PM2,5:n mukaan keskimääräinen vuosipitoisuus on 10 mcg/m3 ja keskimääräinen päivittäinen pitoisuus 25 mcg/m3; vuotuisen keskimääräisen PM10:n 20 µg/m3 ja keskimääräisen päivittäisen 50 µg/m3) ylittäminen lisää hengityselinten sairauksien, sydän- ja verisuonijärjestelmän sairauksien ja joidenkin onkologisten sairauksien riskiä, ​​saastuminen on jo luokiteltu ryhmän 1 syöpää aiheuttavaksi aineeksi. Erittäin myrkylliset hiukkaset (sisältävät lyijyä, kadmiumia, arseenia, berylliumia, telluuria jne. sekä radioaktiivisia yhdisteitä) ovat vaarallisia jo pieninä pitoisuuksina.

Helpoin askel vähentää negatiivinen vaikutus pölyä rungossa - asennus tehokas puhdistusaine ilmaa makuuhuoneessa, jossa ihminen viettää noin kolmanneksen ajasta.

Pölyn lähteet

Suuria luonnollisia pölyn lähteitä ovat tulivuorenpurkaukset, valtameri (suihkuhaihdutus), luonnonpalot, maaperän eroosio (esim. pölymyrskyt: Zabol, Irak), maanjäristykset ja erilaiset maaperän romahtamiset, kasvien siitepöly, sieniitiöt, biomassan hajoamisprosessit jne. .

Ihmisperäisiä lähteitä ovat fossiilisten polttoaineiden polttoprosessit (energia ja teollisuus), herkkien/irtomateriaalien kuljetus ja lastaustoiminnot(katso Vostochny-satama, Nahodka, Vaninon satama, Habarovskin alue), materiaalien murskaus (kaivostoiminta, rakennusmateriaalien tuotanto, maatalousteollisuus), mekaaninen käsittely, kemialliset prosessit, lämpökäsittelyt (hitsaus, sulatus), hyödyntäminen Ajoneuvo(polttomoottoreiden pakokaasut, renkaiden ja tienpinnan kuluminen).

Pölyhiukkasten esiintyminen tiloissa johtuu saastuneen ulkoilman ottamisesta sekä sisäisten lähteiden läsnäolosta: materiaalien tuhoutuminen (vaatteet, liinavaatteet, matot, huonekalut, rakennusmateriaalit, kirjat), ruoanlaitto, ihmiselämä (epidermispartikkelit, hiukset), homeiset sienet, talopunkkien pöly jne.

Saatavilla ilmanpuhdistimet

Pölyhiukkasten (mukaan lukien vaarallisimmat - alle 10 mikronin kokoiset) pitoisuuden vähentämiseksi on saatavilla kodinkoneita, jotka toimivat seuraavilla periaatteilla:

• mekaaninen suodatus;
• ilman ionisaatio;
• sähköstaattinen saostus (sähköstaattiset erottimet).

Mekaaninen suodatusmenetelmä on yleisin. Näiden suodattimien hiukkasten vangitsemisen periaatteet on jo kuvattu täällä. Erittäin tehokkaita (yli 85 %) kuitusuodatinelementtejä (EPA-, HEPA-standardit) käytetään hienojen kiintoaineiden vangitsemiseen. Tällaiset laitteet tekevät työnsä hyvin, mutta niillä on myös joitain haittoja:

• suodatinelementin korkea hydraulinen vastus;
• kalliin suodatinelementin toistuva vaihtotarve.

Korkean vastuksen vuoksi tällaisten puhdistimien kehittäjät joutuvat tarjoamaan suuren alueen suodatinelementistä, käyttämään tehokkaita, mutta samalla hiljaisia ​​tuulettimia ja pääsemään eroon laitteen kotelon aukoista (koska jopa pieni ilmavuoto, joka ohittaa suodatinelementin, vähentää merkittävästi laitteen puhdistustehoa).

Ilma-ionisaattori varaa käytön aikana sähköisesti huoneen ilmaan suspendoituneita pölyhiukkasia, joiden seurauksena viimeksi mainitut kerääntyvät sähkövoimien vaikutuksesta lattialle, seiniin, kattoon tai huoneen esineisiin. Hiukkaset jäävät huoneeseen ja voivat palata suspensioon, joten liuos ei näytä tyydyttävältä. Lisäksi laite muuttaa merkittävästi ilman ionikoostumusta, kun taas tällaisen ilman vaikutusta ihmisiin ei ole toistaiseksi tutkittu riittävästi.

Sähköstaattisen puhdistimen toiminta perustuu samaan periaatteeseen: laitteeseen tulevat hiukkaset latautuvat ensin sähköisesti, minkä jälkeen ne vetäytyvät sähkövoimilla erikoislevyihin, jotka on ladattu vastakkaisella varauksella (kaikki tämä tapahtuu laitteen sisällä). Kun levyille kertyy pölykerros, puhdistus suoritetaan. Näillä puhdistamoilla on korkea tehokkuus (yli 80 %) hiukkasten vangitsemisessa eri kokoja, alhainen hydraulinen vastus, eivätkä vaadi kulutusosien säännöllistä vaihtoa. On myös haittoja: tietyn määrän myrkyllisiä kaasuja (otsoni, typen oksidit), monimutkainen suunnittelu (elektrodikokoonpanot, suurjännitevirtalähde), sadelevyjen säännöllisen puhdistuksen tarve.

ilmanpuhdistimen vaatimukset

Käytettäessä kierrätysilmanpuhdistinta (sellainen puhdistin imee ilmaa huoneesta, suodattaa sen ja sitten palauttaa sen huoneeseen), laitteen ominaisuuksien (yksikierrosteho, tilavuushyötysuhde) ja kohdehuoneen tilavuuden on oltava ottaa huomioon, muuten laite voi olla hyödytön. Tätä tarkoitusta varten amerikkalainen järjestö AHAM kehitti CADR-indikaattorin, joka ottaa huomioon kertapuhdistuksen tehokkuuden ja siivoojan tilavuussuorituskyvyn, sekä menetelmän vaaditun CADR:n laskemiseksi tietylle huoneelle. Tästä indikaattorista on jo hyvä kuvaus täällä. AHAM suosittelee sellaisen puhdistimen käyttöä, jonka CADR-arvo on suurempi tai yhtä suuri kuin viisi huoneen tilavuuden muutosta tunnissa. Esimerkiksi 20 m2:n huoneessa, jonka kattokorkeus on 2,5 m, CADR:n tulee olla 20 * 2,5 * 5 = 250 m3/h (tai 147CFM) tai enemmän.

Myöskään puhdistusaine ei saa luoda mitään käytön aikana haitallisia tekijöitä: melutaso ylittää sallitut arvot, ylittää sallitut haitallisten kaasujen pitoisuudet (jos käytetään sähkösuodatinta).

Tasainen sähkökenttä

Fysiikan kurssista muistamme, että lähellä kappaletta, jossa on sähkövaraus, a sähkökenttä.

Kentälle ominaisena voimana on intensiteetti E [Volt/m tai kV/cm]. jännitystä sähkökenttä on vektorisuure (sillä on suunta). On tapana esittää jännitys graafisesti voimalinjoilla (voimakäyrien pisteiden tangentit osuvat yhteen jännitysvektorin suunnan kanssa näissä kohdissa), jännityksen suuruutta kuvaa näiden viivojen tiheys ( Mitä tiheämmin viivat sijaitsevat, sitä suurempi on jännityksen arvo tällä alueella).

