Ірі қалалардың тұрғындары ауадағы әртүрлі ластаушы заттардың жоғары деңгейі мәселесіне тап болады. Үйде шаң, кір жиналып, патогендік ағзалар пайда болады. Бұл әртүрлі аллергиялық аурулардың, интерьер заттарындағы саңырауқұлақтардың және басқа да жағымсыз салдардың пайда болуына әкеледі. Желдету барлық мәселелерді шеше алмайды. Сондықтан сатылымда ішкі микроклиматты айтарлықтай жақсартатын арнайы құрылғылар пайда болды.
Егер сіз ақша үнемдегіңіз келсе, жасай аласыз DIY ауа тазартқышы.Егер сіз өз жұмысыңызға жауапкершілікпен қарасаңыз, сіз өнімділік сипаттамалары жақсартылған жабдықты жасай аласыз.
Жұмыс принципі
Жасау Үйге арналған DIY ауа тазартқышы,үйдегі микроклимат жағдайларын бағалау қажет. Бүгінгі күні шаңды, талшықтарды, аллергендерді, жағымсыз иістерді (мысалы, темекі түтінін), сондай-ақ химиялық заттарды кетіретін әртүрлі құрылғылар бар.
Бөлмедегі ауа құрылғы арқылы өтеді. Оның құрамындағы ластаушы заттар арнайы сүзгілерде сақталады. Бүгінгі күні сатылымда HEPA сүзгілері, плазмалық, көміртекті және иондаушы типті құрылғылар бар. Сондай-ақ фотокаталитикалық құрылғылар мен ауа шайғыштары бар.
Мұндай құрылғылардың құны айтарлықтай жоғары, ал дизайн кейде соншалықты қарапайым, үй сүзгілері тиімдірек. Сондықтан көптеген пәтерлер мен үй иелері тазартқышты өздері жинауды шешеді.
Қоршаған ортаның түрі
Жасау Пәтерге арналған DIY ауа тазартқышы, ең алдымен бөлмеде қандай ылғалдылық бар екенін анықтау керек. Ол үшін арнайы құрылғыны қолданған дұрыс. Ылғалдылық 30-75% аралығында болуы керек. Егер индикатор көрсетілген диапазонға түспесе, пәтерде немесе үйде тұратын адамдар денсаулығына байланысты проблемаларды дамыта алады.
Ауа тым құрғақ болса, сүзгінің ылғалдану мүмкіндігі болуы керек. Оны раковина деп те атайды. Бұл жағдайда суық суды булану әдісі қолданылады. Ішкі микроклимат қалыпқа келтірілген. Сонымен бірге ауадан ластаушы заттар мен аллергендер жойылады.
Бөлмедегі ылғалдылық 60% -дан жоғары болса, оның дизайнында суды пайдаланбайтын құрылғы қажет болады. Жабдық, керісінше, жоғары ылғалдылықты жояды.
Бөлмедегі ауада қалқып тұрған темекі түтінін және химиялық заттарды тез жою қажет болса, көміртекті сүзгіні пайдалану керек.
Құрғақ орталарға арналған тазартқыш
ескере отырып оны өзіңіз қалай жасауға болады, раковина деп аталатын құрылғылар санатынан бастау керек. Жылыту маусымында құрғақ ауа қаупі артады. Ылғалды тез жоғалтуға радиаторлар, конвекторлар, пешті жылыту және т.б. Сондықтан сүзгі шайғышы сияқты жабдықты пайдалану керек.
Бұл жабдықты жасау үшін сізге кең пластикалық контейнер, компьютер салқындатқышы немесе шағын желдеткіш және тазартылған суды дайындау қажет. Жүйе желіден жұмыс істейтін болады. Сондықтан желдеткіш үшін қуат көзін дайындау қажет болады.
Контейнердің қақпағында салқындатқышқа арналған тесік кесілген. Оны бұрандалармен бекіту керек. Дизайн сенімді болуы керек. Егер салқындатқыш суға түсіп кетсе, қысқа тұйықталу пайда болады. Контейнердің жоғарғы жағында бірнеше тесіктер жасалуы керек. Желдеткіштен кем дегенде 3 см болатындай етіп кастрюльге су құйылады электр тізбегі құрастырылып, желіге қосылады. Құрылғы ауадағы ластаушы заттарды сіңіріп, оны таза етеді.
Ылғалды ортаны тазартқыш
Жасау кезінде суды сіңіргіш ретінде пайдалануға болады. Бұл тәсіл жоғарыда талқыланды. Дегенмен, бұл әдіс ылғалдылық деңгейі 60% жоғары бөлмелер үшін жарамсыз. Бұл жағдайда суды пайдалану орынсыз болады. Ылғалды микроклиматта саңырауқұлақтар мен патогендік микроорганизмдер пайда болады. Сондықтан мұндай ауаны, керісінше, кептіру керек.
Бұл жағдайда сүзгі элементі тұз болуы мүмкін.
Ол артық ылғалды жақсы сіңіреді. Ас тұзының беті кеуекті материалмен жабылған болса, мұндай құрылғы бөлмені шаңнан тазарта алады.
Мұндай сүзгінің дизайны сонымен қатар пышақ жылдамдығы төмен желдеткіштің болуын болжайды. Контейнердің бүйірлерінде екі тесік жасалады. Олардың бірінде желдеткіш орнатылған. Екіншісі қарама-қарсы жағында сәл төменірек орналасуы керек және өлшемі кішірек болуы керек. Ол кеуекті материалмен жабылған (дәке болуы мүмкін). Тұз контейнердің ішіне дәкемен жабылған төменгі тесікті толығымен жабатын етіп құйылады. Тұз желдеткішке жетпеуі керек.
Жұмыс принципі
Жасау DIY ауа тазартқышықұрғақ түрі болса, төмен қуатты желдеткіш үлгілерді таңдау керек. Әйтпесе, тұз тоқтатылады. Ол ішкі беттерге соғылып, шу тудырады.
Ауа желдеткішпен сорылып, тұз арқылы өтеді. Оның үстіне шаң да қонады. Натрий және хлор иондары қоршаған ортаға таралады. Бұл патогенді және саңырауқұлақтарды жоюға көмектеседі.
Көміртекті фильтр
Егер жинау керек болса DIY түтін ауа тазартқышы, негізгі белсенді ингредиент көмір болуы керек. Ол бөлмедегі күшті, жағымсыз иістерді жоюға қабілетті. Ол желдеткішпен бірге қолданылады (бөлменің өлшемдеріне сәйкес таңдалады).
Корпусты жасау үшін диаметрі 200 және 150 мм пластикалық құбырларды алуға болады. Ұзындығы мен өлшемі кесілген. Ішкі құбырда бұрғылау және бұрғылау биті (15 мм) көмегімен тесіктер жасалады. Процесс барысында бұрғы түтіккен болуы мүмкін.
Сыртқы құбырда диаметрі 30 мм тесіктер де жасалады. Олардың арасындағы қашықтық 5 мм болуы керек. Үлкен құбыр агрофибрмен жабылған. Әрі қарай, ол бояу торымен оралып, қысқыштармен қысылады. Шығыңқы агрофибрді пышақпен кесу керек. Дәл осындай процедура ішкі құбырмен орындалады, бірақ алдымен оған бояу торын және агрофибрді кию керек. Жиектерді алюминий таспамен өңдеу керек.
Бұрғылаудан кейін қалған шеңберлер тығында орнатылады. Бір құбыр екіншісіне салынады. Ішіне көмір құйылады. Құрылым желдеткіштің үстіне орналастырылған.
Қалай істеу керектігін ойластырып DIY ауа тазартқышы,кез келген адам барлық жұмысты тез және тиімді орындай алады.
