Устройство и способ очистки воздуха от нежелательных компонентов и устранения таких компонентов

УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ И УСТРАНЕНИЯ ТАКИХ КОМПОНЕНТОВ Настоящее изобретение относится к устройству для очистки воздуха от нежелательных газов и частиц, в случае атомных электростанций от радиоактивных частиц и газообразного йода, а также для уничтожения микроорганизмов и удаления их из воздуха. Данное устройство включает в себя очистительную камеру, через которую направляют поток подлежащего очистке воздуха. В конструктивно заземленной очистительной камере ионизированный воздух (1) направляют в водяную пыль или пар, и можно осуществлять окисление, например, используя пероксид водорода(6) и увеличивая уровень напряжения ионизации, чтобы производить озон и дальше направлять поток в работающие от высокого напряжения ионные струйные распылители (8), образующие непрерывную ионную струю, которая направляется на сборные поверхности (9) и захватывает с собой капли и твердые частицы, а также связанные с ними газообразные компоненты. Объем подлежащего очистке воздуха определяет форму и объем очистительного устройства. Кроме того, при его использовании энергосбережение является весьма значительным по сравнению с волоконной фильтрацией. Ильмасти Вейкко Ильмари (FI) Медведев В.Н. (RU) Настоящее изобретение относится к устройству для очистки воздуха от нежелательных газов, микроорганизмов, капель, наноразмерных и более крупных частиц, причем данное устройство включает очистительную камеру, через которую пропускают поток подлежащего очистке воздуха, указанная очистительная камера содержит зону, в которой поток подлежащего очистке воздуха пропускают через водяную пыль или водяной пар, а также ионную струйную камеру, в которой установлены ионные струйные распылители, ориентированные по направлению к сборным поверхностям, в результате чего капли или твердые частицы, содержащиеся в подлежащем очистке воздухе и проходящие через ионные струи,стремительно движущиеся от указанных ионных струйных распылителей, попадают на указанные сборные поверхности, которые являются заземленными, и масса, собираемая на указанных сборных поверхностях, стекает вниз на дно очистительной камеры и оттуда выводится одновременно с выпуском очищенного воздуха из очистительной камеры. Настоящее изобретение также относится к способу очистки воздуха от нежелательных газов, микроорганизмов, капель, наноразмерных и более крупных частиц, причем способ включает пропускание подлежащего очистке воздуха через содержащую водяную пыль или водяной пар зону и затем через ионную струйную зону, где капли или твердые частицы, содержащиеся в подлежащем очистке воздухе и проходящие через ионные струи из ионных струйных распылителей, направляют на заземленные сборные поверхности, и масса, собирающаяся на указанных сборных поверхностях, стекает вниз на дно очистительной камеры и оттуда выводится одновременно с выходом очищенного воздуха. Практика и испытания показали, что, помимо частиц, размер которых составляет более одного миллиметра, можно отделять также ненаноразмерные частицы и пары, используя ионную струйную технологию. Отделение обладающих запахом веществ и газов было проблематичным в известных способах. Известные, по существу, воздухоочистительные решения, такие как ионная струйная технология, можно найти в многочисленных патентах Финляндии и США. Например, в международной патентной заявке WO 2005/092510, соответствующей финской патентной публикации FI-116122, описаны известные, по существу, устройство и способ удаления нежелательных газов и частиц из воздуха. На строках 32 и 33 страницы 1 указанного документа отмечено: "Эксперименты показали, что можно эффективно устранять запахи в подлежащем очистке воздухе, используя устройство и способ согласно изобретению". Еще один пример устройства и способа очистки воздуха от нежелательных газов и частиц описан в финской патентной публикации FI-121165. На строках 6-11 страницы 2 перевода на английский язык данной публикации отмечено отличие устройства и способа согласно указанный изобретение, которое заключается в том, что создается зона интенсивного окисления воздуха в отверстии для впуска воздуха или во впускной зоне очистительной камеры, где окисление обеспечивает, например, водяная пыль, содержащая пероксид водорода. Помимо устранения запахов, окисление может также обеспечивать уничтожение микробов, таких как вирусы, бактерии, споры и другие микроорганизмы, и удаление безжизненной массы вместе с загрязняющими частицами на сборных поверхностях. Однако сильные и неприятные запахи в некоторой степени проходят через данное устройство, и не всегда оказывается возможным использовать достаточно сильные окислители. Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы преодолеть данные недостатки и предложить устройство и способ, которые позволяют также эффективно устранять запахи без сильного окислителя. Данная задача решается с помощью устройства и способа, которые отличаются тем, что на впускной стороне очистительной камеры установлена ионизационная камера, содержащая создающие ионизацию распылители для ионизации воздуха, поступающего на очистку, прежде чем его пропускают через содержащую водяную пыль или водяной пар зону, и на входе очистительной камеры установлены газовые датчики, соединенные с электрическим управляющим центром очистительной камеры, который предназначен для определения отрицательного или положительного электрического заряда ионизации на основании сигналов от газовых датчиков. В результате этого сильная ионизация воздуха происходит во впускной зоне очистительной камеры перед содержащей водяную пыль зоной, и на основании сигналов от газовых датчиков ионизацию можно также регулировать до такого уровня электрического напряжения, который обеспечивает производство озона на желательном уровне. Одним из объектов заявленного изобретения является устройство для очистки воздуха от нежелательных газов, микроорганизмов, капель и/или наноразмерных и более крупных частиц, причем устройство содержит очистительную камеру, содержащую последовательно расположенные по потоку подлежащего очистке воздуха (1) ионизационную камеру (3), содержащую создающие ионизацию распылители (4), выполненные с возможностью ионизации воздуха (1), камеру генерации водяной пыли или пара(6), в которой поток подлежащего очистке воздуха пропускают через водяную пыль или водяной пар, и ионную струйную камеру (7), в которой ионные струйные распылители (8) ориентированы по направлению к сборным поверхностям (9), в которой обеспечивается возможность направления подлежащего очистке воздуха для прохождения через ионные струи, стремительно движущиеся из указанных ионных струйных распылителей (8), посредством которых обеспечивается возможность направления капель или твердых частиц, содержащихся в подлежащем очистке воздухе, на указанные сборные поверхности (9),которые заземлены, и указанные сборные поверхности выполнены с возможностью обеспечения стека-1 024968 ния массы, собирающейся на сборных поверхностях, вниз на дно очистительной камеры и оттуда к стоку(5) одновременно с выходом очищенного воздуха из очистительной камеры, отличающееся тем, что содержит электрический управляющий центр (10) и установленные на входе очистительной камеры перед ионизационной камерой (3) газовые датчики (2), при этом электрический управляющий центр (10) соединен с указанными датчиками (2) и указанными ионизационными распылителями (4) ионизационной камеры и выполнен с возможностью задания на основании сигналов от газовых датчиков отрицательного или положительного электрического заряда ионизации в ионизационной камере (3). Другим заявленным объектом является способ очистки воздуха от нежелательных газов, микроорганизмов, капель и/или наноразмерных и более крупных частиц с использованием устройства по п.1,причем способ включает последовательные ионизацию подлежащего очистке воздуха (1), пропускание указанного воздуха через содержащую водяную пыль или водяной пар камеру генерации водяной пыли или пара (6) и затем через ионную струйную зону (7), где имеющие форму капель или мелкодисперсного порошка частицы, содержащиеся в подлежащем очистке воздухе и проходящие через ионные струи из ионных струйных распылителей (8), направляют на заземленные сборные поверхности (9), и масса, собирающаяся на указанных сборных поверхностях, стекает вниз на дно очистительной камеры и оттуда к стоку (5) одновременно с выходом очищенного воздуха, отличающийся тем, что перед указанной ионизацией указанного воздуха (1) в ионизационной камере (3) вводят его в контакт с газовыми датчиками(2), и задают посредством электрического управляющего центра (10) отрицательный или положительный электрический заряд ионизации в ионизационной камере (3) на основании сигналов от указанных датчиков (2). Воду, используемую для водяной пыли в содержащей водяную пыль зоне, можно предпочтительно окислять, используя пероксид водорода, чтобы интенсифицировать удаление газов и уничтожение микробов. Вследствие очень низкой