Tarkastellaan yksinkertaisinta elektrodijärjestelmää, joka koostuu kahdesta rinnakkaisesta metallilevystä, jotka sijaitsevat etäisyydellä L toisistaan, ja levyihin kohdistetaan jännitteen U potentiaaliero suurjännitelähteestä:

L = 11 mm = 1,1 cm;
U = 11 kV (kilovoltti; 1 kilovoltti = 1000 volttia);

Kuvassa näkyy likimääräinen sijainti voimalinjat. Viivatiheydestä voidaan nähdä, että suurimmassa osassa elektrodien välisen raon tilaa (lukuun ottamatta aluetta lähellä levyjen reunoja) intensiteetti on sama arvo. Tällaista yhtenäistä sähkökenttää kutsutaan homogeeninen . Tämän elektrodijärjestelmän levyjen välisen tilan jännityksen arvo voidaan laskea yksinkertaisesta yhtälöstä:

Tämä tarkoittaa, että jännitteellä 11 kV intensiteetti on 10 kV / cm. Näissä olosuhteissa levyjen välisen tilan täyttävä ilmakehän ilma on sähköeriste (dielektrinen), eli se ei johda sähköä, joten elektrodijärjestelmässä ei kulje virtaa. Tarkastellaanpa käytännössä.

Itse asiassa ilma johtaa sähköä hyvin vähän.

Ilmakehän ilma sisältää aina pienen määrän vapaita varauksenkantajia - elektroneja ja ioneja, jotka muodostuvat altistumisen seurauksena luonnolliselle ulkoiset tekijät– esimerkiksi taustasäteily ja UV-säteily. Näiden varausten pitoisuus on erittäin pieni, joten virrantiheys on hyvin pieniä arvoja, laitteistoni ei pysty rekisteröimään tällaisia ​​​​arvoja.

Laitteet kokeisiin

Pienissä käytännön kokeissa käytetään korkeajännitelähdettä (HPV), testielektrodijärjestelmää ja "mittaustelinettä".
Elektrodijärjestelmä voidaan koota yhteen kolmesta vaihtoehdosta: "kaksi rinnakkaista levyä", "lankalevy" tai "hammaslevy":

Elektrodien välinen etäisyys kaikissa versioissa on sama ja on 11 mm.

Teline koostuu mittauslaitteet:

• volttimittari 50kV (mikroampeerimittari Pa3 50µA lisäresistanssilla R1 1GΩ; 1µA lukema vastaa 1kV);
• mikroampeerimittari Pa2 50 μA:lla;
• milliametri Pa1 1mA:lla.

piirikaavio:

Suurilla jännitteillä jotkut johtamattomat materiaalit alkavat yhtäkkiä johtaa virtaa (kuten huonekalut), joten kaikki asennetaan pleksilevylle. Tämä sotku näyttää tältä:

Tietysti mittausten tarkkuus tällaisilla laitteilla jättää paljon toivomisen varaa, mutta yleisten kuvioiden tarkkailuun sen pitäisi riittää (parempi kuin ei mitään!). Kun esittelyt ovat ohi, siirrytään asiaan.

Koe nro 1

Kaksi rinnakkaista levyä, yhtenäinen sähkökenttä;

L = 11 mm = 1,1 cm;
U = 11…22kV.

Mikroampeerimittarin lukemien mukaan on selvää, että sähkövirtaa ei ole. Mikään ei ole muuttunut jännitteellä 22 kV, eikä edes 25 kV:lla (suurjännitelähteeni maksimi).

U, kV	E, kV/cm	I, µA
0	0	0
11	10	0
22	20	0
25	22.72	0

Ilmaraon sähkövika

Vahva sähkökenttä voi muuttaa ilmaraon sähköjohtimeksi - tätä varten on välttämätöntä, että sen vahvuus raossa ylittää tietyn kriittisen (hajoamisen) arvon. Kun näin tapahtuu, ionisaatioprosessit alkavat tapahtua ilmassa suurella intensiteetillä: periaatteessa iskuionisaatio Ja fotoionisaatio, mikä johtaa lumivyörymäiseen lisäykseen vapaiden varauksenkantajien - ionien ja elektronien - määrässä. Jossain vaiheessa muodostuu johtava kanava (täytetty varauksenkuljettajilla), joka peittää elektrodien välisen raon, jonka läpi virta alkaa kulkea (ilmiötä kutsutaan sähköiskuksi tai purkaukseksi). Ionisaatioprosessien alueella on kemialliset reaktiot(mukaan lukien ilman muodostavien molekyylien hajoaminen), mikä johtaa tietyn määrän myrkyllisten kaasujen (otsonin, typen oksidien) muodostumiseen.

Ionisaatioprosessit

Iskuionisaatio

Erimerkkiset vapaat elektronit ja ionit, joita on aina ilmakehän ilmassa pieninä määrinä, ryntäävät sähkökentän vaikutuksesta vastakkaisen napaisuuden elektrodin suuntaan (elektronit ja negatiiviset ionit - positiivisiin, positiiviset ionit - negatiivisiin ). Jotkut niistä törmäävät atomien ja ilmamolekyylien kanssa matkan varrella. Jos kineettinen energia liikkuvat elektronit/ionit ovat riittävät (ja se on mitä suurempi, sitä suurempi kentänvoimakkuus), sitten törmäysten aikana elektronit putoavat neutraaleista atomeista, jolloin muodostuu uusia vapaita elektroneja ja positiivisia ioneja. Sähkökenttä puolestaan ​​kiihdyttää uusia elektroneja ja ioneja ja osa niistä pystyy tällä tavalla ionisoimaan muita atomeja ja molekyylejä. Joten ionien ja elektronien määrä elektrodien välisessä tilassa alkaa kasvaa kuin lumivyöry.

Valoionisaatio

Atomit tai molekyylit, jotka eivät ole saaneet riittävästi energiaa ionisaatioon törmäyksen aikana, lähettävät sen fotonien muodossa (atomi/molekyyli pyrkii palaamaan aiempaan stabiiliin energiatilaan). Mikä tahansa atomi tai molekyyli voi absorboida fotoneja, mikä voi myös johtaa ionisaatioon (jos fotonin energia riittää irrottamaan elektronin).

Ilmakehän ilmassa oleville rinnakkaisille levyille sähkökentän voimakkuuden kriittinen arvo voidaan laskea yhtälöstä:

Tarkasteltavana olevan elektrodijärjestelmän kriittinen lujuus (normaaleissa ilmakehän olosuhteissa) on noin 30,6 kV/cm ja läpilyöntijännite 33,6 kV. Valitettavasti korkeajännitelähteeni ei pysty toimittamaan enempää kuin 25 kV, joten ilman sähköisen hajoamisen havaitsemiseksi jouduin pienentämään elektrodien välistä etäisyyttä 0,7 cm:iin (kriittinen vahvuus 32,1 kV/cm; läpilyöntijännite 22,5 kV).

Koe 2

Ilmavälin sähköisen rikkoutumisen havainnointi. Suurennamme elektrodeihin kohdistettua potentiaalieroa, kunnes tapahtuu sähkökatkos.

L = 7 mm = 0,7 cm;
U = 14…25kV.

Kipinäpurkauksen muodossa tapahtuva raon murtuminen havaittiin jännitteellä 21,5 kV. Purkauksesta tuli valoa ja ääntä (naksahdus), virtamittarien nuolet poikkesivat (eli sähkövirta kulki). Samaan aikaan ilmassa tuntui otsonin haju (sama haju esiintyy esimerkiksi UV-lamppujen käytön aikana sairaaloiden huoneiden kvartsisoinnin aikana).

Voltti-ampeeri ominaisuudet:

U, kV	E, kV/cm	I, µA
0	0	0
14	20	0
21	30	0
21.5	30.71	hajota

Epätasainen sähkökenttä

Vaihdetaan elektrodijärjestelmän positiivinen levyelektrodi ohuella lankaelektrodilla, jonka halkaisija on 0,1 mm (eli R1=0,05 mm), joka sijaitsee myös negatiivisen levyelektrodin kanssa. Tässä tapauksessa elektrodien välisen raon tilassa, potentiaalieron läsnä ollessa, heterogeeninen sähkökenttä: mitä lähempänä avaruuspiste on lankaelektrodia, sitä suurempi on sähkökentän voimakkuuden arvo. Alla oleva kuva näyttää likimääräisen jakautumismallin:

Selvyyden vuoksi on mahdollista rakentaa tarkempi kuva intensiteettijakaumasta - tämä on helpompi tehdä vastaavalle elektrodijärjestelmälle, jossa levyelektrodi korvataan putkimaisella elektrodilla, joka sijaitsee koaksiaalisesti koronaelektrodin kanssa:

Tämän elektrodijärjestelmän lujuusarvot elektrodien välisen tilan kohdissa voidaan määrittää yksinkertaisella yhtälöllä:

Alla oleva kuva näyttää arvoille lasketun kuvan:

R1 = 0,05 mm = 0,005 cm;
R2 = 11 mm = 1,1 cm;
U = 5 kV;

Viivat kuvaavat jännityksen arvoa tietyllä etäisyydellä; vierekkäisten linjojen arvot eroavat 1 kV/cm.

