Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Электрофизические методы обеззараживания воздуха в животноводческих и птицеводческих помещениях . 9
1.1. Общие сведения. 9
1.2. Обеззараживание ультрафиолетовым излучением . 12
1.3 Источники ультрафиолетового излучения. 20
1.4 Бактерицидные облучатели и установки. 25
1.5 Обеззараживание воздуха озоном. 27
Выводы по главе 1. 33
Глава 2, Обоснование процесса обеззараживания воздушной среды и поверхностей в птицеводстве двухкомпоненткым воздействием УФ излучения и озона . 35
2.1. Озонообразующие свойства УФ лампы для повышения функциональной эффективности бактерицидной установки. 35
2.2. Математическая модель эффективности обеззараживания воздуха УФ излучением в помещениях . 41
2.3. Определение концентрации озона при работе озонообразую-щих ламп в вентилируемом помещении птичника. 48
Выводы по главе 2. 51
Глава 3- Обоснование и разработка основных элементов системы двухкомпопентного обеззараживания воздуха в птицеводческих помещениях . 53
3.1. Разработка и обоснование конструктивных элементов и параметров УФ облучателя-озонатора «ОЗУФ». 54
3.2. Разработка способа повышения надежности и долговечности работы облучателей-озонаторов «ОЗУФ». 59
3.3. Способ контроля работы УФ бактерицидных ламп. 73
3.4. Автоматическое управление комплектом облучателей-озонаторов. 81
3.5. Блок бесперебойного и автономного питания облучателей-озонаторов. 92
Выводы по главе 3. 101
Глава 4. Производственные испытания и внедрение системы дсухкомпонснтного обеззараживании. 103
4,1. Методика исследования и результаты испытаний работы установки па различных объектах птицеводства. 103
4.2. Расчет экономической эффективности. 109
Выводы по главе 4. 117
Выводы. 120
Литература, 122
Приложения. 128
- Обеззараживание ультрафиолетовым излучением
- Математическая модель эффективности обеззараживания воздуха УФ излучением в помещениях
- Разработка способа повышения надежности и долговечности работы облучателей-озонаторов «ОЗУФ».
- Методика исследования и результаты испытаний работы установки па различных объектах птицеводства.
Введение к работе
Развитие животноводства (птицеводство, свиноводство и др. отрасли) как в крупных хозяйствах с промышленной технологией, так и в фермерских хозяйствах, обусловило возникновение целого ряда проблем, важнейшей среди которых является предупреждение и устранение инфекционных болезней животных, особенно респираторных болезней молодняка сельскохозяйственных животных и птиц.
В случае возникновения инфекционных болезней существует реальная угроза массового перезаражения животных, что наносит огромный экономический ущерб хозяйствам, в результате гибели пли снижения продуктивности животных. Проблема осложняется еще и тем, что эти заболевания вызываются, как правило, ассоциацией ряда патогенных и условно патогенных возбудителей; при этом средства специфической профилактики оказываются мало эффективными, а средства химиотерапии, даже в форме аэрозолей, не могут быть применены по причине их высокой токсичности при перманентном распылении. Возбудители респираторных болезней распространяются, главным образом, через воздух.
В этой связи первостепенной ветеринарно-сапитарной задачей является недопущение появления предельно допустимых значений концентрации (ПДК) болезнетворных микроорганизмов в воздухе помещений для животных и птицы.
Высокая концентрация птицы на ограниченных площадях па крупных птицефабриках промышленного типа приводит к огромному накоплению в воздухе помещений и окружающей среде вредных веществ.
Внутри птицеводческих помещений воздух может быть сильно загрязнен микроорганизмами, в том числе и патогенными, от находящихся в данном или соседних помещениях больной птицы, если в птичнике не обеспечен оптимальный воздухообмен, что создает возможность аэрогенного распространения инфекций (А.А. Закомырднн [1], ЯМ. Иммисв [2], В,Е. Зуев [3], А.И. Шафир, В.В, Морошкина [4], B.C. Ярных [5], Т. Rosebury [6], J, Harper [7]; Н.А. Попов, и др.).
