МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторно-практическому занятию
“Расчет электроаэрозольных генераторов”
для студентов специальности
311400 - электрификация и автоматизация сельского хозяйства
Новосибирск 2002
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Аэрозоли - пыли, дымы и туманы - системы, состоящие из твердых или жидких частиц, взвешенных в газообразной среде. Размер аэрозольных частиц от 1 нм до долей миллиметра.
Аэрозоли обладают высокой физико - химической активностью, так же площадь их поверхности на единицу массы вещества значительно больше по сравнению с обычным состоянием. В сельскохозяйственном производстве аэрозоли применяются для дезинфекции помещений, профилактики и лечении животных и птиц, для борьбы с вредителями и болезнями культурных растений (обработка ядохимикатами растений и семян), для борьбы с сорной растительностью (гербициды), для покраски изделий в ремонтном производстве.
Эффективность аэрозольной обработки значительно повышается, если использовать униполярные электроаэрозоли, т.е. аэрозоли, частицы которых имеют избыточный электрический заряд одного знака.
Для получения электроаэрозоля применяют аэрозольный генератор, состоящий из распылителя с зарядным устройством и источника высокого напряжения. В таких генераторах в основном применяют три способа зарядки аэрозольных частиц: ионную, зарядку на электроде в электрическом поле и индукционную. В генераторах с ионной зарядкой струя аэрозоля, созданная обычным распылителем, проходит через зарядное устройство с униполярным коронным разрядом.
В генераторах с зарядкой частиц на электроде в электростатическом поле процессы образования аэрозоля и его зарядки совмещены во времени и в пространстве. Например, в центробежном электростатическом распылителе (рис. 1) проводящая жидкость непрерывно вытекает тонкой струей из диэлектрической иглы 7 и поступает в центр распыливающего диска из диэлектрика 5. Жидкость, растекаясь по его поверхности в виде тонкой пленки 4, движется под действием центробежных сил к периферии диска 5, срывается с его кромки и при этом распадается на мелкие капли. Вместе с диском вращается и верхний индуцирующий диск 1 со слоем диэлектрика 2. Электростатическое поле между верхним и нижним индуцирующим дисками возникает за счет заземленного растекающегося по диску препарата, вводимого через диэлектрическую трубку.
Рис.1. Схема электростатического распылителя:
1 - верхний индуцирующий электрод; 2 - слой диэлектрика; 3 - слой воздуха; 4 - пленка жидкости; 5 - распыливающий диск из диэлектрика; 6 - нижний индуцирующий электрод; 7 - диэлектрическая игла для подведения жидкости.
Противоположные по знаку заряды стекают в землю через заземленный столб жидкости диэлектрической иглы. Обычный аэрозоль осаждается на обрабатываемый объект под действием силы тяжести, инерционных сил, броуновского движения и других явлений. Электроаэрозоль осаждается, кроме того, еще и под действием электрических сил, которые могут быть более значительными, чем силы не электрического происхождения. На заряженные частицы действуют кулоновские силы со стороны электрического поля. В результате этого частицы движутся по траекториям, близким к силовым линиям электрического поля, и попадают на обрабатываемый объект. Кроме того, между частицами униполярного аэрозоля действуют силы взаимного отталкивания, которые вызывают, так называемое, электрическое рассеивание, под действием которого облако заряженного аэрозоля непрерывно увеличивается в размерах по всем направлениям одинаково.
Действие электрических сил увеличивает количество материала, осевшего на объект, повышает равномерность его оседания, способствует лучшему удержанию осевших частиц на поверхность объекта.
2. Расчет технологических параметров процесса и установки для электроаэрозольной обработки птицы
В птичниках для профилактики и лечения заболеваний птицы проводят вакцинацию путем ингаляции. Чтобы птица получала одинаковую дозу препарата, используют аэрозольный генератор типа САГ - РН.
,
(1)
где Q - расход жидкости в единицу времени, м3/с; r - радиус частиц.
При вдыхании аэрозоля птицей, часть его задерживается в дыхательном тракте птицы, а другая часть снова выдыхается. Коэффициент задержки аэрозоля в дыхательном тракте Ки птици можно определить как
,
(2)
где Nвд - число частиц аэрозоля, вдыхаемых птицей в единицу времени, 1/с.
Количество частиц, вдыхаемых птицей
,
(3)
где N - количество голов птицы в помещении; Q1 - объем воздуха, вдыхаемого одной птицей в единицу времени, м3/с; n1 - концентрация частиц в объеме помещения, 1/м3.
Для снижения потерь препарата под действием силы тяжести к минимуму необходимо, чтобы число частиц аэрозоля, вдыхаемых птицей, было больше числа частиц, осаждаемых на различные поверхности в этом помещении
,
(4)
где V - объем помещения, м3; S - площадь поверхности, на которую оседает аэрозоль ( для упрощения можно принять площадь пола ) , м2; Uд - скорость осаждения аэрозоля под действием силы тяжести, м/с.
Равномерное движение при оседании аэрозоля возможно при равенстве сил тяжести и сил сопротивления воздуха
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.