Jakaumakuviosta voidaan nähdä, että suurimmassa osassa elektrodien välistä tilaa intensiteetti muuttuu merkityksettömästi ja lähellä lankaelektrodia, kun se lähestyy sitä, se kasvaa voimakkaasti.

koronapurkaus

Elektrodijärjestelmässä lankatasossa (tai vastaavassa, jossa yhden elektrodin kaarevuussäde on huomattavasti pienempi kuin elektrodien välinen etäisyys), kuten jännitysjakauman kuvasta näimme, sähkökentän olemassaolo, jossa on seuraava ominaisuudet ovat mahdollisia:

• pienellä alueella lähellä lankaelektrodia sähkökentän voimakkuus voi saavuttaa korkeita arvoja (merkittävästi yli 30 kV / cm), jotka riittävät voimakkaiden ionisaatioprosessien esiintymiseen ilmassa;
• samaan aikaan suurimmassa osassa elektrodien välistä tilaa sähkökentän voimakkuus saa alhaiset arvot - alle 10 kV/cm.

Tällä sähkökentän konfiguraatiolla muodostuu ilman sähköinen hajoaminen, joka sijaitsee pienellä alueella lähellä johdinta ja ei ole päällekkäin elektrodien välisen raon kanssa (katso kuva). Tällaista epätäydellistä sähköpurkausta kutsutaan koronapurkaus ja elektrodi, jonka lähelle se muodostuu - korona elektrodi .

Koronapurkauksella varustetussa elektrodien välisessä raossa erotetaan kaksi vyöhykettä: ionisaatiovyöhyke (tai purkauskotelo) Ja drift vyöhyke:

Ionisaatiovyöhykkeellä, kuten nimestä voi arvata, tapahtuu ionisaatioprosesseja - iskuionisaatiota ja fotoionisaatiota ja muodostuu erimerkkisiä ioneja ja elektroneja. Elektrodien välisessä tilassa oleva sähkökenttä vaikuttaa elektroneihin ja ioneihin, minkä seurauksena elektronit ja negatiiviset ionit (jos niitä on) ryntäävät koronaelektrodille ja positiiviset ionit pakotetaan pois ionisaatiovyöhykkeeltä ja tulevat ajautuma-alueelle.

Ajovyöhykkeellä, joka muodostaa suurimman osan elektrodien välisestä raosta (koko raon tila ionisaatiovyöhykettä lukuun ottamatta), ionisaatioprosesseja ei tapahdu. Täällä jakautuu paljon positiivisia ioneja, jotka ajautuvat sähkökentän vaikutuksesta (pääasiassa levyelektrodin suuntaan).

Varausten suunnatun liikkeen vuoksi (positiiviset ionit sulkevat virran levyelektrodille ja elektronit ja negatiiviset ionit koronaelektrodille) aukossa kulkee sähkövirtaa, koronavirta .

Ilmakehän ilmassa positiivinen koronapurkaus voi olosuhteista riippuen olla jossakin seuraavista muodoista: lumivyöry tai streameri. Lumivyöryn muoto havaitaan tasaisen ohuen valokerroksen muodossa, joka peittää sileän elektrodin (esimerkiksi langan), yllä oli valokuva. Virtausmuotoa havaitaan ohuiden valoisten filamenttikanavien (striimien) muodossa, jotka on suunnattu elektrodista ja esiintyy useammin elektrodeilla, joissa on teräviä epäsäännöllisyyksiä (hampaat, piikit, neulat), kuva alla:

Kuten kipinäpurkauksen tapauksessa, sivuvaikutus Kaikenlaisen koronapurkauksen esiintyminen ilmassa (ionisaatioprosessien läsnäolon vuoksi) on haitallisten kaasujen - otsonin ja typen oksidien - muodostumista.

Koe #3

Positiivisen lumivyörykoronapurkauksen havainto. Koronaelektrodi - lanka, positiivinen teho;

L = 11 mm = 1,1 cm;
R1 = 0,05 mm = 0,005 cm

Purkaus hehku:

Koronaprosessi (sähkövirta ilmaantui) alkoi jännitteellä U = 6,5 kV, kun taas lankaelektrodin pinta alkoi peittyä tasaisesti ohuella, heikosti valaisevalla kerroksella ja ilmaantui otsonin haju. Juuri tälle valoalueelle (koronapurkausvaippa) ionisaatioprosessit keskittyvät. Jännitteen kasvaessa havaittiin hehkun intensiteetin kasvua ja virran epälineaarista kasvua, ja kun U = 17,1 kV saavutettiin, elektrodien välinen rako meni päällekkäin (koronapurkaus muuttui kipinäpurkaukseksi).

Voltti-ampeeri ominaisuudet:

U, kV	I, µA
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	päällekkäin

Koe #4

Negatiivisen koronapurkauksen havainnointi. Vaihdetaan elektrodijärjestelmän virransyöttöjohdot (negatiivinen lanka lankaelektrodiin, positiivinen lanka levyelektrodiin). Koronaelektrodi - lanka, negatiivinen teho;

L = 11 mm;
R1 = 0,05 mm = 0,005 cm.

Hehku:

Kruunaus alkoi jännitteellä U = 7,5 kV. Negatiivisen koronan hehkun luonne erosi merkittävästi positiivisen koronan hehkusta: nyt koronaelektrodille ilmestyi erillisiä sykkiviä valopisteitä, jotka ovat yhtä kaukana toisistaan. Käytetyn jännitteen kasvaessa purkausvirta kasvoi, samoin kuin valopisteiden määrä ja niiden hehkun voimakkuus. Otsonin haju oli voimakkaampi kuin positiivisella koronalla. Raon kipinä hajoaminen tapahtui jännitteellä U = 18,5 kV.

Voltti-ampeeri ominaisuudet:

U, kV	I, µA
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	päällekkäin

Koe #5

Positiivisen streamer-koronapurkauksen havainto. Vaihdetaan elektrodijärjestelmän lankaelektrodi sahahammaselektrodilla ja palautetaan virtalähteen napaisuus alkuperäiseen tilaan. Koronaelektrodi - hammastettu, positiivinen teho;

L = 11 mm = 1,1 cm;

Hehku:

Koronaprosessi alkoi jännitteellä U = 5,5 kV ja koronaelektrodin kärkiin ilmestyi ohuita valokanavia (streamerit) kohti levyelektrodia. Jännitteen noustessa näiden kanavien hehkun koko ja intensiteetti sekä koronavirta kasvoivat. Otsonin haju oli samanlainen kuin positiivisen lumivyörykoronan haju. Koronapurkauksen siirtyminen kipinäpurkaukseksi tapahtui jännitteellä U = 13 kV.

Voltti-ampeeri ominaisuudet:

U, kV	I, µA
0	0
5.5	1
6	3
7	10
8	20
9	35
10	60
11	150
12	300
12.9	410
13	päällekkäin

Kuten kokeista nähtiin, koronaelektrodin geometriset parametrit sekä virran napaisuus vaikuttavat merkittävästi virran vaihtelumalliin jännitteen mukaan, purkaussytytysjännitteen arvoon ja aukon läpilyöntijännitteen arvoon. . Nämä eivät ole kaikki koronapurkaustilaan vaikuttavat tekijät, tässä on kattavampi luettelo:

• elektrodien välisen tilan geometriset parametrit:
  • koronaelektrodin geometriset parametrit;
  • elektrodien välinen etäisyys;
• koronaelektrodille syötetyn virtalähteen napaisuus;
• elektrodien välisen tilan täyttävän ilmaseoksen parametrit:
  • kemiallinen koostumus;
  • kosteus;
  • lämpötila;
  • paine;
  • epäpuhtaudet (aerosolihiukkaset, esimerkiksi: pöly, savu, sumu)
• joissakin tapauksissa negatiivisen elektrodin materiaali (elektronin työfunktion arvo), koska elektronit voivat irrota metallielektrodin pinnasta ioneilla pommittaessa ja fotoneilla säteilytettäessä.

