Практичне заняття №15

Тема: Будова та принцип дії електростатичного аерозольного дискового генератора і електричного фільтра.

Навчальна мета:

Знати: будову та принцип дії електростатичного аерозольного дискового генератора і пластинчастого електричного фільтра.

Вміти: вмикати аерозольний дисковий генератор в роботу та регулювати частоту обертання диску.

Основні питання заняття

1. Будова та принцип дії електростатичного аерозольного дискового генератора.

2. Будова та принцип дії електричного фільтра.

Література:

1. Гайдук В.Н., Шмигель В.Н. Практикум по электротехнологии. – М.: Агропромиздат, 1989. – 175 с.

2. Живописцев Е.Н., Косицин О.А. Электротехнология и электрическое освещение. – М.: Агропромиздат, 1990. – 303 с.

1. Будова та принцип дії електростатичного аерозольного дискового генератора.

Висока концентрація поголів’я птиці на виробничих майданчиках (від 32 до 60 голів на 1 м²) ускладнює ветеринарний контроль і санітарну обробку птиці та приміщення.

Існує декілька способів боротьби із захворюваннями птиці.

Інгаляційний метод – найбільш ефективний і найменш трудомісткий. Лікарські препарати при цьому вводяться безпосередньо в дихальні шляхи (в легені) у вигляді аерозолів. Дія лікарських препаратів в даному випадку проявляється в 20 разів швидше, а доза в 4 рази менше, ніж при їх введенні в шлунок, витрата біопрепаратів при цьому знижується в 1,5...2 рази. Аерозольні речовини, що знаходяться в високодисперсному стані, швидше всмоктуються в кров, і розносяться по тілу. Інгаляційний метод не викликає стресових явищ, крім того, речовина, введена в організм у вигляді аерозолів, видаляється з нього повільніше, ніж при введенні іншим шляхом.

Доведено, що негативно заряджені аерозолі позитивно впливають на організм птиці: збільшується яйценосність птиці, зменшується падіж.

Мінімальна імунізуюча доза при вакцинації курчат негативно зарядженими аерозолями в 1,8...1,9 рази менше, ніж при вакцинації незарядженими аерозолями, що веде до економії дорогих лікарських препаратів.

Поряд з лікувальною дією, не менш важливе значення має аерозоль і для дезінфекції повітря в приміщенні.

Електростатичний аерозольний дисковий генератор зображений на рис. 15.1.

На осі електродвигуна 1 встановлений заземлений через щітку 2 розпилювальний диск 3, виконаний у вигляді перевернутого конуса. Паралельно йому розміщений діелектричний диск 4, жорстко з’єднаний з діелектричним повітряним патрубком 5, прикріпленим до конструкції апарату. На поверхні діелектричного диска поміщений індукуючий металевий електрод 6, на який подається позитивний потенціал від високовольтного джерела живлення 7, який контролюється кіловольтметром PV1.

Всередині діелектричного повітряного патрубка знаходиться голка 8 для подачі рідкого препарату по поліхлорвініловій трубці з мірної ємності 9. Мікрокомпресор 10 забезпечує дозовану подачу препарату.

Описаний електростатичний електроаерозольний генератор працює наступним чином. Розчин препарату з мірної ємності 9 через поліхлорвінілову трубку і голку 10 подається в центр обертового заземленого диска. Рідина розтікається тонкою плівкою по поверхні диску та під впливом індукуючого електрода 6, з’єднаного з джерелом високої напруги, заряджається негативно. Зриваючись під дією відцентрових сил (і повітря, засмоктуваного через діелектричний патрубок) з кромки диска, плівка рідини розпадається на однорідні заряджені краплі, які під дією сил інерції осідають на навколишні предмети та потрапляють в легені птиці.

Рис. 15.1. Конструктивно-функціональна схема електростатичного

аерозольного дискового генератора:

1 – електродвигун; 2 – щітка; 3 – розпилювальний диск; 4 – діелектричний диск;

5 – повітряний патрубок; 6 – індукуючий електрод; 7 – джерело живлення; 8 – голка; 9 – мірна ємність; 10 – мікрокомпресор; 11 – тахогенератор.

Установка працює так (рис. 15.2). Автоматичним вимикачем QF1 підключають високовольтне джерело живлення G1 до мережі, встановлюють необхідну напругу (максимальну допробивну) U_н, яку контролюють за допомогою кіловольтметра PV1. Потім автоматичним вимикачем QF2 вмикають колекторний електродвигун для обертання диска генератора. Змінюючи положення движка автотрансформатора TV1, встановлюють максимальну частоту обертання диска n₁ = n_н = 5000 хв^-1, яку визначають за мілівольтметром PV2, під’єднаним до тахогенератора G2, потім автоматом QF3 вмикають мікрокомпресор, що подає рідину на розпилювальний диск. При появі короткого замикання в колі високої напруги спрацьовує автомат QF1 і його допоміжний контакт QF1 відключає двигун М1 з диском-розпилювачем на валу. При цьому проміжне реле КV втрачає живлення та своїми контактами вимикає двигун М2 мікрокомпресора. В результаті подача препарату на диск припиняється.

Рис. 15.2. Принципіальна електрична схема керування електростатичним

аерозольним дисковим генератором.

2. Будова та принцип дії електричного фільтра.

Перевага електрокоронних фільтрів над пиловловлювачами інших типів полягає в глибокому очищенні повітря та газів (ступінь очищення 99% і більше). Електрофільтри, широко поширені в промисловості, починають застосовуватись і в сільському господарстві (в птахівництві та тваринництві).

Коронний розряд (неповний пробій газу) характерний для системи електродів з різко неоднорідним електричним полем, в якому пробивна напруга значно більше напруги появи корони.

Електрод 1 (рис. 15.3) малого радіуса кривизни r₀, навколо якого спостерігається процес іонізації повітря з утворенням чохла корони, називають коронуючим, а протилежний, заземлений, електрод 2 більшого радіуса кривизни (барабан, площина) – осаджувальним.

Рис. 15.3. Двопластинчатий фільтр:

1 – коронуючі провідники; 2 – осаджувальні провідники; 3 – діелектрична основа корпуса.

При коронному розряді негативно заряджені іони під дією сили електричного поля F_к при напруженості поля Е рухаються від коронуючого електрода до осаджувального. В повітряному потоці, який проходить через фільтр зі швидкістю V, містяться частинки золи, пилу та інших фракцій 3. Ці частинки зустрічаються з потоком негативно заряджених іонів, що рухаються по силових лініях електричного поля, і набувають заряду q. На заряджені частинки пилу діють дві сили, а саме: сила електричного поля F_к та сила повітряного потоку F_v.

Траєкторія руху частинки пилу визначається результуючою силою F, яка є векторною сумою сил F_к та F_v.

Під дією даної результуючої сили частинки пилу рухаються до осаджувальної пластини та осідають на її площині.

Електрофільтр може мати, наприклад, таку будову (рис. 15.4):

Рис. 15.4. Електрофільтр:

1 – коронуючі провідники; 2 – заземлені осаджувальні пластини-електроди;

3 – діелектрична основа корпуса.

Контрольні питання

1. Поясніть будову та принцип дії електростатичного аерозольного дискового генератора.

2. Яким чином відбувається заряджання частинок аерозолі в генераторі?

3. Поясніть будову та принцип дії електричного фільтра.

4. Для чого в фільтрі застосовується коронний електричний розряд?

5. Яким чином відбувається заряджання пилоподібних частинок у фільтрі?