Қазіргі заманғы көпқабатты үйлердің ауасы таза емес, оның құрамында әртүрлі бөлшектер бар: шаң, микроорганизмдер, бактериялар, үй жануарларының шаштары, киім бөлшектері және т.б. Бұл адам денсаулығына зиянды. Ластаушы заттар ауадан жойылуы керек. Мұны істеу үшін қымбат қондырғыларды сатып алудың қажеті жоқ. Сіз өзіңіздің қолыңызбен ауа тазартқышты жинай аласыз. Мұндай құрылғы арзан, қарапайым және тиімді болады.
Тазартқыштардың түрлері
Қолданылатын ауаны тазарту әдісінің түріне байланысты құрылғыларды 2 түрге бөлуге болады:
- Құрғақ ауасы бар бөлмелерге арналған.
- Ылғалды ауасы бар бөлмелер үшін қолайлы.
Бірінші жағдайда сүзгі ретінде су пайдаланылады. Оның булануына байланысты қосымша . Сондықтан мұндай құрылғыны ылғалды бөлмелерде пайдалану ұсынылмайды - ауа ылғалдылығы тек артады.
Құрылғының екінші түрі қарапайым ас тұзы сияқты абсорбентті пайдаланады. Бұл зат гигроскопиялық, яғни ол қоршаған ортадан ылғалды сіңіреді. Сондықтан тазартқыштың бұл түрін пайдаланған кезде ауа кеуіп қалады.
Тазартқышты құрастыруды бастамас бұрын, қажет. Оңтайлы деңгей 40-тан 60% -ға дейін деп саналады. Егер бұл көрсеткіш төмен болса, онда ауаны ылғалдандыру керек, егер жоғары болса, кептіру керек.
Сонымен, тазартқышты пайдалану ауаны ластаушы заттарды алып тастап қана қоймайды, сонымен қатар үйдегі микроклиматты тұрғындар үшін ыңғайлы етуге көмектеседі.
Ауа тазартқышты кезең-кезеңімен өндіру
Жұмыс барысы:
- Салқындатқыштың өлшеміне сәйкес келетін контейнер үшін қақпақтағы тесікті кесу керек. Желдеткіш орнына мықтап орналасуы керек.
- Салқындатқышты бекітіңіз. Тиісті өлшемдегі бұрандаларды немесе арнайы желімді қолдануға болады. Желдеткіш мұқият бекітілуі керек, әйтпесе ол суға түсіп кетуі мүмкін, бұл қысқа тұйықталуға және істен шығуға әкеледі.
- Суды салқындатқышқа жетпейтіндей етіп ыдысқа құйыңыз. Қауіпсіздік мақсатында желдеткішке дейін 3–5 см қалдыру керек, бұл құрылғының контактілеріне су түсу қаупін жояды.
- Контейнерді желдеткішпен қақпақпен жабыңыз.
- Салқындатқышты қуат көзіне қосыңыз. Таңдау кезінде оның қандай кернеуге арналғанын ескеру қажет: 12 вольтты желдеткішті үй розеткасына тікелей қосу мүмкін емес.
- Дұрыс жиналған тазартқыш қосылған кезде бірден жұмыс істейді. Сондай-ақ, желдеткіштің жұмыс уақытын автоматты түрде реттейтін құрылғыны жасауға болады. Бірақ бұл пайдаланушылардың сұрауы бойынша.
Құрылғыны үнемі қосулы қалдырмау керек, себебі бұл ауаның шамадан тыс ылғалдануына әкелуі мүмкін. Мерзімді түрде контейнердегі суды буланған кезде өзгерту немесе қосу керек. Су деңгейін және ластану дәрежесін бақылау үшін мөлдір пластик ыдысты қолданған дұрыс.
Тазартқыштың сатылы өндірісі
Тазартқышты құрастыру бойынша нұсқаулар келесідей болады:
- Контейнерде қабырғаларда бір-біріне қарама-қарсы, бірақ әртүрлі деңгейде 2 тесік кесу керек. Желдеткіштің тесігі жоғарырақ болуы керек. Екіншісі, қарама-қарсы қабырғада орналасқан, төменірек және диаметрі кішірек.
- Желдеткішті белгіленген жерге бекітіңіз.
- Кеуекті материалдан өлшемі екінші тесікке қарағанда сәл үлкенірек сүзгі жасаңыз. Мысалы, бүктелген дәкенің бірнеше қабатында мақта немесе көбік резеңкесін орауға болады.
- Сүзгіні желіммен немесе таспамен бекітіңіз.
- Тұзды контейнерге құйыңыз, сонда ол сүзгімен тесікті жабады, бірақ желдеткішке жетпейді.
- Желдеткішті қуат көзіне қосып, құрылғыны төмен жылдамдықпен қосыңыз. Әйтпесе, кристалдар контейнерге соғылып, тұрақты жағымсыз шу шығарады.
Ол ластанған сайын кеуекті сүзгіні өзгертуге тура келеді. Тұз, ылғалды сіңіреді, қалыңдатылады және торт болады. Сондай-ақ оны мезгіл-мезгіл өзгерту қажет болады.
Кез келген дерлік ауа тазартқышты өз қолдарымен жинай алады. Бұл арнайы білім мен дағдыларды қажет етпейді. Бұл өте қарапайым және пайдалы құрылғы.
Өкінішке орай, біздің үйлердегі ауаны тамаша деп атауға болмайды. Оның үстіне, ол ашық ауада әлдеқайда таза, өйткені ол күн және табиғи иондану арқылы тазаланады, жел соғып, жаңбырмен ылғалданады. Бірақ ауаны тазарту үшін үйімізде осындай жағдай жасай аламыз ба? Жалғыз желдету және сору жеткіліксіз болады: олар шаң мен ыдырайтын өнімдерді: көміртегі тотығы, азот оксидтері, аммиак және т.б. жоюға қабілетті емес. Әрине, шешім бар - мұндай ауа тазартқыш құрылғыны сатып алыңыз. Егер ауа тазартқыштың жұмысы туралы айтатын болсақ, онда бәрі қарапайым. Бөлмедегі ауа құрылғы арқылы өтеді, оның сүзгілеріне шаң, аллергендер, талшықтар, темекі түтіні, химиялық заттар түседі. Қазір өндірушілер әртүрлі құрылғыларды ұсынады: көміртекті немесе HEPA сүзгісі бар, плазмалық, иондаушы, фотокаталитикалық және ауа шайғыштары.
Бірден айта кетейік, мұндай құрылғының құны төмен емес. Сонымен қатар, қайсысы жақсы екенін анықтау оңай емес. Сондықтан, егер сізде шебер қолдар болса, құрылғыны өзіңіз жасауды ұсынамыз.
Қалай істеу керек
Ұсынылған ауа тазартқыш - ауаны жуу, онда су ауаны аллергендерден, шаңнан және кірден тазартатын сүзгі рөлін атқарады. Нәтижесінде ауа тазартылып қана қоймайды, сонымен қатар ылғалданады. Сонымен қатар, су ең арзан сүзгі болып табылады.
Кез келген үйде тұрмыстық шаңның «генераторлары» көп, олардың ішінде адамның өзі, жұмсақ жиһаздар, кітаптар мен жұмсақ ойыншықтар бірінші орынды алады. Адам не ойлап тапса да, шаң бәрібір шығарылады және онымен ештеңе істеуге болмайды.
«Технологиялық революция» және үйлерімізді электр құрылғыларымен толтыру барысында біз кейбір электр құрылғыларының шаңды тартуға бейім екенін байқай бастадық. Бұл мүмкіндікті зерттей отырып, ғалымдар электростатикалық ауа тазартқышты ойлап тапты. Бұл өте қарапайым және тиімді құрылғы бүкіл әлемде өте танымал болды және осы басылымда талқыланады.
Тазартқыштың жұмыс принципі және құрылымы
Электростатикалық ауа тазартқыштың жұмыс принципі өте қарапайым: электродта белгілі бір зарядпен иондарды шығаратын тәж заряды жасалады. Зарядталған иондар қарама-қарсы зарядталған электродқа қарай қозғала бастайды, жол бойымен ауа молекулаларын, шаңды, бактерияларды және т.б. ұстап алады, содан кейін заряд алған барлық иондар мен ластаушы заттар электродқа түседі, ал тазартылған ауа қайтадан ағып кетеді. бөлме.
