ВСТРАИВАЕМЫЙ  МОДУЛЬ  МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ  СИСТЕМА  ОЧИСТКИ  ВОЗДУХА  ДЛЯ  ЗАМКНУТЫХ  ПОМЕЩЕНИЙ

Соболев  Алексей  Александрович

канд.  техн.  наук,  доцент  кафедры  «Инженерная  защита  окружающей  среды»,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г  Тольятти

E-mail:  srtechn@gmail.com

Попов  Андрей  Николаевич

магистрант,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail:  srtechn@gmail.com

Кадочкин  Дмитрий  Станиславович

магистрант,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail:  d.s.const.63@gmail.com

Чаусов  Владислав  Нурмухаммадович

студент,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail: 

EMBEDDED  MODULES  MULTISTAGE  AIR  CLEANING  SYSTEM  FOR  CONFINED  SPACES

Sobolev  AlekseyAleksandrovich

candidate  of  the  technical  science,  assistant  professor  of  the  chair  «Environmental  Engineering»,  Togliatti  state  university,  Russia  Togliatti

Popov  Andrei  Nikolayevich

undergraduate,  Togliatti  state  university,  Russia  Togliatti

Kadochkin  Dmitri  Stanislavovich

undergraduate,  Togliatti  state  university,  Togliatti

Chausov  Vladislav  Nurmuhammadovich

student,  Togliatti  state  university,  Russia  Togliatti

Аннотация

В  работе  рассмотрены  проблемы  очистки  воздуха  в  замкнутых  помещениях,  в  которых  проживает  или  осуществляет  трудовую  деятельность  человек.  Также  предложен  встраиваемый  модуль,  предназначенный  для  многоступенчатой  очистки  воздуха  в  замкнутом  помещении.

ABSTRACT

The  paper  discusses  the  problem  of  cleaning  the  air  in  a  confined  space  in  which  resides  or  carries  career  people.  Also  provided  is  a  plug-in  designed  for  a  multi-stage  air  cleaning  in  a  closed  room.

Ключевые  слова:  воздух;  очистка;  аэродисперсные  системы;  фильтрация.

Keywords:  air;  cleaning  system;  aerodisperse;  filtering.

Одним  из  факторов,  определяющих  существование  и  развитие  человека,  является  окружающая  среда.  Человек  как  биологическая  система  есть  часть  живой  природы,  и  в  то  же  время  он  требует  постоянной  защиты  от  её  неблагоприятных  воздействий.  Здания  и  помещения  обитания  человека,  в  закрытом  пространстве  которых  он  проводит  большую  часть  своего  времени,  играют  в  основном  защитную  роль  [6].

Искусственная  среда  обитания  внутри  замкнутых  объектов  требует  наличия  чистой  воздушной  атмосферы,  и  при  нарушении  этого  требования  может  рассматриваться  как  серьезный  фактор  негативного  влияния  на  здоровье  человека  [3].

До  недавнего  времени  проблема  подачи  чистого  воздуха  в  здания  и  помещения  решалась  простым  способом  отвода  загрязненного  воздуха  и  подвода  чистого  системами  приточно-вытяжной  вентиляции.  Однако  в  условиях  плотной  застройки  крупных  городов  и  наличия  все  возрастающего  технико-антропогенного  загрязнения  воздушной  атмосферы  над  ними  подобные  решения  малоэффективны,  а  следовательно,  потенциально  опасны  для  здоровья  человека  [1].