Допустимое количество микроорганизмов в воздухе помещении не должно превышать санитарные нормы ПДЬС, которые для молодняка птиц составляют около 100 тыс. бактерий, а для содержания взрослой птицы - не более 240 тыс. бактерий в 1м воздуха. При концентрации более 280 тыс/м возрастает заболеваемость и падеж птицы, а при 910 тыс Ум заболеваемость увеличивается до 25%, падеж увеличивается до 10% [8].
воздухе птичника содержание вредных микроорганизмов возрастает в 9-Ю раз по сравнению с фоновой концентрацией,
С увеличением возраста птиц концентрация вредных веществ в воздухе помещения повышается. Так, если в начале выращивания цыплят в 7-ми дневном возрасте количество микроорганизмов колебалось в пределах 45-65 тыс. бактерий в їм3, то в возрасте птицы 120-150 дней эти показатели могут достигать миллиона в том же объеме воздуха (рис. 1).
Многочисленными научными исследованиями показано, что наиболее перспективным, экологически чистым методом очистки воздуха от вредных микроорганизмов является использование бактерицидного ультрафиолетового (УФ) излучения.
Изучению роли УФ излучения в гигиене человека и животных посвятили работы отечественные и зарубежные акторы: W.F. Welle [18], Г.М. Франка, Н. Мепсг, Н, GUnthcr [19], НЛ1 Данциг [9], М.М. Данилов [10], В.И. Вашков [11], И.И. Ливак, А.А. Закомырдин, Н.И. Иммиев, В.Н. Головач [12], А.К. Данилова, М.С, Найдснский [14], J. Bernard [17], В.М. Бакайкин [16], Прокопенко А.А [20], Л.К. Алферова, R.B. Сысоев и др.
В этих исследованиях было показано действие различных участков спектра УФ излучения на микроорганизмы. Эксперименты, выполненные на молекулярном, клеточном и организмешюм уровнях, позволили научно обосновать использование УФ излучения для обеззараживания внешней среды и профилактики инфекций внутри помещений.
Однако, несмотря на значительные достижения в области использования УФ излучения в гигиене, многие аспекты этой проблемы применительно к ветерипарно-санитарной практике остаются нерешенными: повышение эффективности обеззараживания применительно к виду и возрасту животных, сокращение и оптимизация энергетических затрат, выявление синергетике-ского действия ультрафиолета и озона.
Озонирование помещений, как электрофизический способ обеззараживания, имеет перспективное значение в практике не только в животноводстве, но и в птицеводстве. Озон, как экологически чистый окислитель, вслед за фтором, имеет сильное обеззараживающее действие.
Современный уровень развития аэроионизации и озонирования в животноводстве и птицеводстве опирается на теоретические положения и разработки отечественных ученых. Они изложены в трудах и монографиях Н.В. Ксенза, АЛ, Чижевского, Л.Г.Прищепа [22], И,Ф. Бородина [23], И.П. Кри-вопишина [21], В. Сторчевого [8], А.Ф. Першина.
Наиболее целесообразным и экономически выгодным способом обеззараживания воздуха является использование двухкомпонентного электрофи зического воздействия на микроорганизмы - бактерицидным ультрафиолетовым излучением и элсктроозонированием [24] В связи с этим возникают научные и практические задачи по разработке технических средств на базе озонообразующих УФ ламп для обеззараживания воздуха в птицеводческих помещениях, в расчете, что дезинфицирующее действие непосредственно УФ излучения усилится окислительными свойствами озона.
Разработка установок на основе озонообразующих УФ ламп по требует научного обоснования конструктивных и технологических параметров установки, ее надежности, средств контроля выходных параметров, а также системы автоматического регулирования режимов работы.
Этому посвящена настоящая диссертационная работа, что и определяет се актуальность.
