Das Projekt des zweiphasigen Luftreinigers

I. Vorhandene Reinigungssysteme

     1.1. Reiniger mit Standardfiltern

     Die am haufigsten verwendeten Gerate zur Reinigung von Wohnraumen sind Haushaltsstaubsauger. Als Antriebskraft der Traktion Staubsauger mit einem speziellen Ventilator - Kompressor, der vom Motor. Dabei wird die staubfreie Luft mit Papier-, Haar-, Stoff-, etc.-Volumenfiltern gereinigt.

     Technische Parameter von Haushaltsstaubsauger:

     1.2. Nasse Reiniger

     Bekannte Staubsauger mit Flussigkeitsfiltrationssystem und Lufterinstallation (ПНЖ-600). Der Grad der Staubaufnahme durch einen solchen Staubsauger betragt 99.98% fur Partikel mit Abmessungen d > 6 µk und nimmt stark ab, wenn d < 6 µk.
     Der effektivste Nassgasreiniger fur industrielle Zwecke ist der Venturi-Wascher, der Staub und Aerosole mit minimalen Abmessungen aufnimmt d = 1-5 µk. Dabei variiert der Reinigungsgrad von 70% bis 90%. Die Geschwindigkeit des zu reinigenden Gases im schmalen Querschnitt einer solchen Vorrichtung wird bei 80 - 150m / s beibehalten. Der relative Durchfluss des eingespritzten Wassers betragt Q = 1L/m². Druckverlust von mindestens 0,08 kG/cm².
     Auch hohle Dusenwascher und NIIOGAS-Zyklone verwenden Wasser, um Staub einzufangen, und bieten fur Partikel mit der Groe d > 5 - 6 µk einen Staubabsaugungsgrad von 85 -95 % .

2. Основные недостатки

а). Практически все рассмотренные выше аппараты не обеспечивают улавливания пыли субмикронных размеров.

На рисунке даны зависимости степени очистки воздуха (%) от размера частиц пыли и аэрозолей для: двухфазного очистителя (1); мокрого пылеуловителя (2); циклона типа НИОГАЗ (Dmin=1м) (3); бытовых пылесосов (4); полого форсуночного скруббера с параметрами: qж =10л/куб.м; Рж=3-4ата (5); скруббера типа МП-ВТИ (6).

в). После обработки помещения ытовым пылесосом в воздухе на 30% увеличивается концентрация пыли субмикронных размеров. При этом на выходе из пылесоса количество пыли субмикронных размеров увеличивается на 130%.
с). Сильный шум. Основной источник этого шума - лопаточный аппарат вентилятора - компрессора.
d). Бытовые пылесосы со стандартными фильтрами не работоспособны при собирании пролитой воды, вина и любых других жидких сред, в том числе агрессивных и токсичных. Для сбора воды в некоторых конструкциях предусмотрена специальная емкость ограниченного объема, но необходимо отключить пылесос и убрать фильтр.
е). Недостаточное рабочее разрежение. Степень очистки поверхности сильно зависит от скорости отсасываемого воздуха т. как сила действующая на пылинки пропорциональна квадрату скорости омывающего ее воздуха F = K* W2.
f). Узкий диапазон располагаемого перепада давлений приводит к неэффективному использованию части потребляемой электрической мощности, расходуемой на отсос воздуха Nsuc< 0.1*Nelec.
g). Неспособность собирать большие количества пролитой жидкости.
h). Необходимость периодической замены фильтра или его очистка, что загрязняет окружающую среду.

II. Предлагаемая система очистки

     1. Предлагаемая система очистки базируется на использовании 2-х ноу-хау:

•      Новый механизм пылеулавливания и режимы работы жидкостно-газового эжектора, обеспечивающие максимальную эффективность улавливания пыли и аэрозолей субмикронных размеров.

•      Замкнутый контур для очистки воздуха и создания тяги.

Преимущества предлагаемой системы

     Способность улавливания пыли и аэрозолей субмикронных размеров в том числе различных бактерий, что важно при очистке помещений в которых находятся люди страдающие аллергией.

     Отсутствует необходимость в вентиляторе - компрессоре разгоняющем воздух до скорости > 100 - 150 м/с как в скрубберах Вентури, что упрощает конструкцию и уменьшает ее энергопотребление. Кроме того, двухфазный очиститель (ДО) имеет существенно меньшие геометрические размеры, чем скруббер Вентури.

     Более широкий диапазон входных давлений, что снижает зависимость степени очистки от проницаемости (пористости) обрабатываемого материала.

     Большая скорость воздуха на входе в воздухозаборник, что приводит к увеличению сил, отрывающих пыль от обрабатываемой поверхности.

     Способность отсасывать жидкие и газообразные среды, порошки.

     Способность сбора любых количеств пролитой жидкости с подачей ее в отдельную емкость или по шлангу в канализацию.

     Способность отсасывать агрессивные и токсичные жидкости одновременно с процессом их нейтрализации.

     Способность осуществления процесса мытья обрабатываемой поверхности с ее одновременной дезинфекцией и дезактивацией.

     Существенно более низкий уровень шума, чем у аппаратов с вентилятором - компрессором.

     Отсутствие расходуемых материалов - фильтров.

III. Anwendungsbereich

     Der zweiphasige Reiniger kann fur spezielle Zwecke verwendet werden: das Sammeln von verschutteten giftigen und aggressiven Flussigkeiten bei gleichzeitiger Neutralisierung; die Reinigung von Boden und Wanden von Kantinen, Cafes, Krankenhausern usw..

     Der zweiphasige Reiniger kann am effektivsten anstelle eines herkommlichen Staubsaugers eingesetzt werden, wenn er mit ausreichend glatten Oberflachen arbeitet.

     Bei bestimmten Konstruktionsanderungen kann der zweiphasige Reiniger als Klimaanlagen fur Haushalts- und spezielle Zwecke verwendet werden.

     1.4. Es ist moglich, einen zweiphasigen Reiniger in bestimmten spezifischen Technologien zu verwenden, insbesondere als Anlagen und Stande, um aggressive (z. B. Fluor) und giftige Gase uber einen weiten Temperatur- und Eingangsdruckbereich abzusaugen.

IV. Projektstatus

     Es gibt eine Modellanlage mit einem Stromverbrauch von 1,1 kW. In Vniiht wurden Experimente durchgefuhrt, um den Reinigungskoeffizienten der Luft aus Al-Staub mit Abmessungen von bis zu 0,08 µm zu bestimmen. 1,8 m³ mit einer Kapazitat von 4 m³/Stunde gereinigt. Die Werte des Luftreinigungsfaktors liegen zwischen 3,75×105 und 1,04×106. In diesem Fall betrug die Al-Konzentration in der gereinigten Luft 0,144 - 0,48 mg / m³.