Artikkelissa puhumme vain positiivisesta lumivyörykoronapurkauksesta, koska tällaiselle purkaukselle on ominaista suhteellisen pieni määrä myrkyllisiä kaasuja. Tämä purkausmuoto on vähemmän tehokas sähköisessä ilmanpuhdistuksessa kuin negatiivinen koronapurkaus (negatiivista koronaa käytetään yleisesti teollisuuden savukaasujen puhdistuslaitteissa ennen kuin ne päästetään ilmakehään).

Sähköinen ilmanpuhdistus: toimintaperiaate

Sähköisen puhdistuksen periaate on seuraava: ilma, jossa on suspendoituneita saastehiukkasia (pöly- ja/tai savu- ja/tai sumuhiukkasia), kulkee nopeudella Vv.p. elektrodien välisen raon kautta, jossa koronapurkaus säilyy (positiivinen tässä tapauksessa).

Pölyhiukkaset latautuvat ensin sähköisesti koronapurkauskentässä (positiivisesti) ja vetäytyvät sitten negatiivisesti varautuneisiin levyelektrodeihin sähkövoimien vaikutuksesta.

Hiukkasten lataus

Ajelehtivat positiiviset ionit, joita on suuria määriä elektrodien välisessä koronaraossa, törmäävät pölyhiukkasiin, minkä seurauksena hiukkaset saavat positiivisen sähkövarauksen. Latausprosessi tapahtuu pääasiassa kahdella mekanismilla − shokkilataus ionit ajautuvat sähkökentässä ja diffuusiolataus ionit, jotka osallistuvat molekyylien lämpöliikkeeseen. Molemmat mekanismit toimivat samanaikaisesti, mutta ensimmäinen on tärkeämpi suurten (yli mikrometrin kokoisten) hiukkasten lataamisessa ja toinen pienempien hiukkasten lataamisessa. On tärkeää huomata, että voimakkaalla koronapurkauksella diffuusiolatausnopeus on paljon pienempi kuin shokkipurkauksen.

Latausprosessit

Iskulatausprosessi etenee ionivirrassa, joka liikkuu koronaelektrodista sähkökentän vaikutuksesta. Hiukkasta liian lähellä olevat ionit vangitsevat hiukkasen lyhyillä etäisyyksillä vaikuttavien molekyylien vetovoimavoimien vuoksi (mukaan lukien ionivarauksen ja hiukkasen pinnalla olevan sähköstaattisen induktion aiheuttaman vastakkaisen varauksen vuorovaikutuksesta johtuva peilikuvavoima ).

Diffuusiovarausmekanismin toteuttavat ionit, jotka osallistuvat molekyylien lämpöliikkeeseen. Hiukkasen pintaa riittävän lähellä oleva ioni vangitsee hiukkasen vetovoiman (mukaan lukien peilikuvan) vaikutuksesta hiukkasen pintaan, joten hiukkasen pinnan lähelle muodostuu tyhjä alue, jossa ei ole ioneja. :

Tuloksena olevasta pitoisuuserosta johtuen tapahtuu ionien diffuusiota hiukkasen pintaan (ionit pyrkivät miehittämään tyhjän alueen), minkä seurauksena nämä ionit jäävät loukkuun.

Millä tahansa mekanismilla, kun hiukkanen kerää varauksen, hiukkasen lähellä oleviin ioneihin alkaa vaikuttaa hylkivä sähkövoima (hiukkasen varaus ja samanmerkkiset ionit), joten latausnopeus laskee ajan myötä ja jossain vaiheessa. piste pysähtyy kokonaan. Tämä selittää hiukkasvarausrajan olemassaolon.

Koronaraossa olevan hiukkasen keräämän varauksen määrä riippuu seuraavista tekijöistä:

• hiukkasen kyky latautua (latausnopeus ja rajoittava varaus, jota enemmän hiukkasta ei voida ladata);
• latausprosessille varattu aika;
• sen alueen sähköiset parametrit, jossa hiukkanen sijaitsee (sähkökentän voimakkuus, ionien pitoisuus ja liikkuvuus)

Hiukkasen kyky latautua määräytyy hiukkasen parametrien (ensisijaisesti koon sekä sähköfysikaalisten ominaisuuksien) perusteella. Sähköiset parametrit hiukkasen sijainnissa määräytyvät koronapurkauksen tavan sekä hiukkasen ja koronaelektrodin välisen etäisyyden mukaan.

Ajautuminen ja hiukkasten laskeutuminen

Koronaelektrodijärjestelmän elektrodien välisessä tilassa on sähkökenttä, joten Coulombin voima Fк alkaa välittömästi vaikuttaa varauksen saaneeseen hiukkaseen, minkä vuoksi hiukkanen alkaa siirtyä keräyselektrodin suuntaan - syntyy ryömintänopeus W:

Coulombin voiman arvo on verrannollinen hiukkasen varaukseen ja sähkökentän voimakkuuteen sen sijainnissa:

Hiukkasen liikkeestä väliaineessa syntyy vastusvoima Fс riippuen hiukkasen koosta ja muodosta, sen liikkeen nopeudesta sekä väliaineen viskositeetista, joten ajelehtimisnopeuden kasvu. on rajoitettu. On tunnettua, että suuren hiukkasen ryömintänopeus koronapurkauksen kentässä on verrannollinen sähkökentän voimakkuuteen ja sen säteen neliöön, kun taas pienen hiukkasen on verrannollinen kentänvoimakkuuteen.

Jonkin ajan kuluttua hiukkanen saavuttaa keräyselektrodin pinnan, jossa seuraavat voimat pitävät sitä:

• sähköstaattiset vetovoimat, jotka johtuvat hiukkasessa olevasta varauksesta;
• molekyylivoimat;
• kapillaarivaikutuksista johtuvat voimat (jos läsnä on riittävä määrä nestettä ja hiukkasen ja elektrodin kyky kastua).

Nämä voimat vastustavat ilmavirtausta, joka pyrkii repimään hiukkasen irti. Hiukkanen poistetaan ilmavirrasta.

Kuten näette, elektrodijärjestelmän koronaväli suorittaa seuraavat sähköpuhdistukseen tarvittavat toiminnot:

• positiivisten ionien tuotanto hiukkasten varaamiseksi;
• tarjoaa sähkökentän ionien suuntaamiseen (tarvitaan hiukkasten varaamiseen) ja varautuneiden hiukkasten suuntaamiseen kohti keräyselektrodia (tarvitaan hiukkasten kerrostumista varten).

Siksi koronapurkauksen sähköinen tila vaikuttaa merkittävästi puhdistustehokkuuteen. Tiedetään, että sähköpuhdistusprosessia helpottaa koronapurkauksen kuluttaman tehon kasvu - elektrodeihin kohdistetun potentiaalieron ja/tai purkausvirran kasvu. Aiemmin tarkasteluista elektrodien välisen raon virta-jännite-ominaisuuksista on selvää, että tätä varten on tarpeen säilyttää potentiaalieron murto-arvo (lisäksi on selvää, että tämä ei ole helppo tehtävä).