Құрылымдық жағынан мұндай тазартқыштар мыналардан тұрады:
- Ластанған ауаны қабылдауға және тазартылған ауаны шығаруға арналған саңылаулары бар корпус.
- Жоғары кернеу өрісіне әсер еткенде ауа ионданатын сүзгі, картридж немесе картридж.
- Қарама-қарсы зарядтары бар электродтары бар шаң жинағыш.
- Басқару тақталары және қуат көзі.
- Адамның тыныс алу мүшелері.
- Холестериннің қасиеттері, оны ерімейтін формалар беру.
- Адамның ұрпақты болу жүйесінде аталық репродуктивті жасушаларды өлтіріп, олардың пайда болуына жол бермейді.
Кейбір электростатикалық ауа тазартқыш үлгілерінде өнімділікті жақсарту және егер қарастырылған болса, қосымша сүзу кезеңдері арқылы ауа қоспасын айналдыру үшін желдеткіш бар.
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Мұндай ауа тазартқыштардың басты артықшылығы ауа массаларын мөлшері 1 микрометрден аз ластаушы заттардан тазарту тиімділігі, энергияны аз тұтыну болып табылады. Тұрмыстық электростатикалық ауа тазартқыштарының қуаты сирек 25-45 Вт-тан асады. Сонымен қатар, мұндай тазартқыштарды қолдануды қолдайтын тағы бір маңызды фактор - бұл электростатикалық сүзгіні ауыстырудың қажеті жоқ: оны мезгіл-мезгіл алып тастау және жылы сумен жуу керек. Ауыстырылатын сүзгілері жоқ ауа тазартқышы пайдалану шығындарын айтарлықтай азайтады. Егер тазартқыш үлгісі желдеткішпен жабдықталмаған болса, онда оның қозғалатын бөліктері жоқ, яғни ол толығымен үнсіз. Бұл электростатикалық тазартқыштар үшін тағы бір үлкен плюс.
Енді кемшіліктер туралы аздап. Неліктен көп емес - өйткені олардың біреуі ғана бар, бірақ өте маңызды. Жұмыс кезінде мұндай құрылғы белгілі бір заряд белгісі бар иондарды ғана емес, сонымен қатар күшті тотықтырғыш болып табылатын озонды шығарады.
Төмен концентрациядағы бұл газ керемет дезинфекциялық қасиеттерге ие. Оттегінің озонға бақылаусыз айналуы өте ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін. Озонның ең зиянды әсері:
Біздің елімізде озон ең жоғары қауіптілік класы бар зиянды зат ретінде жіктеледі. Елді мекендер үшін ауадағы озонның шекті рұқсат етілген концентрациясы 0,03 мг/м 3 құрайды.
Электростатикалық ауа тазартқышты таңдау ережелері
Бұл құрылғының салыстырмалы жоғары құнына байланысты көптеген отандастарымыз оны өз қолдарымен қалай жасауға болады деген сұрақты қояды. Әрине, сіз өзіңіздің қолыңызбен электростатикалық ауа тазартқышты жасай аласыз және бұл туралы күрделі ештеңе жоқ: егер сіз аздап қазып алсаңыз, Интернетте көптеген диаграммаларды, нұсқауларды және тіпті кітаптарды таба аласыз. (Олардың бірі «Үйдегі дәрігер» деп аталады, 7 шығарылым)
Жоғары кернеуге қарамастан, негізгі қауіпсіздік шараларын сақтау арқылы электр тогының соғуын болдырмауға болады. Бірақ үйде озон өндірісін бақылау өте қиын немесе тіпті іс жүзінде мүмкін емес. Озонның жоғары уыттылығына байланысты электростатикалық ауа тазартқышты өз бетіңізше жинауды ұсынбаймыз.
Егер өндіруші озон шығарындылары туралы деректерді ұсынса, онда құны қаншалықты тартымды болса да, мұндай тазартқышқа назар аудармау керек.
PM2.5 үшін орташа жылдық концентрация 10 мкг/куб.м және орташа тәуліктік концентрациясы 25 мкг/текше метрді құрайды; орташа жылдық PM10 20 мкг/текше метрден және орташа тәуліктік 50 мкг/текше метрден асуы респираторлық аурулардың, жүрек-қантамыр жүйесі ауруларының және кейбір рак ауруларының қаупін жоғарылатады, қазірдің өзінде 1-ші топтағы канцерогенге жатқызылған; Өте улы бөлшектер (құрамында қорғасын, кадмий, мышьяк, бериллий, теллур және т.б., сондай-ақ радиоактивті қосылыстар бар) аз концентрацияда да қауіп төндіреді.
Шаңның ағзаға теріс әсерін азайтудың ең қарапайым қадамы - адам өз уақытының үштен бір бөлігін өткізетін ұйықтау аймағында тиімді ауа тазартқышты орнату.
Шаң көздері
Шаңның ірі табиғи жеткізушілері - жанартау атқылауы, мұхит (спрейдің булануы), табиғи өрттер, топырақ эрозиясы (мысалы, шаңды дауылдар: Забол, Ирак), жер сілкінісі және әртүрлі топырақтың құлауы, өсімдіктер тозаңы, саңырауқұлақ споралары, биомассаның ыдырау процестері, т.б.Антропогендік көздерге қазбалардың жану процестері (энергетика және өнеркәсіп), нәзік/сусымалы материалдарды тасымалдау және тиеу жұмыстары(«Восточный» Находка портын, Хабаровск аймағының «Ванино» портын қараңыз), материалдарды ұсақтау (тау-кен өндіру, құрылыс материалдарын өндіру, ауылшаруашылық өнеркәсібі), механикалық өңдеу, химиялық процестер, термиялық операциялар (дәнекерлеу, балқыту), көлік құралдарын пайдалану (шығару) іштен жанатын қозғалтқыштардан, шиналар мен жол төсемдерінің тозуы).
Үй-жайларда шаң бөлшектерінің болуы ластанған сыртқы ауаның түсуіне, сондай-ақ ішкі көздердің болуына байланысты: материалдарды (киім, зығыр, кілем, жиһаз, құрылыс материалдары, кітаптар), тамақ дайындау, адам әрекеті (бөлшектер) бұзу. эпидермистің, шаштың), зең саңырауқұлақтары, үй кенелерінің шаңы және т.б.
Қолжетімді ауа тазартқыштар
Шаң бөлшектерінің концентрациясын азайту үшін (оның ішінде ең қауіпті - өлшемі 10 микроннан аз) келесі принциптер бойынша жұмыс істейтін тұрмыстық құрылғылар бар:- механикалық фильтрация;
- ауаның ионизациясы;
- электростатикалық тұндыру (электр тұндырғыштар).
- сүзгі элементінің жоғары гидравликалық кедергісі;
- қымбат сүзгі элементін жиі ауыстыру қажеттілігі.
Жұмыс кезінде ауа ионизаторы бөлменің ауасында ілінген шаң бөлшектерін электрлік зарядтайды, соның арқасында соңғысы электрлік күштердің әсерінен еденге, қабырғаларға, төбеге немесе бөлмедегі заттарға шөгеді. Бөлшектер бөлмеде қалады және тоқтап қалуы мүмкін, сондықтан ерітінді қанағаттанарлық емес сияқты. Сонымен қатар, құрылғы ауаның иондық құрамын айтарлықтай өзгертеді, ал мұндай ауаның адамдарға әсері қазіргі уақытта жеткілікті түрде зерттелмеген.