Воздух  внутри  помещений  часто  обнаруживает  более  высокое  загрязнение  по  сравнению  с  наружным.  Причиной  этого,  как  правило,  является  большое  количество  внутренних  источников  [2].  Основными  загрязнителями  воздуха  внутри  зданий  и  помещений,  связанными  с  деятельностью  человека,  являются:

·     сероводород  и  аммиак  (а  также  некоторые  меркаптаны,  дисульфиды  и  амины)  при  пользовании  туалетами  и  бытовыми  холодильниками;

·     аэрозоли  масел  и  продукты  их  неполного  сгорания  при  приготовлении  пищи;

·     формальдегид  и  другие  летучие  вещества,  выделяемые  из  мебели  на  основе  клеевой  ДСП  (ДВП),  строительно-отделочных  пластиков  и  красок;

·     хлор  и  хлорпроизводные  при  дегазации  холодной  водопроводной  воды  при  её  смешивании  с  горячей  в  душевых  кабинах  и  ваннах;  возможно  также  выделение  газообразного  сероводорода  при  использовании  горячей  воды  сетей  ГВС  недостаточного  качества;

·     озон  при  работе  современных  копировальных  аппаратов  в  офисах;

·     газообразные  продукты  жизнедеятельности  человека  и  домашних  животных;

·     избыток  влаги  и  углекислого  газа  при  нахождении  значительного  числа  людей  в  здании  или  помещении  [1].

Современные  методы  очистки  воздуха,  применяемые  в  промышленных  масштабах,  не  слишком  подходят  для  жилых  помещений  и  нуждаются  в  иных  технологических  схемах.  Для  выявления  оптимальной  технологической  схемы  необходима  сравнительная  характеристика  эффективности  всех  методов,  оптимальных  для  жилой  сферы.  Наиболее  применимы  для  селитебной  территории:

·     воздушные  фильтры  HEPA;

·     воздушные  фильтры  с  активированным  углем;

·     фотокаталитическая  очистка  воздуха.

Предлагается  устройство,  направленное  осуществление  очистки  воздуха  от  пыли,  химических  загрязнителей  и  микроорганизмов  в  замкнутых  помещения  (см.  рисунок  1).

Проходя  через  фильтр  грубой  очистки  (см.  рисунок  1)  поток  воздуха  попадает  в  пространство  между  двумя  фильтрами  грубой  1  и  глубокой  3  очистки  в  котором  находится  ультрафиолетовая  лампа  4.  Находясь  в  межфильтровом  пространстве  ультрафиолетовая  лампа  обеззараживает  не  только  проходящий  поток  воздуха,  но  и  стенки  фильтров.  Для  этого  сейчас  стали  использовать  современные  ультрафиолетовые  лампы,  которые  излучают  короткий  ультрафиолет.  Использование  таких  ламп  улучшить  санитарные  условия  по  содержанию  и  устройству  помещений,  обеспечивает  снижение  уровня  распространения  заболеваний  инфекционного  характера.

Рисунок  1.  Система  фильтрации  воздуха:  1  —  фильтр  грубой  очистки;  2  —  воздуховод;  3  —  фильтр  глубокой  очистки;  4  —  ультрафиолетовая  лампа

Проходя  через  межфильтровое  пространство  поток  воздуха  проходит  через  фильтр  глубокой  3  очистки.  В  качестве  фильтра  предлагается  использовать  фильтр  использующий  принцип  высокоэффективной  фильтрации  в  помещениях  воздуха  с  помощью  НЕРА  фильтров  (High  Efficiency  Particulate  Air/Particle  Absorption).  Rckfc  jzbcnrb  предлагается  взять  Н11.  Фильтр  представляет  собой  конструкцию  из  алюминиевого,  фанерного  или  металлического  корпуса  глубиной.  Внутри  каркаса  герметично  вклеен  гофрированный  фильтрующий  материал  из  стеклобумаги.  Материал  абсолютно  не  восприимчив  к  влажности,  не  теряет  своих  свойств  на  всем  периоде  эксплуатации.  Конструкция  данных  фильтров  легко  вписывается  в  конструкцию  разрабатываемой  системы.  Данные  фильтры  легко  смены,  что  немаловажно  при  эксплуатации.  Данный  тип  фильтра  ичпользуется  для  очистки  от  пыли  наружного  и  приточного  воздуха  в  системах  вентиляции  и  кондиционирования  зданий,  что  так  же  подойдет  для  использования  в  разрабатываемой  системы.  Данный  тип  фильтров  используются  в  качестве  основной  ступени  очистки  (или  в  качестве  второй  и  третей  ступени  в  многоуровневых  системах  очистки). 

