Введение к работе
В современном промышленном птицеводстве в условиях высокой концентрации поголовья птиц, интенсивных методов ее содержания появились факторы, предрасполагающие к осложнению эпизоотической обстановки в хозяйствах. Создается благоприятный фон для накопления микроорганизмов, пассажа их через организм птицы, изменения состава микрофлоры (биоценоза), а в итоге – усиления роли условно-патогенной микрофлоры в патологии птиц. Изменению свойств и состава микроорганизмов способствует и широкое применение антимикробных препаратов и химических средств дезинфекции.
Актуальность приобретают проблемы защиты птицефабрик от заноса и распространения инфекционных заболеваний. По данным литературы, убыток, причиняемый птицеводству инфекционными болезнями, доходит до 15-25% себестоимости продукции птицеводства.
Одним из основных способов переноса микроорганизмов и передачи инфекции является аэрогенный способ, т.е. воздушным путем. Повышенные требования к чистоте воздуха предъявляются в цехе инкубации, так как инкубируемое яйцо и суточные цыплята наиболее уязвимы в отношении инфекции. Цех инкубации, как правило, располагается на территории птицефабрики, воздушный бассейн которой загрязнен вентиляционными выбросами из птичников (пылью, микроорганизмами и вредными газами), которые с приточным воздухом частично попадают в инкубаторий. В связи с этим в процессе хранения инкубационных яиц происходит их контаминация микроорганизмами, что приводит к снижению их качества.
Из анализа литературных источников известно, что для очистки и обеззараживания воздуха используются различные фильтры, в частности электрофильтры.
На наш взгляд, перспективной является очистка воздуха в помещениях цеха инкубации с помощью рециркуляционных электрофильтров с повышенным генерированием озона. Особенно это актуально для помещений предынкубационного хранения яиц с благоприятным для развития патогенной микрофлоры микроклиматом. Использование электрофильтра с повышенным генерированием озона позволяет не только очищать и обеззараживать воздушную среду помещения, но и дезинфицировать поверхность яиц в процессе их хранения.
В связи с вышеуказанным сформулирована тема работы. Диссертация посвящена теоретическому и экспериментальному комплексному изучению процессов очистки воздуха и генерирования озона в электрофильтре, работающем в режиме рециркуляции.
Работа выполнена в соответствии с Межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006 – 2010 гг. шифр IX.01 «Разработать систему конкурентоспособных экологически безопасных технологий и комплексы энергосберегающих машин нового поколения для производства приоритетных видов сельскохозяйственной продукции».
Цель работы – совершенствование технологии инкубации в промышленном птицеводстве путём электроочистки и электроозонирования воздушной среды в помещениях для хранения инкубационных яиц.
Задачи исследования
-
Обосновать критерии сравнительной оценки аппаратов очистки и озонирования воздушной среды, получить аналитические выражения для их расчета.
-
Выполнить теоретический анализ процессов очистки и озонирования воздушной среды в помещении при работе электрофильтра-озонатора в режиме внутренней рециркуляции с целью согласования работы аппарата в режиме электрофильтра и озонатора.
-
Получить зависимости удельной объёмной мощности электрофильтра-озонатора от основных геометрических параметров коронно-разрядной системы и влияния питания электрофильтра-озонатора от различных источников высокого напряжения на озоногенерирование и эффективность очистки воздушной среды для определения рациональных геометрических и технологических параметров электрофильтра-озонатора.
Объект исследования – процессы очистки и озонирования воздушной среды помещения хранения инкубационных яиц электрофильтром-озонатором.
Предмет исследования – закономерности процессов очистки и озонирования воздушной среды в электрофильтре-озонаторе, связь параметров электрофильтра-озонатора с его выходными показателями.
Достоверность полученных результатов
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием известных теоретических положений и апробированных экспериментальных методов исследований; математической модели процесса электрофильтрации и озонирования воздушной среды помещения, дифференциальных и алгебраических уравнений, составленных на ее основе.
Научная новизна основных положений, выносимых на защиту
-
Предложены критерии сравнительной оценки аппаратов очистки и озонирования воздуха и аналитические выражения для их расчёта.
-
Получены зависимости удельной объёмной мощности коронного разряда от расстояния между коронирующими электродами; зависимости озоногенерирования и эффективности очистки электрофильтра-озонатора от формы кривой выходного напряжения источника питания.
-
Получены результаты испытаний электрофильтра-озонатора в производственных условиях: эффективности очистки, озонирования и ионизации воздушной среды помещения хранения инкубационных яиц при работе электрофильтра-озонатора в режиме внутренней рециркуляции.
-
Дана экономическая оценка результатов исследования электрофильтра-озонатора в производственных условиях.
Практическая значимость работы и реализация её результатов
Разработаны рекомендации по расчёту и конструированию электрофильтра-озонатора.
На основе теоретических и экспериментальных результатов работы разработан электрофильтр-озонатор для очистки и озонирования воздушной среды в помещении для хранения инкубационного яйца.
Электрофильтр-озонатор прошел производственную проверку и внедрён на птицефабрике ООО «Прогресс» (с. Омутинка, Тюменская обл.).
Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе Челябинской государственной агроинженерной академии.
Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях ЧГАУ (Челябинск, 2006-2010 гг.); международной научно-практической конференции «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК» (Москва, МГАУ, 2007 г.); конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации по направлению «Технические науки» (Москва, МГАУ, 2008 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в пяти научных статьях, в том числе одна статья в издании, рекомендованном ВАК. Получены два патента РФ на изобретение, один патент РФ на полезную модель.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (102 наименования), 6 приложений; содержит 111 страниц основного текста, в том числе 34 рисунка и 7 таблиц.