Useat tekijät voivat vaikuttaa merkittävästi sähköiseen puhdistusprosessiin:

• saastehiukkasten korkea määrällinen pitoisuus; johtaa ionien puutteeseen (useimmat niistä kerrostuvat hiukkasille), minkä seurauksena koronan intensiteetti laskee, päättymiseen asti (ilmiötä kutsutaan koronalukitukseksi), raon sähkökentän parametrien huononemiseen ; tämä johtaa latausprosessin tehokkuuden laskuun;
• pölykerroksen kerääntyminen keräyselektrodille:
  • jos kerroksessa on korkea sähkövastus, silloin se kerää sähkövarauksen, jonka merkki on sama kuin ajautuvien hiukkasten varaus (ja koronaelektrodin napaisuus), minkä seurauksena:
    • koronapurkauksen intensiteetti laskee (johtuen raossa olevan sähkökentän muodonmuutoksesta), mikä vaikuttaa negatiivisesti hiukkasten latausprosessiin ja hiukkasten ajautumisprosessiin keräyselektrodille;
    • varautuneella kerroksella on hylkivä vaikutus kerrostettuun hiukkaseen, jolla on samanmerkkinen varaus, mikä vaikuttaa negatiivisesti kerrostumisprosessiin;
• sähkötuuli (ilmavirran ilmaantuminen koronaelektrodista keräyselektrodia kohti) voi joissain tapauksissa vaikuttaa merkittävästi hiukkasten, erityisesti pienten, liikeradan.

Sähköiset elektrodisuodatinjärjestelmät

Kun siirryt poispäin koronaelektrodista levyjä pitkin, kentänvoimakkuuden arvo pienenee. Erotetaan ehdollisesti aktiivinen alue elektrodien välisestä raosta, jonka sisällä kentänvoimakkuus saa merkittäviä arvoja; tämän alueen ulkopuolella sähköpuhdistukseen tarvittavat prosessit ovat tehottomia riittämättömän jännityksen vuoksi.

Saastehiukkasen liikkeen skenaario käytännössä voi poiketa aiemmin kuvatusta: esimerkiksi hiukkanen ei saavuta keräyselektrodia (a) tai kerrostunut hiukkanen voi jostain syystä irtautua (b) keräyselektrodista , jota seuraa ilmavirran mukana kulkeutuminen:

On selvää, että korkeiden puhdistuslaatuindikaattoreiden saavuttamiseksi on välttämätöntä, että seuraavat ehdot täyttyvät:

• jokaisen kontaminaatiohiukkasen on päästävä keräyselektrodin pintaan;
• jokainen hiukkanen, joka on saavuttanut keräyselektrodin, on pidettävä tukevasti pinnallaan, kunnes se poistetaan puhdistuksen aikana.

On ehdotettu, että seuraavat toimenpiteet johtavat siivouksen laadun parantamiseen:

• ryömintänopeuden W kasvu;
• ilman virtausnopeuden lasku Vv.p.;
• lisäämällä keräyselektrodien pituutta S ilman liikkeen suunnassa;
• elektrodien välisen etäisyyden L pieneneminen, mikä johtaa etäisyyden A pienenemiseen (joka hiukkasen on voitettava saavuttaakseen keräyselektrodin).

Suurin mielenkiinto on tietysti mahdollisuus lisätä ryömintänopeutta. Kuten aiemmin todettiin, se määräytyy pääasiassa sähkökentän voimakkuuden ja hiukkasen varauksen suuruuden mukaan, joten sen maksimiarvojen varmistamiseksi on välttämätöntä ylläpitää intensiivistä koronapurkausta sekä varmistaa riittävä viipymäaika (n. vähintään 0,1 s) hiukkasesta raon aktiivisella alueella (joten hiukkanen onnistui saamaan merkittävän varauksen).

Ilman virtausnopeuden arvo (aktiivisen alueen vakiokoossa) määrittää hiukkasen viipymäajan raon aktiivisella alueella ja siten latausprosessille varatun ajan ja ajautumisen ajan. käsitellä asiaa. Lisäksi liiallinen nopeuden lisäys johtaa uudelleen kulkeutumisilmiön esiintymiseen - saostuneiden hiukkasten vetämiseen pois keräyselektrodista. Virtausnopeuden valinta on kompromissi, koska nopeuden lasku johtaa laitteen tilavuuden tuottavuuden laskuun ja puhdistuksen laadun voimakkaaseen heikkenemiseen. Yleensä nopeus sähkösuodattimissa on noin 1 m/s (voi olla välillä 0,5…2,5 m/s).

Keräyselektrodin pituuden S lisäyksellä ei voi olla merkittävää positiivista vaikutusta, koska elektrodivälin pitkänomaisessa osassa ehdollisen aktiivisen alueen ulkopuolella (suuri etäisyys purkauselektrodista) sähkökentän voimakkuus ja siksi hiukkasen ryömintänopeus on pieni:

Lisäpurkauselektrodin asentaminen pidennettyyn osaan parantaa tilannetta huomattavasti, mutta kodinkoneelle tämä ratkaisu voi aiheuttaa ongelmia myrkyllisten kaasujen tuotannossa (purkauselektrodin kokonaispituuden lisääntymisen vuoksi):

Laitteet, joissa on tällainen elektrodijärjestely, tunnetaan monikenttäsähköstaattisina suodattimina (tässä tapauksessa kaksikenttäinen sähkösuodatin), ja niitä käytetään teollisuudessa suurten kaasumäärien puhdistamiseen.

Elektrodien välisen etäisyyden pienentäminen (L → *L) johtaa polun lyhenemiseen (*A< A), который необходимо преодолеть частице, чтобы достигнуть осадительного электрода:

Johtuen elektrodien välisen etäisyyden pienenemisestä potentiaaliero U pienenee, minkä seurauksena myös elektrodien välisen raon aktiivisen alueen koko pienenee. Tämä johtaa latausprosessin ja hiukkasten drift-prosessin sallitun ajan lyhenemiseen, mikä puolestaan ​​voi johtaa puhdistuksen laadun heikkenemiseen (erityisesti pienille hiukkasille, joilla on alhainen latauskyky). Lisäksi etäisyyden pienentäminen johtaa ytimen poikkileikkausalan pienenemiseen. Pinta-alan pienentämisen ongelma voidaan ratkaista asentamalla rinnakkain sama elektrodijärjestelmä:

Laitteet, joissa on tällainen elektrodijärjestely, tunnetaan moniosaisina sähköstaattisina suodattimina (tässä tapauksessa kaksiosaisina) ja niitä käytetään teollisuusasennuksissa. Tässä mallissa on pidempi koronaelektrodin pituus, mikä voi aiheuttaa ongelmia myrkyllisten kaasujen tuotannossa.

Hypoteettinen erittäin tehokas sähkösuodatin sisältää todennäköisesti useita sähkökenttiä ja puhdistusosia:

Jokainen tähän moniosaiseen monikenttäiseen sähkösuodattimeen saapuva hiukkanen ehtisi vastaanottamaan suurimman mahdollisen latauksen, koska laite tarjoaa laajan pituisen aktiivisen latausalueen. Jokainen varautunut hiukkanen saavuttaisi keräyselektrodin pinnan, koska laite tarjoaa pitkän aktiivisen pinnoitusalueen ja pienentää etäisyyttä, joka hiukkasen on ylitettävä asettuakseen elektrodille. Laite selviytyi helposti korkeasta pölypitoisuudesta ilmassa. Mutta tällainen elektrodien järjestely, johtuen koronaelektrodien suuresta kokonaispituudesta, tuottaa liian suuren määrän myrkyllisiä kaasuja. Siksi tällainen malli on täysin sopimaton käytettäväksi laitteessa, joka on suunniteltu puhdistamaan ilmaa, jota ihmiset käyttävät hengitykseen.

Artikkelin alussa tarkasteltiin kahdesta yhdensuuntaisesta levystä koostuvaa elektrodijärjestelmää. Hänellä on erittäin hyödyllisiä ominaisuuksia jos sitä käytetään kotitalouksien sähkösuodattimessa:

• sähköpurkaus elektrodijärjestelmässä ei virtaa (ei ole ionisaatioprosesseja), joten myrkyllisiä kaasuja ei synny;
• elektrodien väliseen tilaan muodostuu tasainen sähkökenttä, joten elektrodien välisen raon murtumislujuus on suurempi kuin vastaavan raon koronaelektrodilla.