стоимости и очень низких эксплуатационных расходов ионизаторов эффективное удаление газов и уничтожение микробов, таких как вирусы, бактерии, споры и другие микроорганизмы, можно обеспечивать даже при низком уровне окисления водяной пыли. На основании сигналов от газовых датчиков на входе очистительной камеры электрический управляющий центр способен также определять требуемое окисление водяной пыли в содержащей водяную пыль зоне. Размер капель водяной пыли в содержащей водяную пыль зоне составляет предпочтительно менее чем 20 мкм. Вместо водяной пыли в настоящем изобретении можно использовать также пар, температура которого составляет, например, +200C. Эксперименты показали, что запахи можно эффективно устранять в подлежащем очистке воздухе,используя устройство и способ согласно настоящему изобретению. Наноразмерные и более крупные частицы одновременно удаляются из воздуха почти на 100%. Согласно предпочтительному варианту осуществления воздух ионизируют, придавая ему отрицательный или положительный заряд, прежде чем он поступает в очистительную камеру. Электрически заряженный воздух пропускают через водяную пыль или водяной пар, с которыми можно при необходимости смешивать пероксид водорода или другой окислитель. Размер частиц в водяной пыли, составляющий менее чем 20 мкм, является наиболее предпочтительным в технологическом отношении. Работающие от высокого напряжения распылители в очистительной камере, которые создают явление ионной струи, направляют непрерывную струю, состоящую из миллионов ионов, на сборные поверхности, при этом струи отделяют от подлежащего очистке воздуха наноразмерные и более крупные частицы, капли,микробы, другие микроорганизмы и нежелательные газы. Способность приобретать электрический заряд аэрозолей не имеет большого значения, и в данном отношении этот способ отличается от электрических фильтров. Капли, попадающие на сборные поверхности, непрерывно счищаются и стекают со сборных поверхностей вниз по направлению к стоку. Заземленные сборные поверхности можно также очищать струей воды, фактически не прерывая работу по очистке воздуха. Пероксид водорода, содержащий воду в качестве носителя, представляет собой обычно используемое в мире дезинфицирующее средство, которое способно уничтожать микробы и микроорганизмы. Использование пероксида водорода не связано с такими проблемами, как образование газов или химических остатков, которые возникают при использовании других окислителей. Далее настоящее изобретение будет подробно описано посредством примера со ссылкой на сопровождающий чертеж, который схематически представляет один вариант осуществления воздухоочистительного устройства согласно настоящему изобретению. Данное воздухоочистительное устройство включает поступающий воздух 1, подлежащий очистке, и датчики 2, обнаруживающие различные газы. Установлена ионизационная камера 3, в которую поступает подлежащий очистке воздух, а также создающие ионизацию распылители 4. Удаление воды из всех воздухоочистительных зон происходит посредством стока или резервуара 5. Зона 6 представляет собой содержащую водяную пыль зону, в которой образуется водяная пыль или окисленная водяная пыль или водяной пар, причем наиболее предпочтительный размер капель составляет менее чем 20 мкм. Ионная струйная камера 7 производит ионные струи, выходящие из ионных струйных распылителей 8, которые ориентированы по направлению к сборным поверхностям, и попадающие на заземленные сборные по-2 024968 верхности 9. Дно очистительной камеры направляет воду к стоку 5. Электрический управляющий центр 10 содержит центр напряжения для ионизации и регулирует отрицательное или положительное напряжение ионизации, составляющее предпочтительно от 10 до 36 кВ, центр создает высокое напряжение, составляющее предпочтительно от 16 до 150 кВ, для ионной струи, источника электрического тока для ультразвукового осциллятора или для других производящих пыль устройств, а также водопитающего автомата для производящего водяную пыль устройства. Устройство и способ согласно настоящему изобретению являются подходящими для применений, в которых запахи, газы, микробы и наноразмерные или более крупные частицы, переносимые воздухом,должны быть удалены из воздуха. Огромное преимущество данного способа представляет собой объем подлежащего очистке воздуха, который можно увеличивать в зависимости от применения. Способ и устройство являются подходящими для очистки воздуха в ограниченном помещении, равно как и для очистки воздуха в больших пространствах, таких как