Электростатикалық тазартқыштың жұмысы бірдей принципке негізделген: құрылғыға түсетін бөлшектер алдымен электрлік зарядталады, содан кейін қарсы зарядпен зарядталған арнайы пластиналарға электр күштерімен тартылады (бұның бәрі құрылғының ішінде болады). Пластиналарда шаң қабаты жиналған кезде тазалау жүргізіледі. Бұл тазартқыштар әртүрлі өлшемдегі бөлшектерді ұстауда жоғары тиімділікке ие (80% -дан астам), гидравликалық кедергісі төмен және шығын материалдарын мерзімді ауыстыруды қажет етпейді. Кемшіліктері де бар: улы газдардың белгілі бір мөлшерін өндіру (озон, азот оксидтері), күрделі дизайн (электродтық жинақтар, жоғары вольтты электрмен жабдықтау), жинау пластиналарын мерзімді тазалау қажеттілігі.
Ауа тазартқышқа қойылатын талаптар
Рециркуляциялық ауа тазартқышты пайдаланған кезде (мұндай тазартқыш бөлмеден ауа сорып, оны сүзеді, содан кейін оны бөлмеге қайтарады), құрылғының сипаттамалары (біржолғы тиімділік, көлемдік өнімділік) және нысаналы бөлменің көлемі ескеріңіз, әйтпесе құрылғы жарамсыз болуы мүмкін. Осы мақсаттар үшін американдық AHAM ұйымы тазартқыштың бір реттік тазалау тиімділігі мен көлемдік өнімділігін, сондай-ақ берілген бөлме үшін қажетті CADR есептеу әдісін ескеретін CADR индикаторын әзірледі. Бұл көрсеткіштің жақсы сипаттамасы қазірдің өзінде бар. AHAM CADR мәні сағатына бөлме көлемінің бес есе алмасуынан жоғары немесе оған тең тазартқышты пайдалануды ұсынады. Мысалы, ауданы 20 шаршы метр және төбенің биіктігі 2,5 м болатын бөлме үшін CADR сағатына 20 * 2,5 * 5 = 250 текше метр (немесе 147 CFM) немесе одан да көп болуы керек.Сондай-ақ, жұмыс кезінде тазартқыш ешқандай зиянды факторларды тудырмауы керек: рұқсат етілген шу деңгейінен асып кету, зиянды газдардың рұқсат етілген концентрациясынан асып кету (электр сүзгісін пайдаланған жағдайда).
Біртекті электр өрісі
Физика курсынан электр заряды бар дененің жанында электр өрісі пайда болатынын еске түсіреміз.Өрістің беріктік сипаттамасы қарқындылық E [Вольт/м немесе кВ/см] болып табылады. Электр өрісінің кернеулігі векторлық шама (бағыты бар). Күш сызықтарының көмегімен кернеуді графикалық түрде бейнелеу әдеттегідей (күш қисықтарының нүктелерінің жанамалары осы нүктелердегі кернеу векторының бағытымен сәйкес келеді), кернеудің шамасы осы сызықтардың тығыздығымен сипатталады (соғұрлым тығызырақ сызықтар орналасса, осы аймақтағы кернеудің мәні соғұрлым жоғары болады).
Бір-бірінен L қашықтықта орналасқан екі параллель металл пластинадан тұратын электродтардың ең қарапайым жүйесін қарастырайық, пластиналарға жоғары кернеу көзінен U кернеуінің потенциалдар айырымы қолданылады;
L= 11мм = 1,1см;
U = 11кВ (киловольт; 1киловольт = 1000вольт);
Суретте электр желілерінің шамамен орналасуы көрсетілген. Сызықтардың тығыздығы электродтар арасындағы кеңістіктің көпшілігінде (пластинкалардың шетіне жақын аумақты қоспағанда) кернеудің бірдей мәнге ие екенін көрсетеді. Мұндай біртекті электр өрісі деп аталады біртекті . Осы электродтық жүйе үшін пластиналар арасындағы кеңістіктегі кернеу мәнін қарапайым теңдеу арқылы есептеуге болады:
Бұл 11 кВ кернеуде кернеу 10 кВ/см болатынын білдіреді. Бұл жағдайларда плиталар арасындағы кеңістікті толтыратын атмосфералық ауа электрлік оқшаулағыш (диэлектрик) болып табылады, яғни ол электр тогын өткізбейді, сондықтан электрод жүйесінде ток жүрмейді. Мұны тәжірибеде тексеріп көрейік.
Шындығында, ауа өте аз ток өткізеді.
Атмосфералық ауада табиғи сыртқы факторлардың әсерінен түзілетін бос заряд тасымалдаушылардың – электрондар мен иондардың – мысалы, фондық сәулелену мен ультракүлгін сәулеленудің әрқашан аз мөлшері болады. Бұл зарядтардың концентрациясы өте төмен, сондықтан ток тығыздығы өте аз, менің жабдық мұндай мәндерді тіркей алмайды;
Эксперименттерге арналған құрал-жабдықтар
Шағын практикалық тәжірибелерді жүргізу үшін жоғары кернеу көзі (HVS), сынақ электрод жүйесі және «өлшеу стенді» пайдаланылады.
Электродтық жүйені үш нұсқаның бірінде жинауға болады: «екі параллель пластина», «сым пластина» немесе «тіс пластина»: 
Барлық опциялар үшін электродаралық қашықтық бірдей және 11 мм.
Стенд өлшеу құралдарынан тұрады:
- вольтметр 50 кВ (микроамперметр Pa3 50 мкА кезінде R1 1 ГОм қосымша кедергісі; 1 мкА көрсеткіші 1 кВ-қа сәйкес келеді);
- микроамперметр Pa2 50 мкА;
- миллиамперметр Pa1 1мА.
Жоғары кернеулерде кейбір өткізбейтін материалдар кенеттен ток өткізе бастайды (мысалы, жиһаз), сондықтан бәрі плексигласс парағына орнатылады. Бұл тәртіпсіздік келесідей көрінеді: 
Әрине, мұндай жабдықпен өлшеу дәлдігі көп нәрсені қаламайды, бірақ жалпы заңдылықтарды байқау үшін бұл жеткілікті болуы керек (ештеңеден жақсы!). Біз таныстыруды аяқтадық, енді іске кірісейік.
Тәжірибе №1
Екі параллель пластина, біркелкі электр өрісі;L = 11мм = 1,1см;
U = 11…22 кВ.
Микроамперметрдің көрсеткіштері шын мәнінде электр тогы жоқ екенін көрсетеді. 22 кВ кернеуде, тіпті 25 кВ-та (менің жоғары кернеу көзі үшін максимум) ештеңе өзгерген жоқ.
| У, кВ | Е, кВ/см | I, мкА |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 11 | 10 | 0 |
| 22 | 20 | 0 |
| 25 | 22.72 | 0 |
Ауа саңылауының электрлік бұзылуы
Күшті электр өрісі ауа саңылауын электр өткізгішіне айналдыра алады - бұл үшін оның саңылаудағы кернеуі белгілі бір сыни (үзіліс) мәннен асып кетуі керек. Бұл жағдайда ауада иондану процестері жоғары қарқындылықпен басталады: негізінен әсер ету ионизациясыЖәне фотоионизация, бұл бос заряд тасымалдаушылар – иондар мен электрондар санының көшкін тәрізді ұлғаюына әкеледі. Белгілі бір уақытта ток өтетін электрод аралық саңылауды жабатын өткізгіш арна (заряд тасымалдаушылармен толтырылған) пайда болады (құбылыс электрлік бұзылу немесе разряд деп аталады). Иондану процестерінің аймағында химиялық реакциялар жүреді (оның ішінде ауаны құрайтын молекулалардың диссоциациялануы), бұл белгілі бір мөлшерде улы газдардың (озон, азот оксидтері) түзілуіне әкеледі.Иондану процестері
Әсерлі иондану
Атмосфералық ауада әрқашан аз мөлшерде болатын бос электрондар мен әртүрлі таңбалы иондар электр өрісінің әсерінен қарама-қарсы полярлық электрод бағытымен (электрондар мен теріс иондар - оңға, оң иондар - теріс жаққа қарай) қозғалады. ). Олардың кейбіреулері жолда атомдармен және ауа молекулаларымен соқтығысады. Қозғалыстағы электрондардың/иондардың кинетикалық энергиясы жеткілікті болып шықса (және ол жоғары болса, өрістің күші соғұрлым жоғары), онда соқтығыстар кезінде электрондар бейтарап атомдардан шығады, нәтижесінде жаңа бос электрондар мен оң иондар пайда болады. қалыптасты. Өз кезегінде, жаңа электрондар мен иондар да электр өрісінің әсерінен жеделдетіледі және олардың кейбіреулері осылайша басқа атомдар мен молекулаларды иондауға қабілетті болады. Сонымен электродаралық кеңістіктегі иондар мен электрондардың саны көшкін сияқты көбейе бастайды.
