Мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции животноводческих помещений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к установкам для дезинфекции и дезинсекции внутренних поверхностей, воздуха и оборудования в животноводческих помещениях, и может быть использовано при санитарной обработке помещений для содержания животных, птицы, зернохранилищ, грузовых отсеков морских и воздушных судов, многотоннажных морских контейнеров и т.п. Мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции помещений содержит газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторную приставку с системой подачи дезинфицирующего раствора, включающую форсунки, закрепленные в корпусе диффузора эжектора. Форсунки выполнены из металлических трубок диаметром d₁=16-24 мм, расположенных перпендикулярно друг к другу. Металлические трубки имеют отверстия, расположенные перпендикулярно потоку газа, истекающего из газогенератора, диаметр (d₂) которых определяется по формуле d₂=1/20×d₁, а суммарная площадь (S) отверстий в металлических трубках определяется по формуле S=W/VK (см²), где W - секундный расход жидкости; V - скорость движения жидкости в отверстиях; К - коэффициент расхода жидкости. Также технический эффект достигается тем, что форсунка выполнена из стали марки 1Х18Н9Т или СТ.18/10, а толщина стенок металлических трубок форсунки составляет 1-3 мм. Техническим результатом является повышение эффективности дезинфекционной обработки, снижение нагрузки на окружающую среду, повышение безопасности труда. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к установкам для дезинфекции и дезинсекции внутренних поверхностей, воздуха и оборудования в животноводческих помещениях, и может быть использовано при санитарной обработке помещений для содержания животных, птицы, зернохранилищ, грузовых отсеков морских и воздушных судов, многотоннажных морских контейнеров и т.п.

Известна мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции помещений, содержащая газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторную приставку с системой подачи дезинфицирующего раствора (Патент России №2054949. заявлено 10.01.95 г., №95100259/13, опубл. 27.02.96 г. Бюл. №6) [прототип].

Одной из причин, препятствующих получению требуемого технического результата при использовании известной установки, является то, что форсунка в корпусе диффузора выполнена в виде металлической трубки, изогнутой перпендикулярно направлению потока газа из газогенератора. Диаметр выходного отверстия 2-5 мм. При впрыскивании дезинфицирующего раствора в струю газа с помощью данной форсунки образуются очень крупные аэрозольные частицы (d_m 70-80 мкм). Кроме того, в процессе подачи газовой смеси в обрабатываемое помещение происходят слипание крупных аэрозольных частиц и образование капель дезраствора, оседающих на землю уже по выходе из среза корпуса эжекторной приставки, что приводит к избыточному расходу дезинфицирующего раствора и снижает эффективность обработки. Аэрозольное облако содержит неравномерные по размеру частицы дезинфицирующего раствора, в силу чего их выпадение происходит не одномоментно, а в несколько стадий, причем скорость осаждения крупных частиц намного превосходит скорость выпадения высокодисперсной фазы аэрозоля. В результате указанных причин в целом снижается эффективность процесса аэрозольной дезинфекции, на 30-40% возрастает расход дезинфицирующего раствора (потери за счет оседания мелкодисперсных фракций аэрозоля и подтекания дезинфицирующего раствора со среза эжектора), уменьшается проникновение аэрозольных частиц в труднодоступные участки помещения, что снижает его деконтаминационную активность. При выбросе осаждающихся капель дезинфицирующего раствора со среза эжектора возникает вероятная опасность попадания химических компонентов дезинфицирующего раствора на кожные покровы и дыхательные пути обслуживающего персонала и загрязнения окружающей среды.

Техническим эффектом предлагаемого изобретения является повышение эффективности дезинфекционной обработки помещений, морских и воздушных судов, многотоннажных контейнеров, снижение нагрузки на окружающую среду и повышение безопасности труда обслуживающего персонала.

Технический эффект достигается тем, что в предлагаемой мобильной газотурбинной установке для термохимической дезинфекции помещений содержатся газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторная приставка с системой подачи дезинфицирующего раствора, включающее форсунки, закрепленные в корпусе диффузора эжектора. Форсунки выполнены из металлических трубок диаметром d₁=16-24 мм, расположенных перпендикулярно друг к другу, причем металлические трубки имеют отверстия, расположенные перпендикулярно потоку газа, истекающего из газогенератора, диаметр d₂ которых определяется по формуле

d₂=1/20*d₁,

а суммарная площадь S отверстий в металлических трубках определяется по формуле

S=W/VK(см²),

где W - секундный расход жидкости, л/сек;

V - скорость движения жидкости в отверстиях, л/сек;

К - коэффициент расхода жидкости.

Технический эффект достигается также тем, что форсунка выполнена из стали марки 1Х18Н9Т или СТ. 18/10.

Технический эффект достигается также тем, что толщина стенок металлических трубок форсунки составляет 1-3 мм.

В патентной и научно-технической литературе не найдены технические решения, аналогичные заявляемому, поэтому представленное техническое решение отвечает критерию “новизна”.