Научная новизна:
- предложено повысить эффективность обеззараживания воздуха в птицеводческих помещениях за счет использования двухкомпонентного электрофизического воздействия (бактерицидным УФ излучением и озоно- воздушной смеси) на воздушную среду;
- разработана математическая модель обеззараживания воздуха УФ излучением в помещениях, позволяющая обосновать возможность повышения эффективности процесса;
- разработана методика определения максимального числа облучателей на основе ламп ДБК-36 в помещении, при которой концентрация озона не превышает ПДК;
- обоснован состав системы двухкомпонентного электрофизического обеззараживания воздуха для птичников;
- разработаны и обоснованы конструктивно-технологические параметры УФ облучателя-озонатора «ОЗУФ» повышенной надежности и долговечности работы, блок автоматического управления комплектом облучателей-озонаторов и специальный блок бесперебойного и автономного питания;
- разработан и запатентован способ преобразования УФ излучения и прибор контроля работы бактерицидных ламп;
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- функционально-технологическая система активного двухкомпонент-ного электрофизического способа обеззараживания воздуха в птицеводческих помещениях, включающая облучатели-озонаторы «ОЗУФ», блок управления дозами облучения, прибор контроля ультрафиолетового излучения, блок аварийного и автономного питания облучателей;
- математическая модель обеззараживания воздуха ультрафиолетовыми бактерицидными облучателями, позволяющая обосновать возможность повышения эффективности процесса;
- методика расчета максимального количества облучателей с озонооб-разующими лампами, при котором концентрация озона не превышает ПДК;
- результаты производственных испытаний, доказывающие эффективность применения системы двухкомпонентного обеззараживания в птицеводческих помещениях.
Цели и задачи исследований. Целью работы является разработка системы электрофизического двухкомпонентного обеззараживания воздуха в птицеводческих помещениях. Для решения этого нами ставятся следующие задачи: J- Анализ существующих электрофизических методов и средств обеззараживания воздуха, а именно, ультрафиолетового излучения и озона.
J- Теоретические и экспериментальные исследования процесса обеззараживания воздушной среды методом двухкомпонентного воздействия ультрафиолетового излучения и озона,
і- Обоснование и разработка конструктивно-технологических параметров облучателя-озонатора «ОЗУФ» и новых технических средств: і повышения надежности и долговечности работы УФ ламп; і контроля ультрафиолетового излучения бактерицидной лампы; і автоматического управления работой группы облучателей озонаторов; і бесперебойного и автономного питания облучателей-озонаторов для осуществления возможности их эксплуатации в условиях некачественного электроснабжения, а также в мобильных помещениях.
і Проведение производственных испытаний, отработка режимов и определение технико-экономической эффективности применения системы.
Практическая ценность. Разработана методика определения максимального числа облучателей на основе ламп ДБК-36 в помещении, при котором концентрация озопа не превышает ПДК.
Разработаны новые технические средства для создания двухкомпо-нентной системы обеззараживания воздуха в птицеводческих помещениях повышенной эффективности.
Дано технико-экономическое обоснование использования двухкомпо-нентной системы обеззараживания воздуха в помещениях для выращивания молодняка птиц.
Исследования выполнялись в соответствии с научно-технической программой фундаментальных исследований РАСХН задание 03.02 «Разработать энергоресурсосберегающие технологии и новые электрофизические методы воздействия на биообъекты» и «Положением о ветеринарном контроле Российской Федерации от 19,06,1994 №706»
Обеззараживание ультрафиолетовым излучением
Более 100 лет назад впервые было обнаружено бактерицидное действие солнечных лучей. Тогда же было доказано, что этот эффект вызывается коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами солнечного спектра (S. Band, 1901 [42], R L. Gates [43] в 1928 году первый обратил внимание на то, что наиболее сильное повреждающее действие па клетки (микроорганизмы) оказывают лучи с длиной волны 280-250 нм, избирательно поглощаемые нуклеиновыми кислотами.
Глубокое изучение молекулярных механизмов и действии УФ радиации на микроорганизмы и вирусы исследователи начали в 40-е годы двадцатого столетия после создания искусственных источников оптического излучения (A. Hollander, В Duggar [44], ИЛ. Осадчих [45], И. Пантелеев, А, Ушаков [46], К.С. Smith [47], КА Самойлова [48] и др.).