Фотоионизация
Иондалу үшін соқтығыс кезінде энергияның жеткіліксіз мөлшерін алған атомдар немесе молекулалар оны фотондар түрінде шығарады (атом/молекула өзінің бұрынғы тұрақты энергетикалық күйіне оралуға бейім). Фотондарды атом немесе молекула жұтуы мүмкін, бұл иондануға да әкелуі мүмкін (егер фотон энергиясы электронды жою үшін жеткілікті болса).
Атмосфералық ауадағы параллель плиталар үшін электр өрісінің кернеулігінің критикалық мәнін мына теңдеу арқылы есептеуге болады:
Қарастырылып отырған электродтық жүйе үшін сыни кернеу (қалыпты атмосфералық жағдайда) шамамен 30,6 кВ/см, ал бұзылу кернеуі 33,6 кВ. Өкінішке орай, менің жоғары кернеу көзі 25 кВ-тан артық шығара алмайды, сондықтан ауаның электрлік бұзылуын байқау үшін электродаралық қашықтықты 0,7 см-ге дейін азайтуға тура келді (критикалық кернеу 32,1 кВ/см; бұзылу кернеуі 22,5 кВ).
Тәжірибе №2
Ауа саңылауының электрлік бұзылуын бақылау. Электр тоғы бұзылғанша электродтарға қолданылатын потенциалдар айырмасын арттырамыз.L = 7мм = 0,7см;
U = 14…25 кВ.
21,5 кВ кернеуде ұшқын разряды түріндегі саңылаудың бұзылуы байқалды. Разряд жарық пен дыбыс шығарды (сырт еткен дыбыс), ал ток өлшегіш инелер ауытқып кетті (электр тогы өтіп жатқанын білдіреді). Сонымен бірге ауада озонның иісі сезілді (дәл осындай иіс, мысалы, ауруханалардағы бөлмелерді кварцпен өңдеу кезінде ультракүлгін шамдар жұмыс істегенде пайда болады).
Ток кернеуінің сипаттамасы:
| У, кВ | Е, кВ/см | I, мкА |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 14 | 20 | 0 |
| 21 | 30 | 0 |
| 21.5 | 30.71 | бұзылуы |
Біркелкі емес электр өрісі
Электрод жүйесіндегі оң пластиналық электродты диаметрі 0,1 мм (яғни R1 = 0,05 мм) жұқа сым электродпен ауыстырайық, сонымен қатар теріс пластина электродына параллель орналасқан. Бұл жағдайда потенциалдар айырмасы болған кезде электродаралық саңылау кеңістігінде а гетерогенді электр өрісі: кеңістіктегі нүкте сым электродына неғұрлым жақын болса, электр өрісінің кернеулігінің мәні соғұрлым жоғары болады. Төмендегі суретте бөлудің шамамен суреті көрсетілген:
Түсінікті болу үшін сіз кернеуді бөлудің дәлірек бейнесін жасай аласыз - мұны эквивалентті электродтық жүйе үшін жасау оңайырақ, мұнда пластиналық электрод разряд электродына коаксиалды орналасқан құбырлы электродпен ауыстырылады:
Бұл электродтық жүйе үшін электродаралық кеңістік нүктелеріндегі кернеу мәндерін қарапайым теңдеу арқылы анықтауға болады:
Төмендегі суретте мәндер үшін есептелген сурет көрсетілген:
R1 = 0,05мм = 0,005см;
R2 = 11мм = 1,1см;
U = 5кВ;
Сызықтар берілген қашықтықтағы кернеу мәнін сипаттайды; іргелес желілердің мәндері 1 кВ/см-ге ерекшеленеді.
Бөлу суретінен электродаралық кеңістіктің көпшілігінде кернеу шамалы өзгеретіні, ал сым электродының жанында оған жақындаған сайын күрт өсетіні анық.
Корона разряды
Сым-жазықтық электродтық жүйеде (немесе бір электродтың қисықтық радиусы электрод аралық қашықтықтан айтарлықтай аз болатын ұқсас жүйеде) кернеудің таралуы суретінен байқағанымыздай, электр өрісі бар электр өрісі бар. келесі мүмкіндіктер болуы мүмкін:- сым электродына жақын шағын аймақта электр өрісінің кернеулігі ауада қарқынды иондану процестерінің пайда болуы үшін жеткілікті жоғары мәндерге (30 кВ/см-ден едәуір асатын) жетуі мүмкін;
- Сонымен қатар, электродаралық кеңістіктің көп бөлігінде электр өрісінің кернеулігі төмен мәндерді қабылдайды - 10 кВ/см-ден аз.
Корона разряды бар электродаралық саңылауда екі аймақ бөлінеді: ионизация аймағы (немесе разрядтық қақпақ)Және дрейф аймағы:
Иондану аймағында, аты бойынша болжауға болатындай, иондану процестері жүреді - әсер ету ионизациясы және фотоионизация және әртүрлі белгілер мен электрондардың иондары түзіледі. Электродаралық кеңістікте болатын электр өрісі электрондар мен иондарға әсер етеді, соның салдарынан электрондар мен теріс иондар (бар болса) разряд электродына қарай асығады, ал оң иондар иондалу аймағынан шығып, дрейф аймағына енеді.
Электродаралық саңылаудың негізгі бөлігін құрайтын дрейф аймағында (иондану аймағын қоспағанда, саңылаудың барлық кеңістігі) иондану процестері жүрмейді. Мұнда электр өрісінің әсерінен (негізінен пластина электродының бағытында) дрейфтелген көптеген оң иондар таралған.
Зарядтардың бағытталған қозғалысына байланысты (оң иондар токты пластина электродына, ал электрондар мен теріс иондар тәж электродына жабады) саңылауда электр тогы өтеді, тәждік ток .
Атмосфералық ауада жағдайларға байланысты оң тәж разряды келесі формалардың бірін қабылдауы мүмкін: көшкіннемесе стример. Көшкін нысаны тегіс электродты (мысалы, сым) жабатын біркелкі жұқа жарық қабаты түрінде байқалады, жоғарыда фотосурет болды. Стриммер пішіні электродтан бағытталған жіңішке жарқыраған жіп тәрізді арналар (стримерлер) түрінде байқалады және жиі өткір бұзылыстары бар электродтарда (тістер, ұштар, инелер) кездеседі, төмендегі сурет:
Ұшқын разряды жағдайындағы сияқты, ауадағы тәжді разрядтың кез келген түрінің жанама әсері (иондану процестерінің болуына байланысты) зиянды газдардың - озон және азот оксидтерінің өндірісі болып табылады.
Тәжірибе №3
Оң көшкін тәжінің разрядын байқау. Корона электрод – сым, оң қуат көзі;L = 11 мм = 1,1 см;
R1 = 0,05 мм = 0,005 см
Шығару жарқырауы:
Корона процесі (электр тогы пайда болды) U = 6,5 кВ кезінде басталды, бұл кезде сым электродының беті жұқа, әлсіз жарық қабатымен біркелкі жабыла бастады және озон иісі пайда болды. Дәл осы жарық аймақта (корона разряд жағдайы) иондану процестері шоғырланған. Кернеу жоғарылаған сайын жарқырау қарқындылығының жоғарылауы және токтың сызықты емес ұлғаюы байқалды, ал U = 17,1 кВ жеткенде электрод аралық саңылау қабаттасады (тәж разряды ұшқын разрядына айналды).