Näiden ominaisuuksien ansiosta tämän elektrodijärjestelmän käyttö sähkösuodattimessa voi tarjota tehokkaan varautuneiden hiukkasten kerrostumisen ilman haitallisten kaasujen muodostumista.
Vaihdetaan kaksikenttäelektrodijärjestelmän toinen koronalankaelektrodi levyelektrodilla:

Ilmanpuhdistusprosessi modifioidussa elektrodijärjestelmässä on hieman erilainen - nyt se etenee kahdessa vaiheessa: ensin hiukkanen kulkee korona-raon läpi, jossa on epähomogeeninen kenttä (aktiivinen alue 1), jossa se vastaanottaa sähkövarauksen ja menee sitten rakoon. tasaisella sähköstaattisella kentällä (aktiivinen alue 2), joka varmistaa varautuneen hiukkasen ajautumisen keräyselektrodille. Siten voidaan erottaa kaksi vyöhykettä: latausvyöhyke (ionisaattori) ja saostusvyöhyke (saostin), minkä vuoksi tämä ratkaisu on saanut nimen - kaksivyöhyke sähköstaattinen erotin. Sadevyöhykkeen elektrodien välisen raon läpilyöntivoimakkuus on suurempi kuin latausvyöhykkeen raon läpilyöntivoimakkuus, joten siihen kohdistetaan suurempi potentiaalieron U2 arvo, mikä antaa suuremman arvon sähkökentän voimakkuudelle. tällä vyöhykkeellä (aktiivinen alue 2). Esimerkki: harkitse kahta aukkoa samalla elektrodien välisellä etäisyydellä L=30 mm: koronaelektrodilla ja levyelektrodilla; keskimääräisen voimakkuuden läpilyöntiarvo raolle, jossa on epähomogeeninen kenttä, ei ylitä 10 kV/cm; tasaisen kentän läpilyöntivoimakkuus on noin 28 kV/cm, (yli 2 kertaa suurempi).

Kenttävoimakkuuden kasvu parantaa puhdistuksen laatua, sillä varautuneiden pölyhiukkasten kulkeutumisen varmistava voima on verrannollinen sen arvoon. On huomattava, että pinnoitusvyöhykkeen elektrodijärjestelmä ei kuluta lähes lainkaan sähköä. Lisäksi, koska kenttä on tasainen, koko vyöhykkeen pituudella (ilman liikkeen suunnassa), intensiteetti saa saman arvon. Tämän ominaisuuden ansiosta on mahdollista lisätä sadevyöhykkeen elektrodien pituutta:

Tämän seurauksena aktiivisen pinnoitusalueen (aktiivinen alue 2) pituus kasvaa, mikä lisää drift-prosessille varattua aikaa. Tämä parantaa puhdistuksen laatua (erityisesti pienille hiukkasille, joiden kulkeutumisnopeus on alhainen).
Elektrodijärjestelmään voidaan tehdä vielä yksi parannus: elektrodien lukumäärän lisääminen asettumisvyöhykkeellä:

Tämä johtaa sadevyöhykkeen elektrodien välisen etäisyyden pienenemiseen, mikä johtaa:

• etäisyys, joka varautuneen hiukkasen on ylitettävä saavuttaakseen keräyselektrodin, pienenee;
• elektrodien välisen raon läpilyöntivoimakkuus kasvaa (näkyy ilmavälin kriittisen jännityksen yhtälöstä), minkä ansiosta on mahdollista saada vielä korkeampia sähkökentän voimakkuuden arvoja laskeumavyöhykkeellä .

Esimerkiksi läpilyöntolujuus elektrodien välisellä etäisyydellä L=30mm on noin 28kV/cm ja L=6mm:llä noin 32kV/cm, mikä on 14 % korkeampi.

Aktiivisen alueen 2 pituus ilman liikkeen suunnassa tässä tapauksessa, mikä on tärkeää, ei pienene. Siksi elektrodien lukumäärän lisääminen suottimessa parantaa myös puhdistuksen laatua.

Johtopäätös

Lopulta keksimme kaksivyöhykkeen elektrodijärjestelmän, jolla on hyvä poistaa suspendoituneet hiukkaset, jopa pienet, joita on vaikeimmin siepata (alhainen latauskyky ja siten alhainen kulkeutumisnopeus) alhaisella myrkyllisyystasolla. tuotetut kaasut (olettaen, että käytetään positiivista lumivyörykoronaa). Suunnittelussa on myös haittoja: korkealla kvantitatiivisella pölypitoisuudella tapahtuu koronalukitusilmiö, joka voi johtaa puhdistustehokkuuden huomattavaan heikkenemiseen. Pääsääntöisesti asuinilma ei sisällä tätä määrää saasteita, joten tätä ongelmaa ei pitäisi syntyä. Hyvän ominaisuuksien yhdistelmän ansiosta vastaavilla elektrodijärjestelmillä varustettuja laitteita käytetään onnistuneesti huoneilman hienopuhdistukseen.

Mikäli mahdollista, seuraava osa sisältää materiaaleja täysimittaisen kaksivyöhykkeen sähköstaattisen ilmanpuhdistimen suunnittelusta ja asennuksesta kotona.

Suuri kiitos Yana Zhirovalle toimitetulle kameralle: ilman sitä valokuva- ja videomateriaalin laatu olisi paljon huonompi, eikä koronapurkauksesta olisi yhtään kuvia.

Nazarov Mihail.

Lähteet

1. Tekniikan sähköfysikaaliset perusteet korkea jännite. I.P. Vereshchagin, Yu.N. Vereshchagin. - M.: Energoatomizdat, 1993;
2. Teollisuuskaasujen puhdistus sähköstaattisilla suodattimilla. V.N. Uzhov. - M .: Kustantaja "Chemistry", 1967;
3. Teollisuuskaasujen pölynkeräys- ja puhdistustekniikka. G.M.-A. Aliev. - M.: Metallurgy, 1986;
4. Teollisuuskaasun puhdistus: Per. englannista. - M., Chemistry, 1981.

Vain rekisteröityneet käyttäjät voivat osallistua kyselyyn. , Ole kiltti.

Valitettavasti kotimme ilmaa ei voida kutsua täydelliseksi. Lisäksi kadulla se on paljon puhtaampi, koska se puhdistetaan auringon ja luonnollisen ionisoinnin vaikutuksesta, tuulen puhaltamana, sateen kostuttamana. Voimmeko luoda kotiimme sellaiset olosuhteet ilman puhdistamiseksi? Pelkkä tuuletus ja imurointi eivät riitä: ne eivät pysty tuhoamaan pölyä ja hajoamistuotteita: hiilimonoksidia, typen oksideja, ammoniakkia ja paljon muuta. Tietysti on ulospääsy - ostaa tällainen ilmanpuhdistin. Jos puhumme ilmanpuhdistimen toiminnasta, kaikki on yksinkertaista. Huoneen ilma kulkee laitteen läpi, ja sen suodattimille laskeutuu pöly, allergeeneja, nukkaa, tupakansavua ja kemikaaleja. Nyt valmistajat tarjoavat erilaisia ​​laitteita: hiili- tai HEPA-suodattimella, plasmalla, ionisoivalla, fotokatalyyttisellä ja ilmapesulla.

Sanotaan vain, että tällaisen laitteen hinta ei ole alhainen. Ja sen lisäksi, mikä on paras, ei ole niin helppoa. Siksi, jos sinulla on taitavia käsiä, suosittelemme, että luot laitteen omin käsin.

Miten tehdä

Ehdotettu ilmanpuhdistin on ilmanpesuri, jossa vesi toimii suodattimena, joka puhdistaa ilman allergeeneista, pölystä ja lialta. Tämän seurauksena ilma ei vain puhdistu, vaan myös kostutetaan. Lisäksi vesi on halvin suodatin.

Nykyaikaisen kodin ilmaa tuskin voi kutsua puhtaaksi: se sisältää suuren määrän pölyä sekä erilaisia ​​​​huonekalujen aiheuttamia myrkkyjä.

Tämän torjumiseksi suunnitellaan ilmanpuhdistimia, joista on tarjolla erilaisia ​​malleja modernit markkinat kodinkoneet. Valmiin kalliin laitteen lisäksi voit myös tehdä ilmanpuhdistimen omin käsin, mikä säästää huomattavan summan.

