ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА В ПОМЕЩЕНИЯ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ПТИЦ

Вследствие больших выбросов в окружающую среду различных загрязнений и тепловой энергии современное промышленное птицеводство столкнулись с рядом серьезных проблем, без решения которых невозможно дальнейшее успешное развитие данных отраслей. В первую очередь это (рисунок 1) проблема очистки и обеззараживания воздуха. Решение ее позволит осуществить:

- энерго- и ресурсосбережение;

- защиту комплексов от проникновения и распространения инфекционных заболеваний аэрогенным путем;

- защиту окружающей среды в зоне размещения птицеводческих комплексов.

Рисунок 1 – Очистка и обеззараживание воздуха в животноводстве

Вред, наносимый воздушной среде крупными птицеводческими комплексами, можно разделить на две большие части:

1) загрязнение воздушного бассейна над территорией комплексов и в их окрестностях веществами с неприятными запахами и пылью;

2) загрязнение окружающей среды различными дезинфектантами, антибиотиками, вакцинами и иммунными сыворотками, используемыми в больших количествах в технологических процессах животноводства.

Самый оптимальный способ снижения концентраии микроорганизмов и пыли внутри птицеводческих комплексов это рециркуляция внутреннего воздуха с его очисткой о одновременным оббезараживанием. В системах вентиляции с рециркулирующим очищенным воздухом может быть достигнута наибольшая экономия энергии. Если параметры рециркулируемого воздуха в холодный период выше параметров наружного воздуха, то частичная рециркуляция приводит к экономии теплоты и топлива [1].

В связи с многообразием требований, предъявляемых к воздушным фильтрам, разработано большое количество конструкций фильтров и фильтрующих элементов [2, 3]. Основными показателями воздушных фильтров, являются их эффективность, удельная воздушная нагрузка, сопротивление и пылеемкость [4]. Эффективность фильтров зависит от условий их эксплуатации и дисперсности улавливаемого аэрозоля. Ввиду того, что на практике она меняется, правильнее говорить об усредненных показателях определенных групп и классов фильтров. Классификация воздушных фильтров, принятая в России, представлена в таблице 1[5].

Таблица 1 – Классификация воздушных фильтров, принятая в России.

Электрофильтры по сравнению с другими фильтрами имеют ряд несомненных преимуществ:

• низкое аэродинамическое сопротивление;
  
• высокая степень очистки;
  
• способность улавливать частицы размером 10…0,01 мкм и менее;
  
• возможность регенерации фильтрующего элемента;
  
• возможность автоматизации всех процессов очистки;
  
• малое собственное потребление электроэнергии;
• низкая себестоимость очистки [6, 7, 8].

Рисунок 2 – Диапазоны размеров аэрозолей и область действия различных фильтров и аппаратов очистки воздуха.

Принцип действия электрофильтра

В основу действия однозонного электрофильтра положен коронный разряд, в поле которого происходит зарядка взвешенных в очищаемом воздухе частиц и их осаждение на осадительных электродах под действием электрических сил (рисунок 3).

Коронный разряд представляет собой форму незавершенного электрического разряда, характерного для систем электродов с резко неоднородным полем. Ионизационные процессы при коронном разряде сосредоточены в узкой области, где напряженность поля наибольшая; данная область называется “чехлом” короны. Во внешней области коронного разряда ионизационные процессы отсутствуют, так как напряженность поля здесь для ионизации недостаточна. В данной области присутствуют отрицательные либо положительные, в зависимости от полярности короны, ионы, которые создают в межэлектродном пространстве униполярный объемный заряд. Если во внешней области коронного разряда, занимающей преобладающую часть межэлектродного пространства, находятся твердые или жидкие частицы, то ионы из объемного заряда, осаждаясь на поверхности этих частиц, сообщают им избыточный электрический заряд, т. e. происходит зарядка частиц. Далее под действием сил электрического поля заряженные частицы движутся в направлении, перпендикулярном потоку, и осаждаются на осадительных электродах [9, 10, 11].

В процессе ионизации воздуха с помощью коронного разряда, в “чехле” короны происходит нарушение внутримолекулярных связей в газовых составляющих воздуха (кислород, азот и др.) с дальнейшим образованием озона, окислов азота и др. таким образом, воздух, очищаемый в электрофильтре, насыщается озоном, окислами азота и др. [3, 11].

Рисунок 3 – Принцип действия электрофильтра.

процессы в электрофильтре можно разделить на процессы, связанные с электрической очисткой воздуха от аэрозоля, и процессы, обусловленные коронным разрядом в воздушной среде (ионизация, озонирование и др.).

Краткие выводы:

1. Наиболее приемлемым и перспективным способом снижения концентрации пыли и микроорганизмов в воздушной среде животноводческих помещений и снижения энергозатрат на производство животноводческой продукции является очистка рециркуляционного воздуха.

2. Для получения максимально возможного эффекта от внедрения систем электрофильтрации рециркуляционного воздуха необходимо и обоснование эффективности применения электрофильтрации в помещениях содержания птиц.

1. Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха. – М.: Стройиздат, 1986. – 269 с.
2. Вестник УКЦ АПИК № 53 Воздушные фильтры и их классификация.
3. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Строиздат, 1981. – 296 с.
4. ГОСТ 30528-97. Системы вентиляционные. Фильтры воздушные. Типы и основные параметры. Дата введения 2002—01—01.
5. ГОСТ Р 51251-99. Фильтры очистки воздуха. Классификация. маркировка.Дата введения 2000—01—01.
6. Страус В. Промышленная очистка газов./Пер. с англ. – М.: Химия, 1961. – 616 с.
7. Ужов В.Н.., Мягков Б.И. Очистка промышленных газов фильтрами. – М.: Химия, 1970.
8. Дымовые электрофильтры. /В. И. Левитов, И.К. Решидов, В..М. Ткаченко и др.; /Под общ.ред. В.И. Левитова. – М.: Энергия, I960. – 446 с
9. Жебровский С.П. Электрофильтры. – М., Госэнергоиздат. 1950 – 256 с.
10. Ужов В.Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами.- М.: Химия, 1967.
11. Мик Дж. , Крэгс Дж. Электрический пробой в газах.- М.: Иностранная литература, 1960.- 606 с.

Все статьи автора «Соснин Александр Александрович»