Реакция микроорганизмов на облучение сложная и определяется рядом факторов: источником излучения (длина волны, интенсивность облучения и т.д.), временем воздействия, биологическими особенностями микроорганизма (физиологическое состояние, его возраст и т.д.), а также состоянием среды, в которой он находится (В.К Вашков [101).
При изучении действия ультрафиолетовых лучей на бактерии В. И, Троицкий и Т.А. Свиридова [49] (1935) установили суббактериальную (стимулирующую), минимальную и полную бактерицидную дозы Е.К. Креслипг и Е.А. Штерн [50] (1935) отметили, что действие УФ лучей на бактерии и грибы оказалось комулятивным, т.е. эффект от нескольких экспозиций такой же как от одной, более длительной. II, Carlson и G, Ridenour [51] (1943) в своих исследованиях наблюдали действие ультрафиолетовых лучей к вирусу полиомиелита, а О.А. Сморо-динцева [52] (1943)-на вирус гриппа, В.И. Вашков и ЕЛС Серебрякова [53] (1954) установили бактерицидный эффект при воздействии УФ лучей на гемолитический стрептококк. Создание новых и усовершенствование существующих искусственных источников оптического излучения, методов и приборов для его измерения позволило подойти к установлению количественной зависимости действия УФ излучения от спектрального состава и времени воздействия, а также к выяснению воздействия лучей на бактериальную клетку.
Устойчивость микроорганизмов к УФ лучам неодинакова и, в большей мере, зависит от того, в каком состоянии они находятся. Так, С.С. Речмен-ский, М.Г. Киченко, Н.М. Данциг [54] провели ряд опытов в боксе по изучению влияния УФ лучей на распыленную бактериальную взвесь. В результате опытов установлено, что в необлученном боксе через 10-30 минут число бактерий, осевших на чашке Петри было равно в среднем 1000, а в облученном лампой БУВ-15 за тот же промежуток времени оседало 2-17 бактерий.
Исследователь отмстил, что число микробов в помещении непрерывно пополнялось от присутствующих животных и людей, занесением с кормом и подстилкой, поступлением из соседних помещений и др. После выключения ламп бактериальная загрязнеіїность увеличивалась через час на 7,1%, через два часа-на 21,6%, через три часа-на 37,4%.
А.А.Прокопенко [58] применял открытые лампы ДБ-30 для дезинфекции воздуха в птичнике с клеточным содержанием. Он установил, что через час горения микробная обсемененность воздуха снизилась с 217 до 105 тыс.мк/м . Еще через полчаса она составляла 83 тыс.мк/м ,
А.А. Закомырдин, Н.И. Имиев, Н.А. Попов и B.C. Ярных [60] провели широкие исследования по дезинфекции воздуха коротковолновым УФ излучением в вентиляционных каналах птичника. Установка для обработки приточного воздуха состояла из двух диффузоров, которые монтировались в воздуховод под потолком. В каждом диффузоре находилось по 30 ламп ДБ-30, Установлено, что в облучаемом воздухе при температуре 15-30С и относительной влажности 40-60% микробная обсемененность снижается на 80-95%. Отмечено также улучшение параметров микроклимата птичника.
Концентрация бактерий внутри помещения снизилась на 38-45%, концентрация аммиака почти на 70%, углекислого газа - на 30-40%, В первые 20 дней работы ламп наблюдалось некоторое увеличение в воздухе количества легких отрицательных ионов. Воздействие па цыплят в возрасте 1-60 дней более качественного (в санитарно-гигиеническом смысле) воздуха повысило деловой выход в опытном птичнике на 7-10%, снизило падеж на 2,5-8% и выбраковку - на 6%. Средний вес птицы был выше на 16 г по сравнению с контролем.