По  результатам  работ  последний  метод  показывает  наибольшую  эффективность  и  экономичность,  поскольку  окисление  токсичных  примесей  на  поверхности  фотокатализатора  под  действием  ультрафиолетового  излучения  протекает  при  комнатной  температуре.  Угольный  адсорбер  уступает  не  только  необходимостью  смены  фильтра  при  заполнении  сорбционной  емкости,  но  и  меньшим  средозащитным  спектром.  Однако  фотокатализатор  обнаруживает  существенный  недостаток  —  неполное  окисление  химических  веществ  с  образованием  перекисей,  например  этот  недостаток  существенно  сказывается  при  использовании  его  в  помещениях,  в  которых  работает  оборудование  приводящие  к  образованию  аэрозолей  СОТС  и  иных  масляных  жидкостей  [4].  Решение  этой  проблемы  возможно  комбинированием  обоих  методов.

Для  повышения  эффективности  применения  предложенной  системы  необходимо  провести  ряд  исследований,  направленных  на  оптимизацию  процесса  фильтрации,  за  счет  прогнозирования  процесса  движения  воздушных  потоков  как  чистого,  так  и  загрязненного.  Подобные  вопросы  рассмотрены  в  работах  [5,  7,  8].

Список  литературы:

1.            Ватин  Н.И.,  Чечевичкин  В.Н.,  Чечевичкин  А.В.  Особенности  сорбционно-каталитической  очистки  воздуха  в  помещениях  обитания  человека  в  условиях  крупных  городов  //  Инженерно-строительный  журнал.  —  2011.  —  №  1(19).  —  С.  24—27.

2.            Герасев  М.А.,  Лобиков  А.В.,  Бекетова  Е.А.  Оценка  эффективности  методов  очистки  воздуха  жилых  помещений  //  Успехи  современного  естествознания.  —  2012.  —  №  6.  —  стр.  179—179.

3.            Гошка  Л.Л.,  Качество  воздуха  в  помещении  и  система  индивидуальной  безопасности  //  Инженерно-строительный  журнал.  —  2010.  —  №  6(16).  —  С.  12—16.

4.            Мельников  П.А.,  Бобровский  Н.М.,  Попов  А.Н.,  Гусарова  Д.В.  Особенности  образования  аэродисперсных  систем  при  использовании  СОТС  на  машиностроительных  предприятиях  //  Вектор  науки  Тольяттинского  государственного  университета.  —  2011.  —  №  3.  —  С.  87—91.

5.            Мельников  П.А.,  Соболев  А.А.  Построение  математической  модели,  связывающий  аэродинамические  характеристики  дисперсных  систем  с  процессом  их  распространения  //  Вектор  науки  Тольяттинского  государственного  университета.  —  2011.  —  №  1.  —  С.  26—28.

6.            Мустафаев  М.С.,  Человек  и  окружающая  среда  или  что  такое  «Синдром  больного  здания»  и  баубиология  //  Вестник  биофизической  медицины.  —  1994.  —  №  2.  —  С.  31—36. 

7.            Соболев  А.А.,  Мельников  П.А.,  Тютюнник  А.О.  Движение  частиц  в  воздушном  потоке  //  Вектор  науки  Тольяттинского  государственного  университета.  —  2011.  —  №  3.  —  С.  82—86.

8.            Соболев  А.А.,  Попов  А.Н.,  Хайрулин  Т.В.,  Тютюнник  А.О.  Особенности  образования  аэродинамических  систем  в  процессе  формирования  и  обработки  поверхностей  деталей  машин  //  Вектор  науки  Тольяттинского  государственного  университета.  —  2011.  —  №  3.  —  С.  75—81.