Millaisia ​​puhdistusaineita voidaan tehdä?

Ennen kuin aloitat kotitekoisen ilmanpuhdistimen kehittämisen, sinun on määritettävä asunnon ilman kosteustaso. Tämä indikaattori ei saa laskea alle 30 % ja samalla ylittää 75 %. Voit määrittää tämän parametrin tason tavanomaisella psykrometrillä. Jos huoneen ilmaseoksen kosteus ei täytä tätä standardia, on tarpeen tehdä ilmanpuhdistuslaitteen lisäksi laite, joka päätehtävänsä lisäksi myös kostuttaa tai kuivaa ilmaa.

Ilmaseoksen kosteustasosta riippuen voidaan valmistaa toinen kahdesta puhdistusainetyypistä:

• korkean kosteuspitoisuuden omaavalle ilmaseokselle;
• kuivalle ilmalle.

Laite kuivaan ympäristöön

Alhaisen kosteuspitoisuuden omaavan ilmanpuhdistimen valmistamiseksi sinun on valmistettava seuraavat materiaalit:

• muovisäiliö, jossa on tiivis kansi;
• pienitehoinen tuuletin, joka on hyvä tietokoneen jäähdytin;
• vesi, paras tislattu;
• jäähdyttimen virtalähde - se voi olla tavallisia akkuja.

Ensinnäkin säiliön kanteen tehdään reiät tuulettimen kiinnittämiseksi. On huomattava, että tällainen malli on kiinnitettävä mahdollisimman turvallisesti, muuten tuuletin voi pudota veteen, mikä johtaa oikosulkuun.

Taloudellisen energiankulutuksen varmistamiseksi tällainen kotitekoinen laite voidaan varustaa releellä, joka sammuttaa ja käynnistää imurin tietyin, ennalta määrätyin väliajoin. Kokoonpanossa virtapiiri tässä tapauksessa on huolehdittava siitä, että puhaltimeen ei syötetä sen nimellisarvoa ylittävää jännitettä.

Kannen asennus kotitekoinen laite paikalleen, tee-se-itse-sisäilmanpuhdistuslaite on valmis. Kun se kytketään päälle, huoneesta ilma pääsee säiliöön, jossa se sekoittuu vesihiukkasten kanssa kostuen näin. Kaikki sen sisältämät haitalliset mikro-organismit ja pöly imevät vesihiukkasia. Kaiken tämän seurauksena ilma ei muutu vain puhtaammaksi, vaan myös kosteammaksi.

Lisäksi laite voidaan varustaa myös hiilisuodattimella asentamalla se tuulettimeen. Tässä tapauksessa on mahdollista tarjota vielä luotettavampi ilmanpuhdistus talossa.

Lisäksi tehon lisäämiseksi jotkut mestarit neuvovat laittamaan säiliön pohjalle jonkinlaista hopeatuotetta, mikä varmistaa veden puhdistuksen säiliön sisällä.

Kostean ilman laite

Toinen vaihtoehto on tee-se-itse ilmanpuhdistin liian kosteaan ympäristöön, kun tämä luku on yli 60%. Tässä tapauksessa ilmaseoksen lisäkostutusta ei tarvita.

Tällaisen laitteen valmistamiseksi sinun on valmisteltava:

• muovisäiliö ja kansi siihen;
• pienitehoinen tuuletin;
• tavallinen suola;
• mikä tahansa huokoinen materiaali - sideharso, vaahtokumi, puuvilla tai jotain vastaavaa.

Säiliöön tehdään kaksi reikää vastakkaisille puolille eri tasoilla - yksi jäähdyttimen asentamista varten, toinen ilmaseoksen johtamista varten. Seuraava askel kotitekoisen puhdistusaineen luomisessa on asentaa tuuletin ensimmäiseen reikään ja valittu puhdistusaine toiseen. Säiliön sisään kaadetaan suolaa, jonka tulee olla hieman jäähdytintä alempana ja samalla peittää suodatin kokonaan.

Valmistetun laitteen toimintaperiaate on, että siihen tuleva ilma kulkee suolan läpi, jonka pinnalle haitalliset aineet ja ilmasta tuleva ylimääräinen kosteus laskeutuvat. Samaan aikaan puhdas ilmaseos kyllästyy suolahiukkasilla - kloridi-ioneilla natriumin kanssa. Huokoisen suodattimen läpi kulkeva seos edistää asunnossa elävien mikrobien tuhoamista ja tarjoaa siten kaksinkertaisen ilmanpuhdistuksen.

On huomattava, että tällaisen laitteen valmistuksessa on suositeltavaa valita pienitehoinen tuuletin. Muuten suolakiteet rummuvat jatkuvasti muovisäiliön seinillä ja aiheuttavat siten tarpeetonta melua.

Siksi harkitsimme kahta päävaihtoehtoa kotitekoisia laitteita, jotka tarjoavat hyvän ilmanpuhdistuksen kodissa. Tietenkin sellaiset yksinkertaiset instrumenttimallit, jotka voidaan helposti tehdä omin käsin, jopa ilman erityisiä taitoja, kirjaimellisesti improvisoiduista keinoista, eivät eroa toisistaan. korkeatasoinen tehokkuutta vakaviin tehdasmalleihin verrattuna.

Mutta jos otat huomioon eron valmiin laitteen hinnassa ja kotitekoiseen puhdistusaineeseen käytettyjen materiaalien kokonaiskustannuksissa, kaikki valitukset ovat yksinkertaisesti sopimattomia.

Sisältö:

Nykyinen ekologinen tilanne on monissa tapauksissa kaukana suotuisasta. Ympäristö on pääosin saastunut. Pöly ja muut pienet hiukkaset pääsevät asuinrakennusten tiloihin ja muihin esineisiin, joissa on ihmisiä. On mahdollista ratkaista ongelma ilmanpuhdistimien avulla. Ne ovat erityisen välttämättömiä kotikäyttöön. Ilmanpuhdistimen toimintaperiaate voi olla erilainen jokaisessa mallissa, joten tämä tekijä on otettava huomioon laitetta ostettaessa.

Ilmanpuhdistimen käyttötarkoitus

Lähes kaikki ihmiset hengittävät talon pölyä päivittäin. Hän näyttää vain turvalliselta, vähitellen kasvaen erilaisia ​​ongelmia terveyden kanssa. Pöly itsessään johtaa usein komplikaatioihin ja hengityselinten toimintahäiriöihin. Lisäksi pölylle altistuminen voi aiheuttaa tulehduksia limakalvoissa ja johtaa erilaisiin ihosairauksiin. Pölyn aiheuttamien sairauksien todennäköisyys kasvaa merkittävästi heikentyessä immuunijärjestelmä ei pysty suojaamaan kehoa.

Vielä enemmän haittaa ei aiheuta pöly itse, vaan kaikenlaiset bakteerit ja muut sen sisältämät mikro-organismit. Monet niistä ovat sairauksia aiheuttavia ja aiheuttavat vakavan terveysriskin.
Puhtaan ja raitista ilmaa tuottava tehtävä ratkaistaan ​​onnistuneesti käyttämällä ilmanpuhdistimia. Kaikentyyppiset ilmanpuhdistimet edistävät tilojen ilmatilan taattua ja laadukasta puhdistusta.

Ilmanpuhdistimien toimintaperiaate

Ilmanpuhdistimien toimintaperiaate on melko yksinkertainen. Toimintasuunnitelma on ilman vetäminen sisääntulon läpi, sen edelleen kulkeminen läpi erilaisia puhdistus ja sen jälkeen luovutus huoneeseen puhtaana.

Mikään ilmanpuhdistin ei kuitenkaan voi täysin korvata märkäpuhdistusta tai pölynimuria. Nämä laitteet pystyvät läpäisemään itsensä läpi pieniä määriä pölyä ja vain sitä, mikä on suspensiossa. Pinnoille laskeutunut pöly pysyy paikallaan, eikä ilmanpuhdistin vaikuta siihen. Hyvin tärkeä varten normaali operaatio Ilmanpuhdistimessa on lisäilmasuodatin. On suositeltavaa käyttää laitteen pienintä tehoa, jotta vältetään voimakkaat ilmavirrat, jotka voivat aiheuttaa pölyä.