Н.И. Иммиев [59] изучал эффективность сочетанного применения дезинфицирующих средств и УФ излучения при обеззараживании воздуха, инфицированного кишечной палочкой в форме аэрозоля. Он установил, что при сочетанием применении аэрозолей иодсодержащего химического препарата из расчета 0,3г на 1м воздуха и облучении лампами ДБ-60 с интенсивностью излучения 600-1200 мкВт,сск/мм кишечная палочка полностью погибает при экспозиции облучения 3 минуты.
Из данных таблицы видно, что удельные электрические мощности бактерицидных УФ установок и режимы их работы самые различные. Вследствие этого и результаты опытов значительно отличаются друг от друга. Так как не все авторы привели сведения о численности поголовья животных, режимах работы вентиляции, размерах помещения и конструкции установок, то невозможно сопоставить результаты их опытов и выбрать наиболее рациональную конструкцию и режим работы бактерицидной УФ установки.
Математическая модель эффективности обеззараживания воздуха УФ излучением в помещениях
Как показали исследования [81], озон обладает несколькими полосами поглощения во всех областях спектра, по наиболее интенсивные полосы поглощения находятся в УФ области.
Образование озона в атмосфере происходит под воздействием ультрафиолетового излучения солнца в коротковолновом участке спектра 210-220 и 175 нм. Спектральные свойства озона, его образование и распад под влиянием солнечной радиации обеспечивают оптимальные параметры климата в биосфере Земли.
Возбуждение молекулы кислорода происходит при энергии электронов 6,1 эВ; образование молекулярных ионов кислорода - при энергии электронов 12,2 эВ; диссоциация в кислороде - при энергии электронов 19,2 эВ. При энергии электронов 12,2 эВ, когда происходит образование молекулярных ионов кислорода, выхода озона не наблюдается, а при энергии электронов 19,2 эВ, когда участвуют как атом, так и ион кислорода, образуется озон. Наряду с этим образуются положительные и отрицательные ионы.
Озонообразующие лампы в спектре излучения содержат спектральные линии с длиной волны короче 200 им области - Хсрцберга (к 240 им), вызывающие образование озона в воздушной среде.
В то же время излучение бактерицидных ламп содержит излучение с длиной волны 254нм. диапазона Хартли (X 210 им), которое поглощается озоном, разрушая его. Поэтому, чтобы происходила генерация озоно-воздушной смеси, необходимо вблизи лампы устанавливать вентилятор, отводящий озон от лампы, предохраняя его от преждевременного разрушения. Таким образом, камера, где располагается лампа, превращается в воздуховод, что оказывает влияние на работ} лампы .
Примером озонообразуюшей лампы могуі служить дуговые разрядные лампы низкого давления, трубчатые колбы которых изготавливаются из кварцевого стекла, прозрачного для коротковолнового и вакуумного ультрафиолетового излучения УФ излучения, способствующего активному образованию озона. В спектре излучения таких ламп содержится озонообразующая составляющая с длиной волны X = 184,9 нм.
Выпускающиеся промышленностью бактерицидные лампы низкого давления в кварцевой колбе без специального покрытия ДЇЖ-8, ДБК-36, ДБК-60, ДБК-75 (табл.1.5), являются озонообразующими, но использовать их в качестве генератора озона можно лишь в случае, когда лампа обдувается и образующийся озон отводится из зоны облучения.
При работе ультрафиолетовых ламп типа ДБ-15, ДБ-30-1, ДБ-60, труб 38 ки которых изготовлены из увиолевого стекла - образование озона незначительно и их нельзя рассматривать в качестве генераторов озона. Например; Я.И. Иммиев [82] исследовал зависимость концентрации озона в экспериментальной камере объемом Юм от скорости движения воздуха и числа ламп ДБ-30. При скорости циркуляции воздуха 5 м/с 32 лампы создавали концентрацию озона 0,02 мг/м3. При уменьшении их числа этот показатель пропорционально уменьшался.
