Нормалізація якості повітря за допомогою біполярного іонізатора

Панова Олена Василівна

кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри фізики

Азнаурян Ірина Олександрівна

доцент кафедри фізики

Київський національний університет будівництва і архітектури

ЕКОЛОГІЯ (Екологічна безпека)

Нормалізація якості повітря за допомогою біполярного іонізатора

Дослідження концентрацій аероіонів у повітрі виробничих приміщень пов’язані із визначенням дії негативного впливу технічних засобів на працюючих. В умовах стрімкого розвитку технічного процесу комп’ютерна техніка та інші технічні засоби, які оточують робітниче приміщення, все частіше підлягають заміни на більш нові, сучасні. Нормативний мікроклімат у виробничих приміщеннях – сучасна проблема сьогодення. Для оцінки мікроклімату необхідно визначити фізіологічно-гігієнічні результати дослідження. Забезпечення оптимального рівню аерофонів при використанні технічних засобів на виробництві – головна мета.

Проаналізовано найбільш сучасні методи та прилади іонізації повітря. Існує багато приладів для іонізації повітря [1-3] та різні методи керування вентиляційних систем (які можуть включати багато комплексів, або мати окремі системи керування і підтримки аероіонного складу повітря). Такі методи керування не завжди надійні. Недоліком таких приладів є:

- супутня неконтрольована генерація при коронному розряді озону та оксидів азоту, які за великих концентрацій шкідливі для здоров’я працюючих;

- неконтрольоване співвідношення концентрацій позитивних та негативних іонів мають негативний загальний результат.

Представлена модель належить до галузі цивільної безпеки, а саме нормалізації якості повітря виробничих та побутових приміщень за аероіонним складом. Біполярний іонізатор повітря для нормалізація якості повітря на виробництві – найбільш прийнятний пристрій, у якому іонізація відбувається за рахунок балолектричного ефекту під впливом ультразвукових хвиль. За прототип було обрано ультразвуковий іонізатор повітря [4].

Реалізація поставленої мети досягається за рахунок прокачування повітря, іонізованого за рахунок балоелектричного ефекту на ультразвуковому випромінювачі, крізь конденсатор. В результаті зміни полярності і напруги на пластинах конденсатора регулюється кількість іонів кожної полярності на виході з нього.

Схема біполярного іонізатора повітря представлена на рис.1

Принцип дії іонізатора: від ультразвукового генератора 1 сигнали подаються на пластину випромінювача  2. З посуду  3 за допомоги трубки-подачі 4 на поверхню випромінювача подається вода. За рахунок балоелектричного ефекту під впливом ультразвукових коливань відбувається іонізація молекул води які утворюють аероіони повітря. Іонізоване повітря вентилятором 5 прокачується крізь плаский (або циліндричний) конденсатор  6. Одна пластина конденсатора заземлена, а на іншу подається напруга від джерела постійної напруги 8. Переважно, полярність аероіонів на виході з конденсатора регулюється перемиканням полярності батареї ключем 7. Кількість (концентрація) аероіонів реостатом регулюється  9.

Ефективність випробувань: дослідження щодо випробування біполярного іонізатора довели його ефективність і урегульованість концентрацій аероіонів у відповідності до чинних санітарних норм [5, 6]. Суттєвою відмінністю від прототипу є те, що блоком регулювання полярності і кількості іонів є конденсатор зі змінною полярністю та регульованою напругою на пластинах.

Висновки:

1. Проаналізовано сучасні методи та пристрої іонізації повітря встановлено недоліки підтримки аеропонного складу повітря.


2. Розроблено і досліджено біполярний іонізатор повітря - пристрій, який складається із ультразвукового генератора та випромінювача, на якому за рахунок балоелектричного ефекту відбувається іонізація води. Іони розсіюються вентилятором. Регулювання полярності і кількості іонів здійснюється прокачкою іонізованого повітря крізь конденсатор зі змінною полярністю напругою на обкладинках.

Література:

1. Патент RU №52384. Устройство ионизации воздуха. U1 МПК (2006) B65D 1/02, G09F 23/00/.


2. Патент RU № 2297855. Устройство и способ получения кластеров высокоэнергетических аэроинов кислорода / Ю.И. Бызов (RU), А.И. Самолдин (RU), В.Н. Суворов (RU); заявл. 05.08.2005; опубл. 27.04.2007.


3. Патент RU №2152901(13) С1, (51) МПК7 С01В13/11, А61L9/22, A61L2/02, A61N1/44. Объемный излучатель двузарядовых отрицательных аэроионов кислорода воздуха / А.И. Самолдин; заявитель и патентообладатель Научно-производственное предприятие «Катодная защита» №99105327/13. Заявл. 16.03.1999; опубл. 20.07.2000, Бюл. № 20.


4. Патент UA №116967. МПК: B01D 46/00, A61L 9/22, A61L 101/00. Пристрій для очищення та регенерації повітря / Бойчук Олег Володимирович. Заявл. 26.012.2016; опубл. 12.06.2017, Бюл. № 11.


5. Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу, затв. Наказом МОЗ від 08.04.2014 № 248.


6. ДНАОП 0.03-3.06-80. Санітарно-гігієнічні норми допустимих рівнів іонізації повітря виробничих та громадських приміщень № 2152-80.