Математическая модель электростатического фильтра для очистки воздушной среды в малообъемных помещениях АПК

Аннотация

Рассмотрены вопросы очистки воздушной среды малообъемных помещений с повышенными требованиями к чистоте воздуха, к которым относятся ветеринарные и зоотехнические лаборатории, вычислительные центры и т.п. Воздушный бассейн агропромышленных комплексов загрязнён различными вредными веществами: пыль, аммиак, сероводород, микроорганизмы. В связи с этим малообъемные помещения, находящиеся на территории комплексов, необходимо защищать от вентиляционных выбросов животноводческих помещений. Известно, что в данных помещениях рекомендуется использовать для очистки воздушной среды от аэрозоля электростатические фильтры. Рассмотрены конструкция и принцип работы электростатического фильтра. Осаждение частиц происходит за счет сил электрического поля, которые действуют на естественный заряд частиц аэрозоля. Эффективность очистки электростатического фильтра зависит от ряда конструктивных и технологических параметров, таких как длина зоны осаждения, расстояние между осадительными электродами, скорость воздушного потока через фильтр, диэлектрических свойств частиц и их размера. На основании аналитических зависимостей, описывающих процессы очистки воздуха от аэрозолей, была разработана математическая модель в программном пакете Matlab/Simulink, позволяющая рассчитывать эффективность электростатического фильтра. Для проверки адекватности математической модели были проведены два эксперимента на действующем электростатическом фильтре. В первом эксперименте исследовалась зависимость эффективности очистки электростатического фильтра от размера частиц, во втором – зависимость эффективности от скорости воздушного потока. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало хорошую сходимость с точностью ±5%. Полученная математическая модель позволяет проводить теоретические исследования электростатического фильтра с целью определения его основных конструктивных и технологических параметров.