в помещение воздуха, если концентрация пыли в месте воздухозабора систематически превышает ПДК, а также для поддержания в помещениях заданной в соответствии с технологическими требованиями чистоты воздуха применяются пористые и электрические воздушные фильтры []. Пористые фильтры подразделяют на смоченные и сухие. К смоченным пористым фильтрам относятся фильтры с покрытым тонкими пленками вязких нелетучих замасливателей заполнением из металлических пластинок, проволочных или полимерных сеток и нетканых волокнистых слоев. К сухим пористым фильтрам относятся фильтры с заполнением из нетканых волокнистых слоев, гофрированных полимерных сеток и губчатые, не смоченные замаслива-телем []. Основными недостатками таких фильтров являются небольшая пы-леемкость, большое аэродинамическое сопротивление, сложность в регенерации. Более универсальными аппаратами для очистки воздуха от взвешенных частиц являются электрофильтры, которые могут обеспечивать высокую степень очистки во всем диапазоне начальной запыленности воздуха, улавливая частицы размером от сотен микрометров до сотых долей микрометра, и имеют низкое аэродинамическое сопротивление. Принцип действия большинства электрофильтров основан, как правило, на использовании коронного разряда (КР) []. Одним из побочных продуктов КР является озон [], наличие которого в воздухе, с одной стороны, приводит к угнетению и гибели микроорганизмов, а с другой - к коррозии оборудования и отрицательному воздействию на людей и животных [ - ]. Согласно ветеринарно-санитарным требованиям для животноводческих зданий, системы микроклимата, в состав которых входят и воздушные фильтры, должны обеспечивать содержание в воздухе кратковременно в течение 5 ч в сутки пыли (размером более 1 мкм) до 6 г/м3, ориентировочное количество микробных тел в коровнике - до тыс. Кроме того, в таких сельскохозяйственных помещениях, как цеха по хранению и переработке мяса, молока, яиц, муки и т. ИСО 7, ИСО 8 международного стандарта ИСО 4 — 1 [], а также классам Р 7, Р 8 по ГОСТ 6 - []. В районах Урала, Сибири и Севера зимний, закрытый режим помещений длится 6. Очистка воздуха внутри помещений в режиме рециркуляции ведет к значительной экономии энергии за счет сокращения выбросов тепла и к уменьшению числа простудных заболеваний благодаря отказу от проветриваний [, ]. Очевидно, что очищенный приточный и рециркуляционный воздух не должен содержать озона в количествах, превышающих ПДК.