В результате испытаний установлено обеззараживающее действие всех трех облучателей с бактерицидными лампами. Однако, удельная бактерицидная эффективность УФ облучателя озонатора с лампой ДРБ-8 превзошла эффективность облучателей с лампами ДБ-60 в 3,9 раза, а с лампами ДБ-30 -в 4,2 раза; удельная энергетическая эффективность - в 3,6 раза и 2,8 раз соответственно. Но эти показатели могли быть еще выше, поскольку значительную мощность в облучателе с лампой ДБК-8 потреблял вентилятор. При использовании в таком облучателе разработанной нами новой схемы включения (гл. 3.2.) и вентилятора постоянного тока на 12 В, потребляемая мощность снижается с 30 до 10 Вт,
В результате испытаний установлена высокая бактерицидная эффективность нового УФ облучателя-озонатора с лампой ДБК-8, связанная с дополнительным обеззараживающим эффектом озоно-воздушной смеси, концентрация озона в которой меньше ПДК (Ко 0,1 мг/м). Бактерицидная эффективность облучателей в несколько раз увеличена за счет использования озона, как дополнительного дезипфектанта.
Производство озона использует равновесные состояния, вызывая в них сдвиг с помощью вывода или удаления элементов равновесия (уравнение 2,1). Другими словами, при получении озона методом ультрафиолетовой активации, необходимо отводить получившийся озон от воздействия излучения, способствующему разрушению озона. Обдув с этой целью УФ лампы низкого давления сопровождается определенными потерями потока излучения»
Разработка способа повышения надежности и долговечности работы облучателей-озонаторов «ОЗУФ».
В разрабатываемых ультрафиолетовых облучателях для объектов птицеводства «ОЗУФ» используются, озонообразующие лампы ДБК-36 или ДЬК-8, колба которых выполнена из кварцевого стекла, прозрачного для коротковолнового УФ излучения, что, в основном, определяет довольно высокую их стоимость.
Холодная люминесцентная лампа имеет высокое сопротивление между электродами. Поэтому, при подключении к сети, напряжение, проходя через накальные электроды лампы, целиком падает па ключевом элементе стартера. Ключевой элемент Кл представляет собой баллон с инертным газом, внутри которого расположена биметаллическая пластина, замыкающая цепь в нагретом состоянии и размыкающая в холодном.
Поскольку на электродах этого ключа появляется разность электриче ских потенциалов, газ в колбе стартера ионизируется, и ток ионизации разогревает биметаллическую пластинку. В какой-то момент ключ замыкается, и появившийся в цепи электрический ток начинает «накачивать» в дроссель энергию. Одновременно этот ток разогревает накальные спирали люминесцентной лампы.
Разогретым электродам присущ эффект термоэлектронной эмиссии, широко использующийся в электронных лампах, кинескопах, вакуумных индикаторах. Итак, в наполняющем баллон лампы газе появляются свободные заряды. Одновременно с этим в баллоне стартера пропадает ионизация, пластинка остывает и ключ размыкается. Энергия, накопленная в индуктивном элементе L, переходит в заряд конденсатора С по закону: L) =AU C, гдеЬ(Гн), С(Ф). (3,2.1)
В результате на конденсаторе получается бросок напряжения большой амплитуды. Этот бросок, величина которого превышает напряжение питания, достаточен для полной ионизации газа внутри баллона люминесцентной лампы и ее зажигания. Зажигание характеризуется резким падением сопротивления газового промежутка люминесцентной лампы. После зажигания стартер оказывается отключенным, поскольку напряжение на электродах лампы получается недостаточным для ионизации газа внутри стартера. Дроссель же, являясь индуктивным сопротивлением, поддерживает рабочее напряжение на электродах лампы.
Поскольку лампа в данном случае питается переменным напряжением низкой частоты (50 Гц), в паузах (при переходе сетевого синусоидального напряжения через ноль) газ успевает деионизироваться, что иногда заметно на глаз, как характерное мерцание. Арматура ламп при классическом включении требует крепления исключающего резонирования управляющих элементов с корпусом (на мягком подвесе или с резиновыми амортизирующими прокладками). Вышедший из строя стартер вызывает фальш-старт лампы (визуально -несколько вспышек перед стабильным зажиганием). Фальш-старт резко спи 61 жает срок службы лампы, Козффїщиеит мощности ламп с дроссельным включением очень низкий, а это значит, что лампы являются неудачной для электросети нагрузкой. Ток, потребляемый из сети при дроссельном питании лампы ДБК-Зб составляет 0,35А. Именно такая схема питания лампы ДБК-36 использовалась в первых разработках облучателя-озонатора (рис.3,2.2).
