Устройство для очистки воздуха преимущественно животноводческих помещений

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А " " 1Е,,Р, (ЧИНИ 1 14

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по ттатентам и товарнт тм знакам (21) 5016074/15 (22) 26.12.91 (46) 30.1093 Бюп. йа 39-40 (75) Першим АФ.; Казеев Ю.Р.. Федоров АВ. (73) Першин Александр Федорович (щ стюйство для очистки воздухА

ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ

ПОМЕЩЕНИЙ (67) Использование: в средствах физического воздействия на биологические объекты, в частности на (19) RU (1Ц 2001566 1 (51) А01K29 00 А61Ь9 05 окружающую среду в сельскохозяйственных помещениях. Сущность изобретения: вентилятор 5 расположен между средством 9 разложения остаточного озона и высоковольтными электродами 2. Выполнение последних в виде соответствующих пар плоскостных электродов различной площади с остриями по контуру позволяет эффективно создавать коронный разряд с получением озона и смешивать его с обрабатываемым воздухом. 5 з.п. 1 ип

ЬЭ

СР

CO (л

Ch

2001566

40 держит вентилятор, оэонатор, смеситель т озона с обрабатьнваемым воздухом, устрой- н ство для разложения остаточного озона, с

ApoMblBHblB колонны. емкости для жидких с реагентов, насосы. 45

Система по результатам испытаний л имела высокую эффективность. Но она име- и ет и серьезные недостатки: громоздкость и з сложность аппаратурного оформления, не- н обходимость пополнения реагентами, низ- 50 с кая надежность и большие затраты энергии в при эксплуатации. Применение в устройст- н ве оэонатора барьерного разряда, требую- в щего для синтеза озона осушенного воздуха. увеличивает капитальные и эксплу- 55 с атационньге затраты на производство озона т и понижает надежность всей системы. м

Наиболее близким к предлагаемому яв- п ляется устройство для очистки воздуха преимущественно в животноводческих °

Изобретение относится к средствам физического воздействия на биологические объекты. в частности окружающую среду в сельхоз помещениях.

Известно, что воздух животноводческих помещений из-за большого скопления животных или птицы содержит значительное количество пыли, микроорганизмов, а также газообразные и аэрозольные примеси, являющиеся продуктами жизнедеятельности животных (птицы), — аммиак, сероводород, меркаптаны и др.

Содержание этих веществ в концентрациях выше предельно допускаемых (ПДК) снижает продуктивность животных, способствует появлению эпизоотий, а также ухудшает условия труда обслуживающего персонала.

Для снижения влияния этих веществ в животноводческих помещениях существует приточно-вытяжная вентиляция, крторая обеспечивает удаление аммиака, сероводорода и проч„пыли и влаги. Для поддержания необходимого температурного режима в помещениях, определяемого технологией

- содержания животных, приточный воздух в холодное время года подогревается. Это вызывает значительный расход энергии.

Для снижения затрат энергии, требуемой на подогрев воздуха, применяют различные системы, например "Агровент". Эта система содержит вентиляторы и теплообменники, обеспечивающие частичный подогрев приточного воздуха эа счет выбрасываемого иэ помещения, частичную очистку рециркулирующего воздуха от пыли и влаги, Обеззараживание рециркулирующего воздуха не предусматривается.

Известна система для обеэзараживания и обезвреживания воздуха, которая со5

35 помещениях, содержащее разрядную камеру с системой электродов, в выходной части которой установлено средство разложения остаточного озона, и вентилятор, причем электроды и внутренняя поверхность разрядной камеры связаны с выходами источника высокого напряжения.

Недостатком указанного устройства является невысокая эффективность работы в сложных условиях загрязненного помещения.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение эффективности и надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что вентилятор установлен между системой электродов и средством разложения остаточного озона, а система электродов выполнена в виде последовательно установленных на оси симметрии разрядной камеры и поперек ее плоскостных электродов, профиль которых повторяет профиль соответствующего сечения разрядной камеры, при этом площади любой пары соседних плоскостных электродов различны. По контуру любого плоскостного электрода расположены острия, при этом угол острия у плоскостного электрода меньшей площади любой пары соседних электродов меньше, чем соответствующий угол другого электрода этой пары. Кроме того, по крайней мере одна пара соседних электродов снабжена одним дополнительным плоскостным электродом, расположенным между указанными электродами, причем площадь дополнительного электрода меньше площади большого плоскостного электрода данной пары, причем плоскостные электроды могут быть выполнены в виде части плоскости с перфорацией или расположенных в одной плоскости сисемы игл. Поиск по патентной и научно-техической литературе показал, что указанная овокупность неизвестна, т. е. заявленное оответствует критерию "новизна".