Применение в качестве распылителя в системе подачи дезинфицирующего раствора форсунок в виде перпендикулярно расположенных трубок из нержавеющего материала со множеством микроотверстий определенного заявленного диаметра позволяет получить аэрозольное облако препарата с равномерными по размеру частицами высокой дисперсности. Последние наиболее способны проникать в труднодоступные участки обрабатываемых помещений, повышая деконтаминационную активность обработки препаратом. Расход дезинфицирующего раствора снижается на 30-40%. Полностью отсутствует подтекание дезинфицирующего раствора со среза эжектора, тем самым снижается нагрузка на окружающую среду и уменьшается риск для обслуживающего персонала. Поэтому предложение соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Кроме того, все используемые при изготовлении установки компоненты производятся отечественной промышленностью и поэтому предложение “промышленно осуществимо”.

На фиг.1. представлен общий вид мобильной газотурбинной установки для термохимической дезинфекции помещений и транспортных средств, приведенной в рабочее положение; на фиг.2 - та же установка в транспортном положении.

Мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции помещений представляет собой монтажную платформу 1, на которой установлены топливный бак 2, газогенератор на базе авиационного двигателя 3, эжекторная приставка 4 и система подачи дезинфицирующего раствора, состоящая из двух баков 5 и коллектора форсунок 6. Монтажная платформа 1 со всеми перечисленными агрегатами с помощью шарнира 7 закреплена на шасси грузового автомобиля 8. Изменение наклона платформы обеспечивается механическим приводом 9. Из авиационного двигателя 3 выходит струя газа 10 в обрабатываемый объект 11.

На фиг.3 и 4 представлены схемы поперечного (фиг.3) и продольного (фиг.4) сечения системы подачи дезинфицирующего раствора 12. Основным элементом системы являются форсунки 6, закрепленные в эжекторной приставке 4. Форсунки 6 представляют собой металлические трубки, в которых просверлены отверстия 13.

Дезинфицирующий раствор 12 содержится в двух баках 5 емкостью по 150 л каждый. Баки 5 расположены по бокам эжекторной приставки 4. Баки 5 снабжены заливными горловинами 14, штуцером наддува 15, по которому поступает воздух 16 от двигателя 3. Из бака дезинфицирующий раствор 12 под действием давления наддува поступает через трехходовой кран 17 и перекрывной кран 18 в трубопровод 19, связывающий баки 5 с форсунками 6. На верхних концах форсунок имеются заглушки 20, снимаемые при очистке и промывке системы. Наличие трехходового крана 17 позволяет заправлять баки 5 различными дезинфицирующими растворами 12 и вырабатывать их поочередно. Кран 21 служит для слива остатков дезинфицирующего раствора 12 из баков 5.

Установка работает следующим образом. Платформа вместе со всеми агрегатами с помощью привода 9 и шарнира 7 отклоняется в вертикальной плоскости настолько, чтобы выходное сечение эжекторной приставки 4 могло войти в дверной проем обрабатываемого объекта 11. Вытекающая из газогенератора струя газа 10 подается внутрь эжекторной приставки 4, которая засасывает воздух из атмосферы, снижающий температуру и скорость газа 10. При работе установки обрабатываемый объект 11 заполняется газом 10 и прогревается. Далее из баков 5 через форсунки 6 в струю газа 10 впрыскивается раствор дезинфицирующего раствора 12, который превращается в аэрозоль и в виде аэрозольного облака заполняет обрабатываемый объект 11. Массовый медианный диаметр частиц аэрозоля составляет 5-15 мкм, что позволяет получить равномерный распыл дезинфицирующего раствора, улучшает проникновение частиц аэрозоля в труднодоступные участки помещения (щели, отверстия и т.п.), обеспечивает устойчивость аэрозоля и уменьшает расход дезинфицирующего раствора.

Пример 1. Мобильная газотурбинная установка содержит газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторную приставку с системой подачи дезинфицирующего раствора. Форсунки для распыления дезинфицирующего раствора выполнены из двух металлических трубок диаметром 16 мм, выполненных из стали марки IX18H9T, расположенных под углом 90° друг к другу, причем металлические трубки имеют отверстия, расположенные перпендикулярно потоку газа, истекающего из газогенератора, диаметр которых определяется по формуле

d₂=1/20×d₁=1/20×16 мм=0,8 мм.

Суммарная площадь S отверстий в металлических трубках определяется по формуле

S=w/vk (см²)=1,0 (л/сек)/0,4 (л/сек)×0,7=3,58 см², при этом количество отверстий составляет n=500.

Толщина стенок металлических трубок составляет 1 мм. Установка работает следующим образом. Для дезинфекции использовано помещение птичника объемом 8000 м³. Предварительно проведены механическая очистка и промывка горячей водой (60°С) под давлением 2 атм. После подсушивания корпуса проведена герметизация окон, вентиляционных люков и других отверстий. Для аэрозольной дезинфекции использовали формалин (38,7% по формальдегиду) из расчета 10 мл/м³, расход препарата составил 120 л. Подачу дезинфицирующего раствора осуществляли с помощью установки “Аист-2М” через дверной проем, куда вводили кормовую часть эжектора. Подача препарата в помещение осуществлялась в течение 1,3 минуты. При этом весь объем помещения заполнялся аэрозолем формалина, массовый медианный размер (d_m) частиц аэрозоля составлял 8 мкм. Затем помещение закрывали и выдерживали экспозицию обеззараживания 24 часа. Результаты бактериологического контроля представлены в таблице 1.