Для активной дезинфекции в корпусе облучателя устанавливался вентилятор Ml переменного тока ВВФ-71, обладающий значительным звуковым фоном. Для запуска двигагеля необходим конденсатор С1 емкостью 0,22 мкФ. Ток, потребляемый вентилятором составляет 0,11 А.
Суммарный ток потребления облучателя с лампой ДБК-36, собранного по классической схеме, с вентилятором переменного тока составляет - 0,45А. В настоящее время одним из способов повышения эффективности газоразрядных ламп считается использование высокочастотных (ВЧ) режимов питания. Питание газоразрядных ламп током повышенной частоты существенно изменяет их характеристики. Проведенные исследования показали, -по работа бактерицидных ламп в сетях повышенной и высокой частоты в значительной мере отличается от работы ламп при частоте питающего тока 50 Гц, Это различие обусловлено тем, что с повышением частоты питающего тока меняется характер физических процессов, протекающих в лампах при их зажигании в рабочем режиме. Чем выше частота питающего напряжения, тем меньший промежуток времени занимает процесс перезажигания разряда в лампе. Поскольку пауза тока между погасанием и зажиганием разряда сильно сокращается (в пределе этот процесс происходит почти мгновенно), за время паузы тока электроды лампы не успевают остыть, а разрядный промежуток деионизироваться, что облегчает процесс перезажигания разряда лампы.
Преобразователь собран на двух транзисторах 7J и Т2 по двухтактной схеме. Транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Действие схемы основано на работе транзисторов в, так называемом, режиме «ключа», когда под влиянием управляющего сигнала они поочередно выполняют функции переключателей, открывая или закрывая доступ току к трансформатору. Выходной трансформатор с большим магнитным рассеянием, имеет две первичные обмотки W, и о)2, обмотки обратной связи а и (о г, вторичную oji4 две накальные обмотки #„, обеспечивающие предварительный подогрев катодов лампы, и «зажигающую» обмотку у4.
Трансформатор одновременно играет роль балласта люминесцентной лампы. После зажигания лампы напряжение на ней снижается до величины рабочего, что вызывает снижение напряжения на обмотке , а, следователь 64 но, и на оц и ток накала электродов лампы соответственно уменьшается. Коэффициент полезного действия такого преобразователя обычно составляет 70%.
В схеме электронного балласта отсутствует стартер для разогрева электродов лампы может использоваться конденсатор небольшой емкости и терми стор.
Поскольку в УФ облучателях используются лампы небольшой мощности первоначальное замыкание цепи накала осуществляется при помощи конденсатора С5. Реализовать такую схему возможно па дискретных элементах, используя для управления работой ключей задающую микросхему или используя переключающий трансформатор, сердечник которого при переключении входит в насыщение.
Вариант схемы, разработанный в конце 90-х годов, с задающей микросхемой (драйвером) IR215x и внешними силовыми ключами фирмы International Rectifier (IR) показан на рис.3.2.9 [88].
Методика исследования и результаты испытаний работы установки па различных объектах птицеводства.
Производственные испытания облучателей-озонаторов «ОЗУФ» и всех блоков системы электрофизического двухкомпонентного обеззараживания проведены па птицефабрике «Кучинской ГУПППЗ» (приложение 2, приложение 3). В ходе производственных испытании системы установлены: 1. Эффективность режима и технологии обеззараживания воздуха облучателями «ОЗУФ» с лампами ДБК - 36; 2. Влияние бактерицидного УФ излучения на микроклимат и бактериальный состав воздуха в помещениях для выращивания цыплят; 3. Рекомендуемые режимы и экспозиции облучения; 4. Проверена надежность электроснабжения облучателей «ОЗУФ» от блока резервно-аварийного питания.
