Методические указания к лабораторно-практическому занятию “Расчет аэроионизаторов для сельскохозяйственных помещений”, страница 2

Преимущество аэроионизаторов состоит еще и в том, что кроме генерирования легких отрицательных аэроионов и озона, они позволяют очищать воздух от пыли и микроорганизмов. Частицы пыли, заряжаясь под действием поля осаждаются на стенах, полу и оборудовании.

Коронный разряд возникает вследствие неоднородности напряженности электрического поля в межэлектродном промежутке. Максимальная напряженность поля наблюдается на поверхности провода и спадает по мере приближения к плоскости. При определенной напряженности поля, называемой критической, у поверхности провода начинается ионизация воздуха. Электроны, движущиеся от отрицательно заряженного провода к плоскости, теряют скорость из-за резкого спада напряженности поля и “прилипают” к нейтральным молекулам, образуя отрицательные ионы. Эти ионы движутся к плоскости, создавая ток коронного разряда. При униполярной короне практически все межэлектродное пространство заполнено ионами одного знака, совпадающего со знаком потенциала на коронирующем электроде.

Начальная (критическая) напряженность коронного разряда для проволочных электродов определяют по эмпирической формуле Пика:

 , ,              (1)

где ro- радиус коронирующего провода, м; d - относительная плотность воздуха, d = 1 при r = 1,013×105 Па и  Т = 293 К; r - атмосферное давление, Па; Т - температура воздуха, К.

Начальное напряжение коронного разряда зависит от геометрических параметров системы коронирующих электродов. Для системы электродов характерной для животноводческих и птицеводческих помещений (рис. 1) начальное напряжение коронного разряда, В

Uo=Eo×ro×A,            ,                         (2)

где А - функция геометрических параметров системы электродов.

 


                                                                                

 


                                       H

                                                              h 

 


Рис. 1. Система электродов для создания поля коронного разряда

Удельная (на единицу длины коронирующего провода) сила тока, А/м

,                                (3)

где eо = 8,85×10-12 Ф/м - электрическая постоянная;  k - подвижность ионов, м2/В×с, (рис. 2); G - функция напряжения и геометрических параметров электродной системы, В22.

                                k×10-4, м2 / В×с

                                   0             250         500     Еср= U / h, кВ/м

Рис. 2. Подвижность отрицательных ионов

.

2. Методика расчета аэроионизатора для проволочных коронирующих электродов

2.1. Определяются с исходными данными (вид, возраст животного, геометрические размеры помещения, способ вентиляции);

2.2. Определяют рекомендуемое значение концентрации легких отрицательных аэроионов, шт/см3;

2.3. Находят удельную (на единицу объема помещения) силу тока по формуле Багирова Н.М.

, мкА / м3,

где n - концентрация легких отрицательных аэроионов, 1/см3.

2.4. Определяют силу тока всех коронирующих электродов в помещении, А

,

где V - внутренний объем помещения, м3.

2.5. Рассчитывают удельную (на единицу длины коронирующих электродов) силу тока короны, А

,

где l - общая длина коронирующих электродов аэроионизаторов, м.

2.6. Определяют критическую напряженность поля коронного разряда для  заданного или принимаемого диаметра провода по формуле 1.

2.7. Определяют начальное напряжение коронного разряда по формуле 2.

2.8. Из формулы 3 определяют напряжение, подаваемое на коронирующие электроды.

Контрольные вопросы

1. Объясните механизм образования ионов в поле коронного разряда?

2. Куда “исчезают” положительные ионы, образующиеся при ионизации в поле коронного разряда?

3. Объясните механизм ионизации  в поле коронного разряда?

4. Почему положительные ионы угнетающе действуют на живой организм?

Литература

1. Справочник инженера-электрика сельскохозяйственного производства/Учебное пособие. – М.: Информагротех, 1999. – 536 с.

2. Электротехнология/А.М. Басов, В.Г. Быков, А.В. Лаптев, В.Б. Файн. - М.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.

3. Электротехнология/В.А. Карасенко,  Е. М. Заяц, А.Н. Баран, В.С. Корко.- М.: Колос, 1992.-304 с

Задачи. 1. Рассчитать установку аэроионизации для кур - несушек при напольном содержании в помещении размерами 18´96´3,5 м.

2. Рассчитать установку аэроионизации для телят в возрасте до 30 суток, содержащихся в клетках размером 6´12´3 м. Принять расстояние между коронирующими проводами равное 2 м.