Ilmanpuhdistimen toimintaperiaate heijastuu eri laitteiden rakenteisiin. Kostuttimien käytössä ilma puhdistetaan märkäsuodattimilla, joihin pöly laskeutuu. Laitteet - ilmansuodattimet on varustettu useilla suodatinvaiheilla, joiden kautta saastunut ilma kiertää ja palaa huoneeseen jo puhdistettuina. Lisäpuhdistusta varten suodattimet käsitellään erityisillä aineilla - fotokatalyyteillä, jotka tuhoavat bakteereja ja muita haitallisia elementtejä.

Ionisaattorit käyttävät erityisiä anioneja, jotka voivat houkutella pölyhiukkasia. Yhdistetyt puhdistuslaitteet käyttävät samanaikaisesti suodatusta, kostutusta ja muita toimintoja. Kaikkien puhdistuslaitteiden pääkomponentit ovat suodattimet. Heille on uskottu siivouksen päätehtävä. Yksinkertaisimmat ja halvimmat ovat mekaaniset suodattimet, jotka on valmistettu karkean verkon muodossa, joka suorittaa alustavan ilmanpuhdistuksen. Yleensä niitä käytetään yhdessä muun tyyppisten suodattimien kanssa. Vesisuodattimet on suunniteltu myös karkeaseen puhdistukseen. Märkälevyjä käytetään pölyn keräämiseen, jonka jälkeen se kerääntyy vesisäiliöihin.

Hienopuhdistus tapahtuu hiilisuodattimien avulla, joita käytetään yhdessä karkeiden puhdistuslaitteiden kanssa. Fotokatalyyttiset suodattimet käyttävät ultraviolettisäteilyä kaikenlaisten haitallisten epäpuhtauksien hapettamiseen ja hajottamiseen. Sen vaikutuksen alaisena kaikki myrkylliset aineet neutraloituvat.

Kuinka valita ilmanpuhdistin

Ilmanpuhdistuksen tehokkuus riippuu suurelta osin oikea valinta ilmanpuhdistaja. Asiantuntijat suosittelevat ensinnäkin huoneen koon huomioon ottamista. Mitä suurempi tilavuus ja pinta-ala, sitä suurempi on laitteen teho.

On muistettava, että tietyssä mallissa käytetyn ilmanpuhdistimen toimintaperiaate vaikuttaa suoraan puhdistuksen laatuun. Mitä korkeammat laatuindikaattorit ovat, sitä tehokkaampi ja kalliimpi laitteen tulisi olla. Esimerkiksi fotokatalyyttisen suodattimen vaikutus ylittää huomattavasti mekaanisen laitteen ominaisuudet, joka suodattaa vain suuria hiukkasia.

Hyödyllisiä lisätoimintoja ovat ionisointi ja kostutus, jotka parantavat merkittävästi puhdistuksen laatua. Se on erittäin tärkeää, joten ilmanpuhdistimen teho on valittava sen käyttötavan ja aikataulun mukaisesti. On toivottavaa, että laite toimii hiljaa, varsinkin jos perheessä on pieniä lapsia.

Ei niin kauan sitten, aihe otettiin esille kuinka asunto tai erillinen siivotaan työpaikka tupakansavusta. Mutta käy ilmi, että muissa olosuhteissa voit koota yksinkertaisen ilmanpuhdistimen omin käsin. Totta, teemme varauksen, vaaditaan tuntemus sähkölaitteiden asennussäännöistä ja turvallisuusvaatimuksista.

Kun tarvitaan lisäominaisuuksilla varustettuja puhdistimia

Kosteutta pidetään normaalina 30-75 prosenttia, kun taas erilaisia ​​tyyppejä tiloihin sovelletaan erilaisia ​​standardeja.

Voit tarkistaa tämän indikaattorin tavanomaisilla psykrometreillä (yksinkertaisin on kaksi tavallista lämpömittaria, joista toisen työkapseli on sijoitettu kosteaan ympäristöön, kun taas kosteus määräytyy instrumentin lukemien eron perusteella). Kätevämpiä ovat nykyaikaiset elektroniset laitteet, jotka ovat erittäin tarkkoja.

Jos huoneen kosteus ei täytä standardeja, kannattaa miettiä, miten tehdä ilmanpuhdistin, joka ei vain kerää pölyä, vaan myös kostuttaa tai kuivaa ilmaa lisävaihtoehtona.

Kaikkien ehdotettujen laitteiden perustana otamme jo kuvatun muovisäiliön ja tavanomaisen tietokonetuulettimen (jäähdyttimen). Kokoamisen yhteydessä on otettava huomioon seuraavat pääkohdat:

• Muovisäiliön syvyyden tulee olla vähintään 50-70 mm (mitä suurempi tämä indikaattori, sitä harvemmin joudut vaihtamaan laitteen vettä).
• Lisäsuodattimen ja ilmastimen roolia hoitaa vesi, joka kaadetaan säiliön pohjalle. Turvallisuussyistä sen taso ei saa ulottua tuulettimeen vähintään 30 mm, muuten kosteus voi päästä rakenteen sähköosiin.
• Ottaen huomioon, että pienenkin tuulettimen toiminta aiheuttaa tiettyä tärinää, jäähdytin on kiinnitettävä tukevasti tavallisilla pulteilla. Jos vahvistusta tarvitaan, voidaan käyttää mittojen mukaan leikattua peltilevyä.
• Kun ilma kulkee rakenteen läpi, pöly laskeutuu osittain ilmapisaroiksi, jotka ovat suspensiossa. Tämä lisää myös huoneen kosteutta.

Muuten, erityisen laiskot käyttävät ilman kostuttamiseen pesupölynimuria, joka toimii samalla periaatteella.

Suositellaan huoneisiin, joissa on korkea kosteus kotitekoinen puhdistusaine ilma, joka pystyy poistamaan ylimääräisen kosteuden huoneen ilmakehästä.

Periaatteessa tällaisen puhdistusaineen rakenne ei käytännössä eroa edellä kuvatusta laitteesta. Vain veden sijasta suolaa käytetään suodatusaineena, joka on peitetty kerroksella huokoista materiaalia. Tavallisella pöytäsuolalla on merkittävä kosteuden imeytyminen, kiinnitä huomiota sen kuntoon kosteassa huoneessa.

Kun ilmavirta kulkee suolasuodatinkerroksen läpi, tapahtuu merkittävä vesihöyryn imeytyminen, kun taas huokoinen materiaali varmistaa pölyhiukkasten pidättymisen.

On syytä huomata, että tällaisissa kotitekoisissa laitteissa tulisi käyttää tuuletinta, jolla on pieni juoksupyörän nopeus.

Muuten voimakas ilmavirtaus voi tuoda suolakiteitä suspensioon, minkä seurauksena käytön aikana syntyvä melutaso kohoaa merkittävästi (suola hakkaa astian seiniä ja puhaltimen siipipyörää).

Silikageeliä voidaan suositella myös korkean teknologian kuivausaineeksi, jonka pakkaukset löytyvät merkkikenkien ja muiden vaatekaappien pakkauksista. Mutta on pidettävä mielessä, että tämä reagenssi imee nopeasti kosteutta, joten puhdistusaineen tehokkuus ja pitkäaikainen toiminta voidaan saavuttaa vain merkittävällä ainekerroksella. Siksi puhdistimen rungona käytettävän säiliön syvyyttä on lisättävä.

Jos on tarvetta puhdistaa ilmaa suurissa tiloissa, on suositeltavaa ostaa tehdasvalmisteisia yksiköitä. Tällä hetkellä voit valita puhdistuslaitteen, jossa on laaja valikoima suodattimia, jotka tarjoavat sekä kostutus- että kosteudenpoiston automaattitilassa.

Ilmanpuhdistimen valitseminen kotiin - mikä suodatin on parempi?
Parhaan ionisaattorilla varustetun ilmanpuhdistimen valinta asuntoon
Ilmanpuhdistimen valinta fotokatalyyttisellä suodattimella