Во время опыта доза облучения неоднократно контролировалась и корректировалась. Работа облучателей ОЗУФ с лампами ДБК-36 проводилась при трех экспозициях: 1,2 и 3 ч.
При проведении испытаний определялись зоогигиенические параметры (температура, относительна влажность, скорость движения воздуха, количество аммиака, углекислого газа, озона; доза бактерицидного УФ облучения), электрические параметры сети (напряжение), бактериологические параметры (бактериальная обсемененпость воздуха в опытном и контрольном помещениях), и зоотехнические параметры (производился ежедневный учет падежа и сохранности цыплят, проводились взвешивания опытных и контрольных цыплят, а также определение целого выхода молодняка).
Зоогигиепичсские исследовании параметров воздуха. Определение физических свойств воздуха - температуры, относительной влажности проводили с помощью психрометра Августа, недельным термографом М-16 и гигрографом М-21; скорость движения в вентиляционных каналах - чашечным анемометром АСО-3, в помещениях- кататермометром. Определение химических свойств воздуха - концентрация аммиака, сероводорода и углекислого газа проводили газоанализатором УГ-2 и соответствующими индикаторными порошками. Электрическое состояние воздуха определяли по концентрации и типу аэроионов в нем счетчиком аэроионов САИ-ТГУ-66; легкие ионы выражали знаком я , а тяжелые Лг±. Определение весовой концентрации пыли в воздухе камер и помещений производили измерителем концентрации пыли ИКП-1. Определение количества озона в воздухе проводили йодометрическим методом и с помощью газоанализатора озона модели 3.02П Измерение интенсивности и доз бактерицидного и эритемного УФ излучения проводили дозиметром автоматическим универсальным ДАУ-81, созданным ВНИИВС и НПО «Агроприбор» и бактметром УФБ-72. Бактериологические исследования поздуха. Эффективность режима и технологии обеззараживания воздуха облучателями-озонаторами определялась по влиянию их на общую бактериальную обсемененность воздуха. Качество очистки, дезинфекции и дезодорации воздуха в животноводческих помещениях определись общепринятыми методами. Для санитарно-гигиенической характеристики бактериальной обсеме-ненности воздуха определяли общее количество бактерий, содержащихся в 1м3 воздуха (микробное число), количество стафилококков и кишечных палочек. Бактериальную обсемененность воздуха в опытном и контрольном помещениях определяли в трех точках по диагонали с помощью прибора Кротова. Пробы воздуха в количестве по 20 г отбирали на чашки Петри со средой МПА и выращивали в термостате при температуре 37 С в течение 24 - 48 ч, после чего производили учет выросших колоний в расчете на 1м воздуха. Всего проведено 12 опытов, 144 анализа. Зоотехнические исследования молодняка птиц. Контроль за изменением живой массы и определением среднесуточных привесов цыплят осуществляли путем взвешивания их через каждые 7-15 дней выращивания. По результатам взвешиваний были установлены показатели по приросту живой массы. О сохранности молодняка птицы и телят судили по данным учета заболевших с постановкой дифференциального диагноза, выбракованных и павших. Для изучения мясной продуктивности цыплят вели учет массы тушек с последующим определением убойного выхода.
Напряжение электрической сети определялись мультиметром Р-10 фирмы МЕТЕХ, с относительной погрешностью 1%, а суточные изменения напряжения контролировались цифровым осциллографом-самописцем WELLEMAN HPS-40. При этом было установлено колебание напряжения сети в пределах 200-225В. Такое изменение напряжения существенно не меняет выходные параметры облучателей-озонаторов.
Испытания системы электрофизического двухкомпонентного обеззараживания для объектов птицеводства проводились в птичнике для выращивания ремонтного молодняка птиц возрастом I - 140 дней на территории Ку-чипского ГУПППЗ.
Испытания ИБП проводились в брудере №14 Кучинского ГУППЗ, разделенном на 10 секций для выращивания молодняка при напольном содержание размером 9x9 м с обособленной приточной и вытяжной вентиляцией.