Ток кернеуінің сипаттамасы:
| У, кВ | I, мкА |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 6,5 | 1 |
| 7 | 2 |
| 8 | 20 |
| 9 | 40 |
| 10 | 60 |
| 11 | 110 |
| 12 | 180 |
| 13 | 220 |
| 14 | 300 |
| 15 | 350 |
| 16 | 420 |
| 17 | 520 |
| 17.1 | қабаттасу |
Тәжірибе №4
Теріс тәжді разрядты бақылау. Электродтық жүйенің қоректендіру сымдарын ауыстырайық (теріс сым сым электродқа, оң сым пластина электродына). Корона электрод – сым, теріс қуат;L = 11 мм;
R1 = 0,05 мм = 0,005 см.
Жарқырау:
Корона U = 7,5 кВ-та басталды. Теріс тәждің жарқырауының сипаты оң тәждің жарқырауынан айтарлықтай ерекшеленді: енді тәж электродында бір-бірінен бірдей қашықтықта орналасқан бөлек пульсирленген жарық нүктелері пайда болды. Қолданылатын кернеу өскен сайын разряд тогы, сондай-ақ жарық нүктелерінің саны және олардың жарқырауының қарқындылығы өсті. Озонның иісі оң тәжге қарағанда күштірек сезілді. Саңылаудың ұшқынының бұзылуы U = 18,5 кВ кезінде орын алды.
Ток кернеуінің сипаттамасы:
| У, кВ | I, мкА |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 7.5 | 1 |
| 8 | 4 |
| 9 | 20 |
| 10 | 40 |
| 11 | 100 |
| 12 | 150 |
| 13 | 200 |
| 14 | 300 |
| 15 | 380 |
| 16 | 480 |
| 17 | 590 |
| 18 | 700 |
| 18.4 | 800 |
| 18.5 | қабаттасу |
Тәжірибе №5
Оң стримерлі тәж разрядын бақылау. Электрод жүйесіндегі сым электродты ара тісті электродқа ауыстырайық және қоректендіру көзінің полярлығын бастапқы күйіне қайтарайық. Корона электрод – тісті, оң қуат көзі;L = 11 мм = 1,1 см;
Жарқырау:
Тәждік процесс U = 5,5 кВ-та басталып, тәж электродының ұштарында пластиналық электродқа бағытталған жұқа жарық арналары (стримерлер) пайда болды. Кернеу жоғарылаған сайын бұл арналардың жарқырауының мөлшері мен қарқындылығы, сондай-ақ тәждік ток өсті. Озон иісі оң көшкін тәжінің иісіне ұқсас болды. Корона разрядының ұшқын разрядына ауысуы U = 13 кВ кезінде орын алды.
Ток кернеуінің сипаттамасы:
| У, кВ | I, мкА |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 5.5 | 1 |
| 6 | 3 |
| 7 | 10 |
| 8 | 20 |
| 9 | 35 |
| 10 | 60 |
| 11 | 150 |
| 12 | 300 |
| 12.9 | 410 |
| 13 | қабаттасу |
Тәжірибелерден көрініп тұрғандай, разряд электродының геометриялық параметрлері, сондай-ақ қуат көзінің полярлығы кернеуден токтың өзгеру үлгісіне, разрядтың тұтану кернеуінің шамасына және алшақтық шамасына айтарлықтай әсер етеді. бұзылу кернеуі. Бұл тәждің разряд режиміне әсер ететін барлық факторлар емес, мұнда толық тізім:
- электродаралық кеңістіктің геометриялық параметрлері:
- тәж электродының геометриялық параметрлері;
- электродаралық қашықтық;
- тәждік электродқа берілетін қуат көзінің полярлығы;
- электродаралық кеңістікті толтыратын ауа қоспасының параметрлері:
- химиялық құрамы;
- ылғалдылық;
- температура;
- қысым;
- қоспалар (аэрозоль бөлшектері, мысалы: шаң, түтін, тұман)
- кейбір жағдайларда теріс электродтың материалы (электрондық жұмыс функциясының мәні), өйткені электрондар иондармен бомбалау және фотондармен сәулелендіру кезінде металл электродтың бетінен ажырауы мүмкін.
Ауаны электрлік тазарту: жұмыс принципі
Электрлік тазалау принципі келесідей: ластаушы заттардың ілінген бөлшектері (шаң және/немесе түтін және/немесе тұман бөлшектері) бар ауа V.p жылдамдықпен өтеді. тәж разряды сақталатын электродаралық саңылау арқылы (біздің жағдайда оң).
Шаң бөлшектері алдымен тәж разряд өрісінде электрлік зарядталады (оң), содан кейін электрлік күштердің әсерінен теріс зарядталған пластина электродтарына тартылады.
Зарядтау бөлшектері
Электродаралық тәж саңылауында көп мөлшерде болатын дрейфтік оң иондар шаң бөлшектерімен соқтығысады, соның арқасында бөлшектер оң электр зарядына ие болады. Зарядтау процесі негізінен екі механизм арқылы жүзеге асырылады - соққы зарядтауэлектр өрісінде қозғалатын иондар және диффузиялық зарядтаумолекулалардың жылулық қозғалысына қатысатын иондар. Екі механизм де бір уақытта әрекет етеді, бірақ біріншісі үлкен бөлшектерді зарядтау үшін маңыздырақ (өлшемі микрометрден үлкен), екіншісі - кішірек бөлшектер үшін. Қарқынды тәж разряды кезінде диффузиялық зарядтау жылдамдығы соққыға қарағанда айтарлықтай төмен екенін ескеру маңызды.Зарядтау процестері
Соққымен зарядтау процесі электр өрісінің әсерінен тәж электродынан қозғалатын иондар ағынында жүреді. Бөлшекке тым жақын иондарды соңғысы қысқа қашықтықта әрекет ететін молекулалық тартымды күштердің (соның ішінде иондық зарядтың өзара әрекеттесуінен туындайтын айнадағы бейне күші мен оның бетіндегі электростатикалық индукцияның әсерінен туындайтын қарама-қарсы зарядты қоса алғанда) ұстайды. бөлшек).
Диффузиялық зарядтау механизмін молекулалардың жылулық қозғалысына қатысатын иондар орындайды. Бөлшек бетіне жеткілікті жақын болатын ионды молекулалық тартылыс күштерінің (соның ішінде айнадағы бейне күші) әсерінен ұстайды, сондықтан бөлшектің бетіне жақын жерде иондар жоқ бос аймақ пайда болады. :
Нәтижесінде концентрациялар айырмашылығына байланысты бөлшектің бетіне иондардың диффузиясы жүреді (иондар бос аймақты алуға бейім), нәтижесінде бұл иондар ұсталады.
Кез келген механизмде бөлшек зарядты жинақтаған кезде бөлшекке жақын орналасқан иондарға кері итеруші электр күші әсер ете бастайды (бөлшектің заряды мен иондардың таңбалары бірдей), сондықтан зарядтау жылдамдығы уақыт өте келе және төмендейді. кейбір нүкте толығымен тоқтайды. Бұл бөлшектерді зарядтау шегінің болуын түсіндіреді.
