Повышение качества контроля аммиака на предприятиях агропромышленного комплекса Иванов, Андрей Викторович

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Развитие сельского хозяйства требует интенсификации животноводства и птицеводства, неуклонного их перевода на промышленную основу, что связано со специализацией отрасли, внедрением прогрессивной технологии, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Создание и поддержание оптимального микроклимата в производственных помещениях животноводческих комплексоз, ферм и птицефабрик наряду с полноценным кормлением является определяющим фактором- в обеспечении здоровья животных и птицы, их воспроизводительной способности и получении от них максимального количества продукции высокого качества. Отклонение параметров микроклимата в помещениях от установленных пределов приводит к снижению удоев маЮ - 20 %, уменьшению приростов живой массы на 20 - 30 %, снижению продуктивности птицы на 30 - 35 %, возрастанию затрат на ремонт технологического оборудования. Повышенное содержание аммиака является одним из главных факторов, приводящих к таким последствиям.

Использование современных методов контроля за состоянием микроклимата сельскохозяйственных производственных помещений при помощи специальных приборов и аппзратоо даот возможность ветеринарным, зоотехнические и техническим специалистам наметить пути создания и обеспечить надлежащий условия содержания гкизотных и птицы в соответствии с их физиологическими потребностями и возрастом, способстсспать улучшению состояния природної" среды.

Учитывая изложенное, в настоящей работе проведено дальнейшее изучение и разработка ?.;етодов контроля и технических средств их обеспечения иг, предприятиях агропромышленного комплекса, повышающих качество контроля одного из самых вредных газов воздушной среды сельскохозяйственных помощений - аммиака.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Общей целью диссертационной работы является повышение качества контроля аммиака (NH₃) на предприятия): офопромышленкого комплекса путем разработки и применения новых бо nee совершенных технических средсто измерения его концентрации. Главная научная цель работы состоит п разработки научно-методических основ

функционирования датчика устройств для измерения концентрации NHj в сельскохозяйственных помещениях.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка датчика (первичного измерительного преобразователя) для технических средств контроля аммиака.

2. Теоретический анализ влияния режимов работы датчика аммиака в среде сельскохозяйственных помещений на его электрофизические характеристики.

3. Разработка математических моделей, устанавливающих
количественные связи между характеристиками датчика концентрации NH, и
режимами его работы в среде сельскохозяйственных помещений, определение
оптимального режима работы датчика.

4. Исследование процессов функционирования и деградации датчика концентрации аммиака в условиях сельскохозяйственных помещений.

5. Разработка технических средств контроля ЫН_} для предприятий агропромышленного комплекса, т.е. принципиальных электрических схем и конструкций измерителей концентрации аммиака, а также рекомендаций по их практическому использованию, разработка устройства непрерывного контроля №?з для систем автоматизированного микроклимата, используемых в сельскохозяйственном производстве.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Объектами исследований являются процессы, протекающие в датчике технических средств контроля аммиака при его функционировании в сельскохозяйственных помещениях.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Предметом исследований являются закономерности процессов функционирования датчика технических средств контроля аммиака в сельскохозяйственных помещениях.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Поставленные в работе задачи решались с использованием статистического планирования эксперимента, оптимизации процессов, физики твердого тела, физики полупрогодниюо, теории адсорбции

и др.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна положений, изложенных в работе, Представлена следующими результатами исследований:

1. Получены, исследованы, математически описаны закономерности
влияния режимов работы датчика концентрации аммиака в среде
сельскохозяйственных помещений на его электрофизические характеристики.
На этой основе и с помощью математических моделей выбран оптимальный
режим работы датчика NH₃ для условий сельскохозяйственного производства,
разработаны принципы построения¹ и схема устройства, позволяющего
повысить чувствительность, точность и быстродействие измерения
концентрации аммиака. Новизна устройства подтверждена патентом на
изобретение № 2124719, кп. G 01 N 27/12.

2. Исследованы процессы функционирования и деградации разработан
ного датчика технических средств контроля NHj в среде сельскохозяйственных
помещений.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты исследований использованы при разработке измерителя концентрации аммиака для сельскохозяйственного производства и устройства непрерывного контроля NH₃ для систем автоматизированного микроклимата. Применение данных технических средств дает возможность точно (с погрешностью не более 15%) и оперативно осуществлять контроль концентрации аммиака для своевременного принятия мер по обеспечению надлежащих условий содержания животных и птицы, способствует более эффективной работе кондиционирующих установок, позволяет увеличить привесы живой массы на 4-6 %.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке и создании технических средств контроля аммиака и реализованы на свинокомплексе ЗАО "Надеево".

Результаты исследований включены в лекционные курсы, послужили основой для постановки лабораторных работ и подготовки методических материалов в Вологодской государственной молочнохозяйственной академиии и Вологодском государственном техническом университете.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы доложены на международной научно-технической конференции "Энергосбережение о сельском хозяйстве" г. Москва, ВИЭСХ, 6-9 октября 1998 г.; на научно-технической конференции "Энергосбережение, электроснабжение, электрооборудование", г. Новомосковск, 18-20 ноября 1998 г.; на региональной научно-практической конференции "Менеджмент экологии", г. Вологда, ВоГТУ, 12-14 мая 1999г.; на НТС электроэнергетического факультета Вологодского государственного технического университета в 1999 г.; на заседаниях кафедры электрооборудования ВоГТУ в 1997-1999 г. Работа "Исследование и разработка устройств для контроля аммиака" удостоена государственной молодежной премии Вологодской области по науке и технике за 1998 г.

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации отражено о 7 печатных трудах и патенте на изобретение № 2124718 от 12.11.97, кл. G 01 N 27/12.

1. Математические модели, описывающие основные закономерности
процессов функционирования датчика аммиака в сельскохозяйственных поме
щениях.

2. Результаты теоретического анализа и экспериментальных исследований электрофизических свойств датчика NH_S. на основе которого разработаны технические средства контроля аммиака.

3. Схемы и характеристики технических средств, позволяющих повысить качество контроля NHj на предприятиях агропромышленного комплекса.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена на 138 страница] машинописного текста, содержит 9 таблиц, 38 иллюстраций, состоит и: введения, 5 глав, заключения, списка литературы, включающего 15< наименований, в том числе 38 на иностранных языках, приложения на 21 страницах.