Испытания макета устройства показаи, что устройство соответствует критерию ромышленного применения, так как укаанная совокупность позволяет получить овый эффект: упростить систему и повыить ее надежность. Т. о., можно сделать

ывод о соответствии заявленной совокупости критерию "изобретательный уроень".

8 предложенный системе в качестве месителя используют разрядный промежуок озонатора коронного разряда, который ожет работать на воздухе, содержащем

ыль, аэрозольные частицы и газообразные примеси.

2001566

10

30

Образование озона непосредственно в обрабатываемом воздухе обеспечивает хорошее смешивание последнего с озоном.

Одновременно происходит обезвреживание и обеззараживание воздуха не только эа счет воздействия озона, но и эа счет следующих факторов: ультрафиолетового облучения, присутствующего при коронном разряде, электронной бомбардировки и перезарядки молекул при прохождении их через сильное электрическое поле разрядного промежутка.

При этом происходит также улавливание пыли иэ воздушного потока, которая или разрушается, или окисляется, Выбор длины разрядного промежутка в соответствии с зависимостью L - т х v/S обеспечивает необходимое время контактирования самого трудноокисляемого компонента примеси обрабатываемого воздуха с озоном, где L — длина разрядного промежутка, Т вЂ” время контактирования; ч — скорость воздушного потока;

S — площадь свободного сечения разрядного промежутка.

Скорость реакции различных соединений с озоном неодинакова, если для аммиака она составляет доли секунд, то для скатола, меркаптонов и других органических соединений она может доходить до секунд и более. Поскольку окисление компонентов происходит с разной скоростью, то легкоокисляемые окисляются глубже, чем трудноокисляемые, и концентрация их в выбрасываемом воздухе может стать значительно ниже ПДК, в то время как трудноокисляемого будет выше ПДК.

Уменьшение длины разрядного промежутка под пороговое значение ведет к снижению надежности системы в виду увеличения концентрации трудноокисляемых компонентов в очищаемом воздухе.

Увеличение длин ведет к повышению надежности системы с точки зрения гарантированного обеззараживания и обезвреживания воздуха. В случае повышения расчетной длины разрядного промежутка

800 — 1000 мм целесообразно секционирование оэонатора, т. е, составление расчетной длины из отдельных секций.

Размещение вентилятора эа оэонатором обеспечивает дополнительное перемещение образовавшейся озоновоздушной смеси.

При этом в результате резкой турбулизации потока вентилятором происходит деструкция значительного количества молекул остаточного озона.

Выделившийся в процессе разложения атомарный кислород обладает очень высоким окислительным потенциалом, >1п ведет к оканчагельному окислению оставшихся примесей, При использовании ío,áîëüøèõ концентраций озона (до 40 мгlм ) концентр"ция озона в отходящем воздухе падае1 практически до ПДК (ПДК для озона равна

0,1 мг/мэ), что в некоторых случаях позволяет отказаться от размещения устройства для разложения остаточного озона. Или же в иных случаях это устройство может быть значительно упрощено как за счет уменьшения количества катализатора разложения, так и за счет применения более дешевого и доступного средства разложения озона.

Установка в помещении датчика газового состава, связанного через блок управления с источником питания, позволяет изменить количество и состав примесей воздуха в режиме мониторинга, что делает возможным оперативное управление процессом очистки путем изменения напряжения на озонаторе. С ростом концентрации примесей блок управления подает сигнал на пропорциональное увеличение напряжения на коронирующем электроде, что влечет за собой интенсификацию электросинтеза в разрядном промежутке и усиление окислительных процессов, Схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит озонатор коронного разряда с разрядной камерой 1, состоящей из системы высоковольтного 2 и заземленного 3 электродов. Электроды формируют разрядный промежуток 4. За озонатором установлен вентилятор 5. В устройство входит также Глок питания озонатора, содержащий источник 6 высокого напряжения и блок 7 управления, а также датчик 8 газового состава, средство 9 разложения остаточного озона. Разрядная камера имеет входные 10 и выходные 11 отверстия для воздуха.

