Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований. Проблема оздоровления и очистки воздушной среды производственных помещений от тонкодисперсной пыли 13
1.1 Загрязнение воздушной среды тонко дисперсной древесной пылью и ее воздействие на человека 15
1.2 Существующие способы и средства совершенствования процесса очистки воздуха рабочей зоны от тонко дисперсной пыли 20
1.3 Влияние адгезионных свойств пыли на эффективность очистки воздуха 24
1.4 Влияние естественной и искусственной ионизации на организм человека 27
1.5 Физические основы аэронификации и способы искусственной зарядки частиц 31
1.6 Коагуляция под воздействием электрического поля 35
2. Методика проведения исследований 45
2.1 Определение влияния ионизации воздуха на осаждение тонкодисперсной пыли из воздушной среды 46
2.1.1 Система генерации аэрозоля 48
2.1.2 Определение влияния ионизации воздуха на осаждение тонкодисперсной пыли из воздушной среды 50
2.1.3 Регистрация дисперсного состава аэрозоля 53
2.1.4 Методика униполярной и биполярной электризации аэрозольных частиц 53
2.2 Определение сил адгезии тонкодисперсной древесной пыли 54
2.3 Определение морфологических свойств пыли 60
2.4 Определение электрических свойств пыли 60
2.4.1 Электрические характеристики пыли 61
2.5 Определение оптимальных параметров ионизационной установки 62
2.5.1 Определение концентрации легких отрицательных ионов (ЛОИ) при изменении расстояния от коронирующего электрода до точки измерения (рабочего места) при различных потенциалах на коронирующих электродах. 62
2.5.2 Определение концентрации пыли при различных потенциалах на коронирующих электродах :.63
2.5.3 Определение концентрации ЛОИ при различном размере ячеек коронирующего электрода 67
2.5.4 Определение концентрации ЛОИ при разном количестве коронирующих электродов 67
2.6 Определение экономической эффективности 68
3. Очистка воздушной среды промышленных предприятий осаждением тонкодисперсного аэрозоля при воздействии на него электрическими зарядами 69
3.1 Физические процессы, протекающие при зарядке аэрозольных частиц 69
3.1.1 Способ электрической зарядки аэрозольных частиц .69
3.1.2 Силы, действующие на частицу при электрической зарядке 74
3.2 Исследование изменения физико-электрических свойств аэрозоля под воздействием искусственной ионизации 75
3.2.1 Изменение характеристик аэрозоля под влиянием электрического поля 75
3.2.2 Передача заряда частицам ионным потоком 78
3.3 Коагуляция частиц аэрозоля в газовой среде в электрическом поле и без него 82
3.3.1 Коагуляция разноименно заряженных частиц в отсутствии электрического поля 85
3.3.2 Коагуляция разноименно заряженных частиц при наличии внешнего электрического поля 87
3.4 Исследование процессов униполярной и биполярной зарядки в электрическом поле 89
3.5 Механизм осаждения аэрозоля 96
3.5.1 Осаждение частиц аэрозоля из воздушной среды 99
3.6 Модель осаждения частиц в замкнутой системе 102
3.7 Изменение структуры аэрозольных частиц в процессе их агрегации под воздействием ионного потока 107
3.8 Влияние дисперсности на коагуляцию аэрозоля при воздействии на него ионным потоком. 111
4. Исследование зависимости концентрации легких отрицательных ионов (ЛОИ) и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны от основных конструкционных параметров ионизационной установки 117
4.1 Теоретическое обоснование применения ионизации для
очистки воздушной среды осаждением древесной пыли 119
4.1.1 Зависимость качества очистки воздушной среды от адгезионных свойств тонкодисперсной древесной пыли 119
4.2 Применение ионизационной установки для осаждения тонкодисперсной пыли 130
4.2.1 Планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных 130
4.2.2 Зависимость концентрации тонкодисперсной пыли от основных конструкционных параметров ионизационной установки 136
4.2.3 Зависимость концентрации ЛОИ от основных конструкционных и технологических параметров ионизационной установки 141
5. Очистка воздушной среды от тонко дисперсной пыли и особенности зарядки осаждаемых частиц 149
5.1 Исследование влияния электрических свойств пыли на качество очистки воздуха рабочей зоны 150
5.2 Обоснование выбора конструкционных параметров и технологических режимов ионизационной установки 158
5.2.1 Описание зависимости концентрации ЛОИ от размера ячеек коронирующего электрода 160
5.2.2 Описание зависимости концентрации ЛОИ от количества коронирующих электродов 161
5.2.3 Описание зависимости концентрации ЛОИ от количества игл на коронирующем электроде 162
5.2.4 Описание зависимости концентрации ЛОИ от напряжения на коронирующем электроде 163
5.2.5 Описание зависимости концентрации ЛОИ от расстояния на которое удалено рабочее место от ионизационной установки 164
5.3 Определение оптимальных параметров ионизационной установки 166
5.3.1 Методика исследований .166
5.3.2 Реализация метода определения оптимальных параметров ионизационной установки 170
5.3.2.1 Приведение переменных целевой функции и ограничений математической модели к единым единицам измерения 170
5.3.2.2 Описание математической модели и полученных результатов 175
6. Очистка и оздоровление воздушной средыискусственной ионизацией с применением ионизационной установки и рекомендации по удалению осажденной тонкодисперсной пыли 177
6.1 Обоснование применения предлагаемой ионизационной установки 177
6.2 Устройство ионизационной установки 178
6.3 Обеспечение безопасности при проведении очистки и оздоровления воздуха рабочей зоны методом искусственной ионизации 181
6.4 Расчет параметров ионизации в условиях максимально эффективной очистки воздушной среды 182
6.5 Удаление и утилизация осажденной тонко дисперсной древесной пыли за пределы цеха и территории предприятия 185
7. Расчет экологической и экономической эффективности от применения искусственной ионизации как способа очистки и оздоровления воздушной среды предприятия 187
Выводы 195
Заключение 196
Библиографический список 197
Приложения 215
