Сорбционное устройство для очистки воздуха от пыли в производственных помещениях

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОРБЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Бохан Владимир Владимирович Томсон Алексей Эммануилович Ковалв Александр Николаевич Вербицкий Владимир Фдорович Пехтерева Виктория Станиславовна Мелещенко Борис Антонович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(57) Сорбционное устройство для очистки воздуха от пыли в производственных помещениях, содержащее вентилятор, встроенный в квадратный воздуховод, расположенный в нижней плоскости воздуховода поддон в форме пустотелого параллелепипеда, заполненный сорбентом и закрытый сверху сетчатым каркасом с размером ячейки 3-5 мм, имеющим прямоугольные поперечные экраны высотой, равной /2-, и толщиной, равной 0,1(-), расположенные на расстоянии(1,5), в верхней части которых сетка отсутствует, где- высота воздуховода, а- высота поддона, отличающееся тем, что на горизонтальной нижней плоскости воздуховода со стороны вентилятора размещен на расстоянии /2 цилиндрический отражатель в виде изогнутой в сторону поддона плоскости, который со стороны поддона опирается на вертикальную плоскую стойку, выполненную из листового материала с высотой, равной высоте поперечных экранов, закрепленную на расстоянииот торца воздуховода, противоположного вентилятору, равном длине поддона, причем последний экран выполнен из листового материала и установлен на расстоянии , равном не менее 2 от торца поддона.(56) 1. Расчет оборудования для воздухообменных процессов Методические указания к практическим заданиям по дисциплине Холодильное и вентиляционное оборудование. БГАТУ, 2001. - С. 27. 2. Патент на полезную модель РБ 4098. Устройство для очистки и обеззараживания воздуха. Полезная модель относится к сорбционным устройствам для очистки воздуха от пыли в производственных помещениях и может найти применение на предприятиях с повышенными требованиями к качеству воздуха по содержанию пыли. Известно устройство, включающее вертикальный воздуховод и вмонтированные в нем горизонтальные кассеты с сорбентом 1. Недостатком указанного устройства является относительно высокое аэродинамическое сопротивление и, как следствие, высокие удельные затраты энергии на очистку кубометра воздуха. При этом необходимо регулярно менять нижнюю кассету, т.к. она засоряется пылью, что приводит к резкому падению производительности. Наиболее близким к заявляемому является устройство для очистки воздуха, содержащее вентилятор, встроенный в квадратный воздуховод, в нижней плоскости воздуховода расположен поддон в форме пустотелого параллелепипеда, заполненный сорбентом и закрытый сверху сетчатым каркасом с размером ячейки 3-5 мм, имеющий прямоугольные поперечные экраны высотой, равной /2-, и толщиной, равной 0,1(-), расположенные на расстоянии(1,5), в верхней части которых сетка отсутствует, где- высота воздуховода, а- высота поддона, причем количество поперечных сетчатых экранов составляет от 2 до 6 2. Недостатком указанного устройства является относительно высокое аэродинамическое сопротивление устройства. Задачей полезной модели является повышение производительности устройства и степени очистки воздуха от пыли за счет снижения аэродинамического сопротивления устройства и увеличения скорости воздушного потока. Поставленная задача достигается тем, что в сорбционном устройстве для очистки воздуха от пыли в производственных помещениях, содержащем вентилятор, встроенный в квадратный воздуховод, расположенный в нижней плоскости воздуховода поддон в форме пустотелого параллелепипеда, заполненный сорбентом и закрытый сверху сетчатым каркасом с размером ячейки 3-5 мм, имеющим прямоугольные поперечные экраны высотой,равной /2-, и толщиной, равной 0,1(-), расположенные на расстоянии(1,5), в верхней части которых сетка отсутствует, где- высота воздуховода, а- высота поддона, на горизонтальной нижней плоскости воздуховода со стороны вентилятора размещен на расстоянии /2 цилиндрический отражатель в виде изогнутой в сторону поддона плоскости, который со стороны поддона опирается на вертикальную плоскую стойку, выполненную из листового материала с высотой, равной высоте поперечных экранов,закрепленную на расстоянииот торца воздуховода, противоположного вентилятору,равном длине поддона, причем последний экран выполнен из листового материала и установлен на расстоянии , равном не менее 2 от торца поддона. На чертеже показан общий вид устройства для очистки воздуха от пыли в производственных помещениях. Устройство содержит вентилятор 1, установленный на одном из торцов прямоугольного воздуховода 2, внутри которого на нижней плоскости расположен поддон 3, а на горизонтальной нижней плоскости воздуховода со стороны вентилятора размещен на расстоянии /2 цилиндрический отражатель 4 в виде изогнутой в сторону поддона плос 2 88842012.12.30 кости, который со стороны поддона опирается на вертикальную плоскую стойку, выполненную совместно с отражателем из листового материала с высотой, равной высоте поперечных экранов, закрепленную на расстоянииот торца воздуховода, противоположного вентилятору, на дне поддона закреплены параллельно друг другу и перпендикулярно оси воздуховода сетчатые сдвоенные экраны 5 с торфяным сорбентом 6 в промежутке между сетками, равном 0,1(-), высота которых равна половине высоты воздуховода 2, причем последний экран 7 выполнен из листового материала и установлен на расстоянии не менее 2 от торца поддона, закрытого сверху сетчатым каркасом 8. Устройство работает следующим образом. Воздушный поток, нагнетаемый в