Тәж саңылауындағы бөлшектің алатын заряд мөлшері келесі факторларға байланысты:
- бөлшектің зарядтау қабілеті (зарядтау жылдамдығы және бөлшек зарядтай алмайтын максималды заряд);
- зарядтау процесіне бөлінген уақыт;
- бөлшек орналасқан аймақтың электрлік параметрлері (электр өрісінің кернеулігі, иондардың концентрациясы және қозғалғыштығы)
Дрейф және бөлшектердің тұнбасы
Тәждік электродтық жүйенің электродаралық кеңістігінде электр өрісі бар, сондықтан кулондық күш Fk кез келген заряд алған бөлшекке бірден әсер ете бастайды, соның салдарынан бөлшек жинағыш электрод бағытымен ығыса бастайды - W дрейф жылдамдығы пайда болады:
Кулон күшінің мәні бөлшектің зарядына және оның орналасқан жеріндегі электр өрісінің кернеулігіне пропорционал:
Бөлшектің ортадағы қозғалысына байланысты бөлшектің өлшемі мен пішініне, оның қозғалыс жылдамдығына, сондай-ақ ортаның тұтқырлығына байланысты қарсылық күші Fc пайда болады, сондықтан дрейф жылдамдығының өсуі шектеледі. . Белгілі: тәж разрядының өрісіндегі үлкен бөлшектің дрейф жылдамдығы электр өрісінің кернеулігіне және оның радиусының квадратына пропорционал, ал кіші бөлшектің өріс кернеулігіне пропорционал.
Біраз уақыттан кейін бөлшек жинағыш электродтың бетіне жетеді, онда ол келесі күштердің әсерінен ұсталады:
- бөлшекте зарядтың болуына байланысты электростатикалық тартылыс күштері;
- молекулалық күштер;
- капиллярлық әсерлерден болатын күштер (сұйықтықтың жеткілікті мөлшері болған кезде және бөлшек пен электродтың сулану қабілеті).
Бұл күштер бөлшектерді жұлып алуға бейім ауа ағынына қарсы тұрады. Бөлшек ауа ағынынан жойылады.
Көріп отырғаныңыздай, электродтық жүйенің тәждік саңылауы электрлік тазалау үшін қажетті келесі функцияларды орындайды:
- заряд бөлшектеріне оң иондарды өндіру;
- иондардың бағытталған дрейфі (бөлшектерді зарядтау үшін қажет) және зарядталған бөлшектердің тұндыру электродына бағытталған дрейфі үшін (бөлшектерді тұндыру үшін қажет) электр өрісін қамтамасыз ету.
Электрлік тазалау процесіне бірнеше факторлар айтарлықтай әсер етуі мүмкін:
- ластаушы бөлшектердің жоғары сандық концентрациясы; иондардың тапшылығына әкеледі (олардың көпшілігі бөлшектерге түседі), нәтижесінде тәждің қарқындылығы тоқтағанға дейін төмендейді (құбылыс тәжді құлыптау деп аталады), саңылаудағы электр өрісінің параметрлерінің нашарлауы ; бұл зарядтау процесінің тиімділігінің төмендеуіне әкеледі;
- жинағыш электродта шаң қабатының жиналуы:
- егер қабаттың электрлік кедергісі жоғары болса, онда дрейфтік бөлшектердің зарядымен бірдей таңбалы электр заряды (және разряд электродының полярлығы) жиналады, нәтижесінде:
- тәж разрядының қарқындылығы төмендейді (саңылаудағы электр өрісінің деформациясына байланысты), бұл бөлшектердің зарядталу процесіне және бөлшектердің жинаушы электродқа жылжу процесіне теріс әсер етеді;
- зарядталған қабат тұндыру процесіне теріс әсер ететін таңбалы заряды бар тұндырылған бөлшекке кері әсер етеді;
- егер қабаттың электрлік кедергісі жоғары болса, онда дрейфтік бөлшектердің зарядымен бірдей таңбалы электр заряды (және разряд электродының полярлығы) жиналады, нәтижесінде:
- электр желі (тәждік электродтан жинағыш электродқа қарай бағытта ауа ағынының пайда болуы) кейбір жағдайларда бөлшектердің, әсіресе ұсақ бөлшектердің траекториясына айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
Электр сүзгілерінің электродтық жүйелері
Пластиналар бойымен тәж электродынан алыстаған сайын өріс күші төмендейді. Шартты түрде электродаралық саңылаудағы белсенді аймақты таңдап алайық, оның шегінде өріс кернеулігі маңызды мәндерді қабылдайды; осы аймақтан тыс жерлерде электрлік тазалауға қажетті процестер кернеудің жеткіліксіздігінен тиімсіз.
Іс жүзінде ластаушы бөлшектің қозғалысының сценарийі бұрын сипатталғаннан өзгеше болуы мүмкін: мысалы, бөлшек ешқашан жинағыш электродқа (а) жетпейді немесе тұндырылған бөлшек қандай да бір себептермен (b) жинағыш электродтан бөлініп кетуі мүмкін. ауа ағыны арқылы кейінгі жұту:
Тазалау сапасының жоғары көрсеткіштеріне қол жеткізу үшін келесі шарттарды сақтау қажет екені анық:
- ластанудың әрбір бөлшектері жинағыш электродтың бетіне жетуі керек;
- Жинау электродына жеткен әрбір бөлшек тазалау кезінде жойылмайынша оның бетінде мықтап ұсталуы керек.
- дрейф жылдамдығын арттыру W;
- ауа ағынының жылдамдығын төмендету Vv.p.;
- ауа қозғалысының бағыты бойынша жинағыш электродтардың S ұзындығын ұлғайту;
- электродаралық L қашықтықтың төмендеуі, бұл А қашықтықтың төмендеуіне әкеледі (бөлшек жинағыш электродқа жету үшін оны жеңуі керек).
Ең үлкен қызығушылық, әрине, дрейф жылдамдығын арттыру мүмкіндігі. Бұрын айтылғандай, ол негізінен электр өрісінің кернеулігінің шамасымен және бөлшек зарядымен анықталады, сондықтан оның максималды мәндерін қамтамасыз ету үшін интенсивті тәж разрядын сақтау қажет, сонымен қатар жеткілікті тұру уақытын қамтамасыз ету қажет ( кем дегенде 0,1 с) саңылаудың белсенді аймағындағы бөлшектің (бөлшек айтарлықтай заряд ала алатындай).
Ауа ағынының жылдамдығының шамасы (белсенді аймақтың тұрақты өлшемі кезінде) бөлшектің саңылаудың белсенді аймағында тұру уақытын, демек, зарядтау процесіне бөлінген уақытты және дрейфке бөлінген уақытты анықтайды. процесс. Сонымен қатар, жылдамдықтың шамадан тыс артуы қайталама тартылудың пайда болуына әкеледі - жинақтаушы электродтан жиналған бөлшектердің жыртылуы. Ағын жылдамдығын таңдау - ымыраға келу, өйткені жылдамдықтың төмендеуі құрылғының көлемдік өнімділігінің төмендеуіне әкеледі, ал айтарлықтай жоғарылау тазалау сапасының күрт нашарлауына әкеледі. Әдетте, электр сүзгілеріндегі жылдамдық шамамен 1 м/с (0,5...2,5 м/с диапазонында болуы мүмкін).
Жинақтаушы электродтың S ұзындығын ұлғайту айтарлықтай оң әсер етпейді, өйткені кәдімгі белсенді аймақтан тыс электродаралық саңылаудың ұзартылған бөлігінде (разряд электродынан үлкен қашықтық) электр өрісінің кернеулігі және, демек, бөлшектердің дрейфі. жылдамдығы төмен болады:
Ұзартылған бөлікке қосымша тәждік электродты орнату жағдайды айтарлықтай жақсартады, бірақ тұрмыстық құрылғы үшін бұл шешім улы газдарды өндіруде қиындықтар тудыруы мүмкін (корона электродтың жалпы ұзындығының ұлғаюына байланысты):
Электродтардың осындай орналасуы бар құрылғылар көп өрісті электростатикалық тұндырғыштар (бұл жағдайда екі өрісті электростатикалық тұндырғыш) ретінде белгілі және өнеркәсіпте үлкен көлемдегі газдарды тазарту үшін қолданылады.