дома, гостиницы, административные здания или фабрики. Способ является подходящим для удаления радиоактивных частиц и газообразного йода из воздуха,выпускаемого с атомных электростанций, в результате чего обеспечивается почти стопроцентная очистка от данных опасных для здоровья загрязняющих веществ. Кроме того, способ является чрезвычайно экономичным; его энергопотребление и расходы на эксплуатацию и обслуживание оказываются ниже по сравнению со способами волоконной фильтрации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для очистки воздуха от нежелательных газов, микроорганизмов, капель и/или наноразмерных и более крупных частиц, причем устройство содержит очистительную камеру, содержащую последовательно расположенные по потоку подлежащего очистке воздуха (1) ионизационную камеру (3),содержащую создающие ионизацию распылители (4), выполненные с возможностью ионизации воздуха(1), камеру генерации водяной пыли или пара (6), в которой поток подлежащего очистке воздуха пропускают через водяную пыль или водяной пар, и ионную струйную камеру (7), в которой ионные струйные распылители (8) ориентированы по направлению к сборным поверхностям (9), в которой обеспечивается возможность направления подлежащего очистке воздуха для прохождения через ионные струи, стремительно движущиеся из указанных ионных струйных распылителей (8), посредством которых обеспечивается возможность направления капель или твердых частиц, содержащихся в подлежащем очистке воздухе, на указанные сборные поверхности (9), которые заземлены, и указанные сборные поверхности выполнены с возможностью обеспечения отекания массы, собирающейся на сборных поверхностях, вниз на дно очистительной камеры и оттуда к стоку (5) одновременно с выходом очищенного воздуха из очистительной камеры, отличающееся тем, что содержит электрический управляющий центр (10) и установленные на входе очистительной камеры перед ионизационной камерой (3) газовые датчики (2), при этом электрический управляющий центр (10) соединен с указанными датчиками (2) и указанными ионизационными распылителями (4) ионизационной камеры и выполнен с возможностью задания на основании сигналов от газовых датчиков отрицательного или положительного электрического заряда ионизации в ионизационной камере (3). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрический управляющий центр (10) выполнен с возможностью регулирования напряжения ионизации, в результате чего также обеспечивается образование озона на необходимом уровне. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электрический управляющий центр предназначен для определения требуемого окисления водяной пыли в содержащей водяную пыль камере генерации водяной пыли или пара (6) на основании сигналов от газовых датчиков. 4. Способ очистки воздуха от нежелательных газов, микроорганизмов, капель и/или наноразмерных и более крупных частиц с использованием устройства по п.1, причем способ включает последовательные ионизацию подлежащего очистке воздуха (1), пропускание указанного воздуха через содержащую водяную пыль или водяной пар камеру генерации водяной пыли или пара (6) и затем через ионную струйную зону (7), где имеющие форму капель или мелкодисперсного порошка частицы, содержащиеся в подлежащем очистке воздухе и проходящие через ионные струи из ионных струйных распылителей (8), направляют на заземленные сборные поверхности (9), и масса, собирающаяся на указанных сборных поверхностях, стекает вниз на дно очистительной камеры и оттуда к стоку (5) одновременно с выходом очищенного воздуха, отличающийся тем, что перед указанной ионизацией указанного воздуха (1) в ионизационной камере (3) вводят его в контакт с газовыми датчиками (2) и задают посредством электрического управляющего центра (10) отрицательный или положительный электрический заряд ионизации в ионизационной камере (3) на основании сигналов от указанных датчиков (2). 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что воду, используемую для водяной пыли в камере генерации водяной пыли или пара (6), окисляют пероксидом водорода, чтобы интенсифицировать удаление газов и уничтожение микробов. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что на основании сигналов от газовых датчиков (2) электрический управляющий центр (10) определяет требуемое окисление водяной пыли в камере генерации водя-3 024968 ной пыли или пара (6). 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что размер капель водяной пыли в камере генерации водяной пыли или пара (6) составляет менее чем 20 мкм.