Т. Н. Акулова, Т. М. Григорьева, с. в. Мерлова

Чувашский государственный аграрный университет

обеспыливание воздуха, аэроионизатор, коронирующий электрод, разрядная лампа, скорость движения частиц пыли.

Разнообразные коронные аэроионизаторы отличаются схемами применяемых высоковольтных выпрямителей и конструкциями коронирующих электродов. Известно устройство с коронирующими игольчатыми электродами, выполненными в виде сетки и скомбинированные с вентиляционной системой. Его недостаток заключается в том, что при заземлении кожуха вентиляционного воздуховода, значительная доля отрицательных ионов из воздушной струи втягивается электрическим полем обратно и нейтрализуется на кожухе. Известен ионизатор – озонатор воздуха, принцип действия которого основан на получении аэроионов и озона путем коронного или барьерного разряда, однако наличие озона может изменять газовый состав в воздухе и, являясь мощным окислителем, приводить к коррозии металла. Нами предлагается устройство для обеспыливания и ионизации воздуха производственных помещений, которое содержит коронирующий электрод в виде разрядной лампы, вспомогательный электрод в виде лопасти осевого вентилятора, вал вращения которого установлен коаксиально внутри рамы, также имеется отражатель с сепарирующей сеткой, высокочастотный генератор, резонатор. Движение заряженных частиц в межлопастном канале происходит за счет вращения лопастей, расположенных внутри корпуса устройства, чем обеспечивается постоянный вынос заряженных частиц из зоны ионизации, препятствуя установлению процесса динамического равновесия между частицами и коронирующим электродом. Весь поток воздуха внутри межлопастного пространства устройства вращается с угловой скоростью и состоит из одинаковых элементарных струек, совпадающих с очертанием лопастей. При этом частицы пыли участвуют в двух движениях: вращательном – вместе с корпусом устройства, и поступательном – вдоль поверхности лопаток относительно корпуса. Нами рассчитаны значения скорости движения частиц пыли на входе и выходе из устройства в зависимости от их диаметра при различной напряженности электрического поля.

A variety of corona aeroionizers differ in the schemes of the high-voltage rectifiers used and the designs of the discharge electrodes. A device with corona needle electrodes made in the form of a grid and combined with a ventilation system is known. Its disadvantage is that when the casing of the ventilation duct is grounded, a significant proportion of negative ions from the air jet is drawn back by the electric field and neutralized on the casing. An ionizer – aeroionizers is known, the principle of which is based on the production of air ions and ozone by corona or barrier discharge, however, the presence of ozone can change the gas composition in the air and, being a powerful oxidizing agent, lead to metal corrosion. We propose a device for dedusting and ionizing the air of industrial premises, which contains a corona electrode in the form of a discharge lamp, an auxiliary electrode in the form of an axial fan blade, the rotation shaft of which is installed coaxially inside the frame, there is also a reflector with a separating grid, a high-frequency generator, a resonator. The movement of charged particles in the interblade channel occurs due to the rotation of the blades located inside the device body, which ensures the constant removal of charged particles from the ionization zone, preventing the establishment of a dynamic equilibrium process between the particles and the corona electrode. The entire air flow inside the interblade space of the device rotates at an angular velocity and consists of identical elementary streams that coincide with the outline of the blades. In this case, dust particles participate in two movements: rotational – together with the device body, and translational – along the surface of the blades relative to the body. We calculated the values of the speed of movement of dust particles at the inlet and outlet of the device, depending on their diameter at different electric field strengths.

1. Акулова, Т. Н. К расчету процесса обеспыливания, осуществляемого с помощью многослойного устройства для очистки воздуха / Т. Н. Акулова, А. В. Верещак, С. Н. Мардарьев // Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. – 2020. – № 2(13). – С. 95-100. – DOI 10.17022/p1jz-md23. – EDN LYHYAU.


2. Акулова, Т. Н. Обоснование системы очистки воздуха птицеводческих помещений с применением устройства для ионизации и обеспыливания / Т. Н. Акулова, А. П. Петров // АгроЭкоИнфо. – 2018. – № 2(32). – С. 54. – EDN XTAMYH.


3. Акулова, Т. Н. Система требований при проектировании устройства для ионизации и обеспыливания воздуха / Т. Н. Акулова // Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК : материалы Международной научно-практической конференции, Чебоксары, 20–21 октября 2015 года. – Чебоксары: Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. – С. 541-546. – EDN WBVFEL.


4. Акулова, Т. Н. Технические устройства для обеспыливания воздуха / Т. Н. Акулова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2016. – С. 174.


5. Алешина, К. А. Процесс движения ионизированной частицы пыли / К. А. Алешина, Т. М. Григорьева // Студенческая наука - первый шаг к цифровизации сельского хозяйства : материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции, посвященной 90-летию ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ, в 3 ч., Чебоксары, 15 октября 2021 года. – Чебоксары : Чувашский государственный аграрный университет, 2021. – С. 141-143. – EDN OMTQLT.


6. Баев, В. И. Ионизация воздуха в птичниках / В. И. Баев, М. Е. Бочаров, Е. В. Чекомасов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : Наука и высшее профессиональное образование. – 2007. – № 4(8). – С. 123-129. – EDN NEBFJH.


7. Возмилов, А. Г. Теоретические и экспериментальные исследования эффективности очистки воздуха электростатическим фильтром / А. Г. Возмилов, Р. Ю. Илимбетов, Д. В. Астафьев // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE) : [сайт]. – 2016. – № 5-6. – С. 80-89. – URL:  https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.05-06.009

8. Возмилов, А. Г. Электроочистка и электрообеззараживание воздуха в технологических процессах АПК / А. Г. Возмилов, О. В. Звездакова // Вестник Челябинской государственной агроинженерной академии. – 2013. – Т. 66. – С. 14-24. – EDN RSCPUR.


9. Гридел, Т. Е. Промышленная экология : пер. с англ. / Т. Е. Гридел, Б. Р. Алленби ; под. ред. Э.В. Гирусова. – Москва : ЮНИТИ-ДАНА, 2004. – 524 с.


10. Кафаров, В. В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В. В. Кафаров, М. Б. Глебов. – Москва : Высшая школа, 1991. - 400 с.: ил.


11. Рудаков, В. В. Ионизация воздуха в животноводческих помещениях : монография / В. В. Рудаков, С.К. Александрова. – Ленинград : Агропромиздат, 1987.


12. Санитарно-гигиенические нормы допустимых уровней ионизации воздуха: СанПиН 2.2.4.1294-03 от 16 июня 2003г. – Текст : электронный // НПФ Янтарь : [сайт]. – URL: (http://www.ionization.ru/issue/iss5.htm). (дата обращения: 15.02.2020).


13. Смолин, Н. И. Результаты исследований основных технических характеристик электрофильтра с повышенной объемной скоростью / Н. И. Смолин, С. М. Еськова // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. – 2012. – № 1(30). – С. 12-15. – EDN QBNKGD.


14. Сторчевой, В. Ф. Аэроионизация и электроозонирование атмосферы в клетках для кур-несушек: автореферат диссертации кандидата технических наук / В. Ф. Сторчевой. – Москва, 1994.  EDN: ZLNFYB


15. Чижевский, А. Л. Руководство по применению ионизированного воздуха в промышленности, сельском хозяйстве и в медицине : методические указания при использовании аэроионификационными установками «Союзсантехники» / А. Л. Чижевский. – Москва : Госпланиздат, 1959.


16. http://kosmin.ru/ozon/. Тышкевич Е. В. Озон - мирное оружие 21 века. [Электронный ресурс] - Режим доступа: (обращение 13.09.2022)