Электродаралық қашықтықты азайту (L → *L) жолдың азаюына әкеледі (*A< A), который необходимо преодолеть частице, чтобы достигнуть осадительного электрода:
Электрод аралық қашықтықтың азаюына байланысты потенциалдар айырмасы U азаяды, бұл сонымен қатар электродаралық саңылаудың белсенді аймағының өлшемін азайтады. Бұл зарядтау процесіне және бөлшектердің дрейфтік процесіне қол жетімді уақыттың қысқаруына әкеледі, бұл өз кезегінде тазалау сапасының төмендеуіне әкелуі мүмкін (әсіресе зарядтау қабілеті төмен шағын бөлшектер үшін). Сонымен қатар, қашықтықты азайту ядроның көлденең қимасының азаюына әкеледі. Ауданды азайту мәселесін бірдей электродтық жүйені параллель орнату арқылы шешуге болады:
Электродтардың осындай орналасуы бар құрылғылар көп секциялы электрофильтрлер (бұл жағдайда екі секциялы) деп аталады және өнеркәсіптік қондырғыларда қолданылады. Бұл дизайн разряд электродының ұзындығын арттырады, бұл улы газдарды өндіруде қиындықтар тудыруы мүмкін.
Гипотетикалық жоғары тиімді электр сүзгісінде бірнеше электр өрістері мен тазалау бөлімдері болуы мүмкін:
Осы көп секциялы, көп өрісті электростатикалық тұндырғышқа кіретін әрбір бөлшектің максималды мүмкін зарядты алуға уақыты болады, өйткені құрылғы үлкен көлемде белсенді зарядтау аймағын қамтамасыз етеді. Әрбір зарядталған бөлшек тұндыру электродының бетіне жетеді, өйткені құрылғы белсенді тұндыру аймағын үлкен көлемде қамтамасыз етеді және бөлшектің электродқа түсуі үшін жүруі керек қашықтықты азайтады. Құрылғы ауадағы шаңның жоғары деңгейіне оңай төтеп бере алады. Бірақ электродтардың мұндай орналасуы, тәждік электродтардың жалпы ұзындығының үлкен болуына байланысты, улы газдардың рұқсат етілмейтін көп мөлшерін шығарады. Сондықтан мұндай дизайн адамдар тыныс алу үшін пайдаланылатын ауаны тазартуға арналған құрылғыда қолдануға мүлдем жарамсыз.
Мақаланың басында екі параллель пластинадан тұратын электродтық жүйе қарастырылды. Тұрмыстық электрофильтрде қолданғанда оның өте пайдалы қасиеттері бар:
- электродтық жүйеде электр разряды болмайды (ионизация процестері жоқ), сондықтан улы газдар пайда болмайды;
- электродаралық кеңістікте біркелкі электр өрісі қалыптасады, сондықтан электродаралық саңылаудың бұзылу күші разряд электроды бар эквивалентті саңылаудан жоғары.
Екі өрісті электрод жүйесіндегі екінші тәжді сым электродты пластиналы электродқа ауыстырайық:
Модификацияланған электрод жүйесіндегі ауаны тазарту процесі сәл өзгеше – енді ол 2 кезеңде жүреді: біріншіден, бөлшек біркелкі емес өрісі бар (белсенді аймақ 1) тәж саңылауынан өтеді, онда ол электр зарядын алады, содан кейін зарядталған бөлшектің жинағыш электродқа дрейфін қамтамасыз ететін біркелкі электростатикалық өрісі бар саңылауға енеді (белсенді аймақ 2). Осылайша, екі аймақты ажыратуға болады: зарядтау аймағы (ионизатор) және тұндыру аймағы (тұндырғыш), сондықтан бұл ерітінді екі аймақты электростатикалық тұндырғыш деп аталады. Жауын-шашын аймағының электродаралық саңылауының бұзылу күші зарядтау аймағының саңылауының бұзылуынан жоғары, сондықтан оған U2 потенциалдар айырмасының үлкен мәні қолданылады, бұл электр өрісінің кернеулігінің үлкен мәнін қамтамасыз етеді. бұл аймақ (белсенді аймақ 2). Мысал: бірдей электродаралық қашықтық L=30мм екі саңылауды қарастырайық: тәж электродпен және пластиналы электродпен; біркелкі емес өрісі бар саңылау үшін орташа кернеудің бұзылу мәні 10 кВ/см аспайды; біркелкі өрісі бар саңылаудың бұзылу күші шамамен 28 кВ/см (2 еседен астам).
Өріс күшінің артуы тазалау сапасын жақсартуға көмектеседі, өйткені зарядталған шаң бөлшектерінің жылжуын қамтамасыз ететін күш оның мәніне пропорционалды. Бір қызығы, тұндыру аймағының электродтық жүйесі дерлік электр энергиясын тұтынбайды. Сонымен қатар, өріс біркелкі болғандықтан, қарқындылық аймақтың бүкіл ұзындығы бойынша бірдей мәнді қабылдайды (ауа қозғалысының бағыты бойынша). Осы қасиетінің арқасында жауын-шашын аймағының электродтарының ұзындығын арттыруға болады:
Нәтижесінде белсенді тұндыру аймағының ұзындығы (белсенді аймақ 2) артады, бұл дрейф процесі үшін қолжетімді уақытты арттырады. Бұл тазалау сапасын жақсартады (әсіресе дрейф жылдамдығы төмен ұсақ бөлшектер үшін).
Электродтық жүйені тағы бір жақсартуға болады: жауын-шашын аймағындағы электродтардың санын көбейтіңіз:
Бұл жауын-шашын аймағының электродаралық қашықтығының төмендеуіне әкеледі, нәтижесінде:
- зарядталған бөлшек жинағыш электродқа жету үшін еңсеру керек қашықтық азаяды;
- электродаралық саңылаудың бұзылу күші артады (ауа саңылауының критикалық кернеуінің теңдеуінен көрініп тұрғандай), соның арқасында тұндыру аймағында электр өрісінің кернеулігінің одан да жоғары мәндерін қамтамасыз етуге болады. .
Ауа қозғалысының бағыты бойынша белсенді аймақтың 2 ұзындығы азаймайды, бұл маңызды. Сондықтан сүзгідегі электродтардың санын көбейту де тазалау сапасын арттырады.
Қорытынды
Сайып келгенде, біз екі аймақты электродтық жүйеге келдік, ол ілулі бөлшектерді, тіпті кішкентайларды да кетірудің жоғары сапасы бар, оларды түсіру үлкен қиындықтарды тудырады (зарядтау қабілеті төмен, демек, төмен дрейф жылдамдығы). түзілетін улы газдар (оң көшкін тәжімен қамтамасыз етілген). Дизайндың кемшіліктері де бар: шаңның жоғары сандық концентрациясы кезінде тәжді құлыптау құбылысы пайда болады, бұл тазалау тиімділігінің айтарлықтай төмендеуіне әкелуі мүмкін. Әдетте, тұрғын үйлердің ауасында мұндай мөлшерде ластаушы заттар жоқ, сондықтан бұл проблема болмауы керек. Сипаттамалардың жақсы үйлесімі арқасында ұқсас электрод жүйелері бар құрылғылар бөлмелерде ауаны жақсы тазарту үшін сәтті қолданылады.Мүмкіндігінше, келесі бөлімде үйде толыққанды екі аймақты электростатикалық ауа тазартқышты жобалау және құрастыру бойынша материалдар болады.
Яна Жироваға үлкен рахметберілген камера үшін: онсыз фото және бейне материалдардың сапасы әлдеқайда нашар болар еді және тәждің разрядының фотосуреттері мүлдем болмайды.
Назаров Михаил.
Дереккөздер
- Жоғары кернеулі технологияның электрофизикалық негіздері. И.П.Верещагин, Ю.Н. Верещагин. – М.: Энергоатимиздат, 1993;
- Өнеркәсіптік газдарды электр тұндырғыштар арқылы тазарту. В.Н. Ужов. – М.: «Химия» баспасы, 1967;
- Шаңды жинау және өндірістік газдарды тазарту техникасы. Г.М.-А. Әлиев. – М.: Металлургия, 1986;
- Өнеркәсіптік газды тазарту: Пер. ағылшын тілінен – М., Химия, 1981 ж.
Сауалнамаға тек тіркелген пайдаланушылар қатыса алады. , Өтінемін.