полость устройства с торца вентилятором 1, закручивается им и поступает в воздуховод 2. Воздушный поток, попадающий на цилиндрический отражатель 4, закрывающий торец поддона 3 со стороны вентилятора 1, испытывает значительно меньшее аэродинамическое сопротивление за счет того, что на входе в воздуховод 2 происходит плавное изменение сечения воздуховода 2 благодаря цилиндрическому отражателю 4, что позволяет закручивать поток с минимальными потерями энергии и большей скоростью. При этом в нижней части полости, образованной двумя соседними экранами 5, расположенными на сетчатом каркасе 8, образуется зона с обратным потоком воздуха, направленным в сторону вентилятора 1. Поэтому за каждым экраном 5 на его фронтальной и обратной поверхностях и в полостях между экранами 5 происходит осаждение пыли. Благодаря низкому аэродинамическому сопротивлению и увеличению скорости воздушного потока увеличивается степень очистки воздуха от пыли и минимум на 10 увеличивается производительность установки, что снижает удельные затраты энергии на очистку воздуха. А за последним экраном 7 зона осаждения образуется между стенкой поддона 3 и экраном 7. Органическая пыль, накопленная на поверхности экранов 5, налипает на поверхности сдвоенных экранов, заполненных торфяным сорбентом 6. Благодаря его бактерицидным свойствам происходит консервация микрофлоры (бактерии,споры плесени, грибы). Кроме того, организованный воздушный поток уплотняет органическую пыль, тем самым исключая ее попадание в воздух производственных помещений,(табл. 1, 2, 3). В зависимости от запыленности помещения поддон 3 с накопившейся пылью вынимается из воздуховода 2 и очищается от пыли либо заменяется запасным комплектом. Наиболее эффективная работа предлагаемого устройства будет в помещениях с органической пылью свиноводческих и птицеводческих предприятий, использующих сухой корм, либо с напольным содержанием птицы. Использование предлагаемой полезной модели позволяет повысить эффективность очистки при более высокой производительности оборудования. Органическая пыль в одном грамме содержит до трех миллиардов бактерий, не считая вирусов, спор плесени и грибов. Кроме того, пыль является прекрасным субстратом для всех микроорганизмов и очень сильным аллергеном. Учитывая 1 класс аллергенности органической пыли (4 балла), уровни его воздействия - превышение ПДКВРЗ (предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны) по белку в среднем в 6,3 раза (3 балла), комбинированность с микробным аэрозолем (3 балла), сочетанность с химическими и физическими факторами (0,3 балла), обобщенная оценка аллергоопасности труда птицеводов равняется 10,3 балла. Это соответствует 4-й степени аллергоопасности работ - чрезвычайно опасная, что вполне соотносится с установленной высокой частотой клинических синдромокомплексов аллергопатологии у птицеводов. Как у людей, так и у птицы пыль с высоким содержанием белка вызывает эрозию носоглотки, что открывает дополнительные пути проникновения инфекции в организм птицы. Проведенная апробация устройства на Дзержинской бройлерной птицефабрике показала снижение падежа и санитарного убоя птицы на 0,5 , что позволило окупить затраты на использованное оборудование за 15 дней, т.е. за половину срока откорма бройлеров. 3 88842012.12.30 Аналогичные результаты были получены в отделении Комсомолец РУПППЗ Белорусский Белптицепром РО, результаты производственных испытаний представлены в табл. 1, 2 и 3. Исследования степени очистки воздуха от бактериальной обсемененности проводились в помещении с курами-несушками с клеточным содержанием на ОАО 1-й Минской птицефабрике. Норма не выше 25104. Таблица 1 Снижение обсемененКОЕ/1 м 3 Среднее (содержание бактерий) ности Фон в межклеточном проОпытный образец сорбционной странстве установки (выход) 7 51,2810 9,67104 5,3103 Норма не выше 25104. Определение жизнеспособных плесневых грибов проводилось на агаризованной среде Чапека-Декса (для плесневых грибов). Исследования проводились в помещении с кураминесушками с клеточным содержанием на ОАО 1-й Минской птицефабрике. Норма не выше 25104. Таблица 2 Количество колоний КОЕ/1 м 3 (Среднее) Фон в межклеточном пространстве Сорбционная установка (выход) 5 0 7,31510 На пятидесятый день производственных испытаний получены следующие результаты в помещении для выращивания индюшат в отделении Комсомолец РУПППЗ Белорусский Белптицепром РО Таблица 3 Помещение с комплектом сорбционного Контрольная группа оборудования Возраст дн. Ср. вес 1 гол 50 2335 133 50 1762 100 Таким образом, на 50 день производственных испытаний сохранность поголовья птицы в контрольной группе несколько улучшилась, т.к. были проведены прививки, и составила 95,2 при среднем весе головы 1762,0 граммов, а в помещении с комплектом сорбционных установок при среднем весе головы 2335,0 граммов сохранность осталась на прежнем уровне - 98,7 . И стоимость дополнительного количества продукции составила около 40000000 руб при стоимости комплекта оборудования 4000000 руб, таким образом выходит, что комплект оборудования окупился на 50 день десятикратно. При этом следует отметить, что не учтены расходы, связанные с нагревом воздуха, при сниженном объеме затрат на приточно-вытяжную вентиляцию. Отключены были вытяжные вентиляторы общей мощностью 4 кВт, а взамен им поставлено рециркуляционное оборудование общей мощностью 240 Вт, т.е. почти в 17 раз меньше по расходу электроэнергии. Значительно улучшились условия работы персонала. В производственном помещении с сорбционными фильтрами практически отсутствовал запах. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4