Высоковольтные электроды 2 выполнены в виде плоскостных электродов, например, с перфорацией или системы игл, расположенных в одной плоскости. В качестве средства разложения остаточного озона использован гопкалит (смесь окиси меди и двуокиси марганца), а в качестве датчика газового состава — датчик. Отдельные электронные блоки также можно использовать из технического решения поданному патенту.

Устройство работает следующим образом.

Воздух помещения, содержащий вредные примеси и болезнетворные микроорганизмы, через входные отверстия 10 с помощью вентилятора 5 подается в разрядный промежуток 4 оэонатора. После BKлюче

2001566

Результаты испытаний системы, проведенные на Константиновской птицефабрике, представлены.в таблице.

Результаты испытаний системы обеэза5 раживания и обезвреживания воздуха птицеводческого помещения (ч - 3000 м, концентрация озона на выходе разрядной камеры С - 0.03 гlмэ).

Таким образом, предложенное устрой10 ство позволяет очищать воздух как от органических, так и неорганических примесей до состояния. отвечающего санитарно-техническим требованиям, при значительном упрощении и повышении надежности уст15 ройства.

Эффект, получаемый от применения изобретения, заключается в улучшении состояния воздушной среды, что положительно сказывается на продуктивности

20 животных, условиях труда обслуживающего персонала и ведет к уменьшению обьема приточного воздуха, что снижает затраты энергии на подогрев в осенне-зимний период.

25 (56) Патент США %4780277, кл. А 61 L9/015, 1988.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО gglR ОЧИСТКИ 803.ДУХА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЖИ8ОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ, содержащее вентилятор, разрядную камеру с системой электродов, в выходной части которой установлено средство разложения остаточния источника 6 в разрядном промежутке формируется коронный разряд, который инициирует электросинтез озона иэ кислорода воздуха. Совокупное воздействие озона, Уфоблучения. электронной бомбардировки ведет к эффективному разрушению примесей.

Трудноокисляемые примеси, прошедшие разрядный промежуток. доокисляются атомарным кислородом, который выделяется при разложении озона в турбулентном потоке. создаваемом вентилятором 5. Далее в случае необходимости обработанный воздух поступает на средство 9 разложения остаточного оэона. Включение и выключение устройства может осуществляться, например, блоком 7 управления ° им же определяется регулирование уровня напряжения источника 6 в соответствии с информацией об уровне загрязнения, поступающей от датчика 8 газового состава.

Очищенный воздух через выходные отверстие 11 поступает обратно в помещение.

Система надежно работает как в рециркуляционном, так и в разомкнутом режиме воздухообмена. ного озона. причем электроды и внутренняя поверхность раэрядной камеры связаны с выходами источника высокого напряжения, отличающееся тем, что вентилятор установлен между системой электродов и средством разложения остаточного озона. а система электродов вы2001566

Составитель А.Першин

Редактор М,Стрельникова Техред М.Моргентал . Корректор М.Демчик

Заказ 3137

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина..101 полнена в виде последовательно установленных на оси симметрии разрядной камеры и поперек ее плоскостных электродов, профиль которых повторяет профиль соответствующего сечения разрядной камеры, при этом площади любой пары соседних плоскостных электродов различны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по контуру любого плоскостного электрода расположены острия, при этом угол острия у плоскостного электрода меньшей площади любой пары соседних электродов меньше. чем соответствующий угол другого электрода этой пары.

3. Устройство по w.1 и 2, отличающееся тем, что по крайней мере одна пара соседних электродов снабжена по крайней мере одним дополнительным плоскостным электродом, расположенным между упомянутыми электродами, причем площадь до5 полнительного электрода меньше площади большего плоскостного элек-оода данной пары.

4. Устройство по п,1, отличающееся

10 тем, что плоскостные электроды выполнены в виде части плоскости с перфорацией.

5, Устройство по п.1, отличающееся тем, что плоскостные электроды выполнены в виде расположенных в одной плоско15 сти игл, 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком газового состава, подключенного к управляющему

20 входу источника высокого напряжения,