Пример 2. Мобильная газотурбинная установка содержит газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторную приставку с системой подачи дезинфицирующего раствора. Форсунки для распыления дезинфицирующего раствора выполнены из двух металлических трубок стали СТ.18/10 диаметром 20 мм, расположенных под углом 90° друг к другу, причем металлические трубки имеют отверстия, расположенные перпендикулярно потоку газа, истекающего из газогенератора, диаметр которых определяется по формуле

d₂=1/20×d₁ =1/20×20 мм =1,0 мм.

Суммарная площадь S отверстий в металлических трубках определяется по формуле

S=w/vk (см²) =1,0 (л/сек)/0,25 (л/сек)×0,8=5,0 см², при этом количество отверстий составляет n=490.

Толщина стенок металлических трубок составляет 2 мм. Установка работает следующим образом. Для дезинфекции использовано помещение птичника объемом 8000/м³. Предварительно проведены механическая очистка и промывка горячей водой (60°С) под давлением 2 атм. После подсушивания корпуса проведена герметизация окон, вентиляционных люков и других отверстий. Для аэрозольной дезинфекции использовали формалин (38,7% по формальдегиду) из расчета 15 мл/м³. Расход препарата 120 л. Подачу дезинфицирующего раствора осуществляли с помощью установки “Аист-2М” через дверной проем, куда вводили кормовую часть эжектора. Подача препарата в помещение осуществлялась в течение 2 минут. При этом весь объем помещения заполнялся аэрозолем формалина, массовый медианный размер (d_m) частиц аэрозоля составлял 10 мкм, далее помещение закрывали и выдерживали экспозицию обеззараживания 24 часа. Результаты бактериологического контроля представлены в таблице 2.

Пример 3. Мобильная газотурбинная установка содержит газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторную приставку с системой подачи дезинфицирующего раствора. Форсунки для распыления дезинфицирующего раствора выполнены из двух металлических трубок из стали СТ.18/10 диаметром 24 мм, расположенных под углом 90° друг к другу, причем металлические трубки имеют отверстия, расположенные перпендикулярно потоку газа, истекающего из газогенератора, диаметр которых определяется по формуле

d₂=1/20×d₁=1/20×24 мм =1,2 мм.

Суммарная площадь S отверстий в металлических трубках определяется по формуле

S=w/vk (см²)=1,0 (л/сек)/0,18 (л/сек)×0,9=6,28 см², при этом количество отверстий составляет n=514.

Толщина стенок металлических трубок составляет 3 мм. Установка работает следующим образом. Для дезинфекции использовано помещение птичника объемом 8000 м³. Предварительно проведены механическая очистка и промывка горячей водой (60°С) под давлением 2 атм. После подсушивания корпуса проведена герметизация окон, вентиляционных люков и других отверстий. Для аэрозольной дезинфекции использован формалин (38,7% по формальдегиду) из расчета 20 мл/м³. Расход препарата 160 л. Подачу дезинфицирующего раствора осуществляли с помощью установки “Аист-2М” через дверной проем, куда вводили кормовую часть эжектора. Подача препарата в помещение осуществлялась в течение 3 минут. При этом весь объем помещения заполнялся аэрозолем формалина, массовый медианный размер (d_m) частиц аэрозоля составлял 15 мкм, после этого помещение закрывали и выдерживали экспозицию обеззараживания 24 часа. Результаты бактериологического контроля представлены в таблице 3.

Формула изобретения

1. Мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции животноводческих помещений, содержащая газогенератор на базе авиационного двигателя, подключенный к автономной топливной системе, и эжекторную приставку с системой подачи дезинфицирующего раствора, включающую форсунки, выполненные из металлических трубок, закрепленные в корпусе диффузора, отличающаяся тем, что форсунки имеют диаметр (d₁) = 16÷24 мм, металлические трубки расположены перпендикулярно друг другу, причем отверстия в них расположены перпендикулярно потоку газа, истекающего из газогенератора, диаметр (d₂) которых определяется по формуле (1)

d₂ =1/20·d₁,

а суммарная площадь (S) отверстий в металлической трубке определяется по формуле (2)

S=W/V·K (см²),

где W - секундный расход жидкости;

V - скорость движения жидкости в отверстиях;

К - коэффициент расхода жидкости.

2. Мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции животноводческих помещений по п.1, отличающаяся тем, что металлические трубки выполнены из стали марки IX18H9T или Ст.18/10.

3. Мобильная газотурбинная установка для термохимической дезинфекции животноводческих помещений по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что толщина стенок металлических трубок составляет 1-3 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4