CC BY
17
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОБ АТМОСФЕРНОЙ
ПЫЛИ
Проф. В. Ф. Литвинов, доцент Н. Н. Литвинова Из кафедры общей физики Ростовского университета
В нашем сообщении 1 описан электрофильтр с коронирующим электродом, предназначенный для получения проб пыли из свободной атмосферы.
Пылинки, взвешенные в воздухе, просасываемом через призматический аспирационный конденсатор электрофильтра, заряжаются и с силой отбрасываются на плоские стекла, уложенные на гранях конденсатора. При этом одна и та же проба пыли, прочно оседающей на этих стеклах, может быть подвергнута разнообразному анализу (весовому,, дисперсному, минералогическому, люминесцентному, микрохимическому и др.).
Рис. 1. Конденсаторный блок электрофильтра.
Основными недостатками этой модели являлись: большой вес, необходимость ограждения трансформатора и высоковольтной линии, что значительно нарушало естественные условия воздушного потока, и невозможность использования его в полевых условиях, так как прибор нуждался в питании от городского переменного тока и требовал около 100 Ш энергии.
При реконструкции электрофильтра, проведенной в 1952—1953 гг.,. конденсатор электрофильтра, анемометр и аспиратор не претерпели изменений, однако весь конденсаторный блок значительно упрощен и, помимо уменьшения веса, обладает значительно лучшими аэродинамическими свойствами, особенно при (монтировке его на легком штативе (рис. 1).
В новой модели предусмотрена возможность легкой замены чашечного анемометра в конденсаторном блоке электрофильтра специальным реометром (рис. 2).
В качестве источника высокого напряжения для питания коронирую-щего электрода применены ламповые схемы, дающие непосредственно необходимый выпрямленный ток 6—8 V при силе тока 1—2 шА.
Мы сконструировали 2 модели прибора, отличающиеся только конструкцией блока питания: лабораторную — с питанием от городской сети переменного тока и полевую — с питанием от аккумуляторной батареи.
Блок питания лабораторной модели (рис. 3) состоит из смонтированного в деревянном ящике со съемной крышкой высокочастотного лампового генератора. Ящик блока (375X245X235 мм) закрыт распределительной панелью, на которой расположены: киловольтметр, ручка регулиров-
1 Гигиена и санитария, 1951, № 10.
ки высокого напряжения, выключатели и соответствующие клеммы. Напряжение повышается специальным высокочастотным трансформатором и далее выпрямляется (с соответствующей фильтрацией) ламповой
Рис. 2. Конденсаторный блок с реометром.
схемой. Генератор включается в сеть при помощи гибкого шнура с вилкой. Высокое напряжение можно регулировать потенциометром, ручка которого находится «а распределительной панели прибора непосредственно под киловольтметром, показывающим напряжение на выходе блока
Высокое напряжение от блока питания подается на конденсатор электрофильтра. Отрицательный его полюс соединяется с коро-нирующим электродом конденсатора, положительный — с его внешней заземленной обкладкой. Для предохранения блока питания от перенапряжений, которые могут происходить и при повышении напряжения в сети, и при снятии нагрузки с блока, например, при обрыве нити, прибор снабжен искровым предохранителем. Включение низкого и высокого напряжения производится соответствующими выключателями, смонтированными на распределительной панели прибора.
Потребление энергии при работе электрофильтра не превышает 60—70 на коронирующий электрод и около 30 XV на враще- Рнс 3 Внешний вид блока пи1.ания. ние электромоторчика аспиратора, что позволяет включать прибор в любую сеть.
Блок питания полевой модели электрофильтра предусматривает работу от переносной аккумуляторной батареи. Он выполнен по образцу описанного блока лабораторной модели и смонтирован в таком же деревянном ящике. Аккумуляторная батарея (4—6 V, 30—40 А/часов) располагается вне ящика. В этом блоке низкое напряжение от батареи подает-
1 Блок сконструирован в лаборатории физико-математического факультета Ростовского университета физиками О. П. Крамаровым и И. В. Буслером.
■2 Гигиена и санитария, № 9 17
ся через двухполупериодный прерыватель на первичную обмотку повышающего трансформатора. Напряжение с высоковольтной обмотки его выпрямляется (с удвоением) кенотронной схемой и подается на выходные клеммы прибора. Потребление энергии около 10—15 Ш1.
Несмотря на высокое напряжение (6—8 кУ), оба блока питания совершенно безопасны, так как прикосновение к маломощной ламповой схеме только «посадит» прибор, прекратит, например, генерацию высокой частоты, но не вызовет неприятных последствий. В разной мере перенапряжение поведет только к «срабатыванию» искрового предохранителя и не повлечет каких-либо повреждений прибора.
Прибор образца 1951 г. имел вес свыше 30 кг, лабораторная модель 1953 г. весит около 10 кг, полевая (с батареей щелочных аккумуляторов) — около 15 кг.
Комплект, разделенный на два блока в футлярах, легко переносится одним сотрудником и хорошо выдерживает перевозку. Электрофильтры образиа 1953 г. изготовлены экспериментальными мастерскими Ростовского университета (директор — инженер А. Д. Гуда). Они применялись в Ростове-на-Дону в лабораторных и полевых условиях для получения проб атмосферной и промышленной пыли (совместно с кафедрой гигиены труда Ростовского-на-Дону медицинского института).
Для проверки полноты улавливания промышленной пыли в шлифовальном цехе одного из заводов были поставлены опыты одновременного взятия проб электрофильтром (полевая модель) и аллонжами с ватным фильтром (проф. Д. И. Каган). Результаты показали, что в пределах испытанной концентрации пыли (до 10 мг/м3) оба метода дают близкие показатели весовой концентрации, однако электрофильтр в большинстве случаев показывал большую концентрацию, так как электрическая преципитация пыли обеспечивает большую полноту ее улавливания. В это же время брали пробы и счетчиком Оуэнсона № 1 для определения дисперсности. Спектр пыли оказался весьма близким по составу с той разницей, что на стеклах электрофильтра были обнаружены пылинки больше 10 и даже 20[л,отсутствовавшие на пылевых дорожках счетчика, в который пылинки больше 10ц обычно не проникают.
Как мелкие (размером в доли микрона), так и более крупные частицы пыли (до 1 Ор. ) весьма прочно оседают на стеклах электрофильтра и не стряхиваются с них при перевозке в вертикальном положении в специальном ящичке с пазами. При смывании пылинок со стекол для химического анализа недостаточно струи воды или спирта из промывалки, а требуется еще стирание палочкой с каучуковым наконечником или кисточкой.
Электрофильтры моделей 1953 г. являются удобными простыми переносными приборами для получения и анализа проб пыли при относительно небольшой концентрации. Разработка рациональной и надежной методики анализов пыли, осевшей на стеклах прибора, составляет в настоящее время одну из главных задач нашей лаборатории.
Как показали опыты, проведенные в шахтах, наш прибор не пригоден для получения проб пыли из воздуха при большой концентрации (больше 30—50 мг/м3). Для таких объектов нами конструируется в настоящее время специальный электрофильтр.
ЛИТЕРАТУРА
Жебровский С. П., Электрофильтры, М.—Л., 1950. — Капцов Н. А., Коронный разряд и его применение в электрофильтрах, М.—Л., 1947. — Л и т в и-нов В. Ф., Литвинова Н. Н., Дабахьян М. М., Гигиена и санитария, 1951, № 10, стр. 22—26.
Поступила 23/Х1 1954 г.
1 Этот блок сконструирован в нашей лаборатории физиком В. А. Балаш.
& -£г
