автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Разработка экологически чистой фумигационной установки с учетом опыта проектирования двигательных установок ЛА

Р Г Б ОД

л На правах

' ? П:'А рукописи

ЗОСИМОВИЧ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ФУМИГАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ С УЧЕТОМ ОПЫТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ЛА

Специальность 05.07.05 - 'Тепловые двигатели летательных аппаратов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических, наук

Москва 1998

Работа выполнена в Московском государственном авиациою институте (техническом университете) МАИ

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Козлов А.А.

доктор технических наук, профессор Галеев А.Г.

кандидат

технических

наук

Усов Г.Л.

Ведущая организация:

Государственный научный центр Научно-исследовательский Физико-химический институт им. Л.Я. Карпова, НИФХИ.

Защита состоится диссертационного

'_"_199_г. в_часов на заседа

совета К.053.18.04 в Московском государствен»

авиационном институте по адресу: 125871, г. Москва, Волоколамское шос

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печап просьба высылать по адресу: 125871, ГСП, г. Москва, Волоколамское шо 4, ученый совет МАИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ.

Автореферат разослан_

1998 г.

Ученый секретарь А/? ,, .у /

диссертационного совета «^(х^^^-ос-^ /■

Михайлова Т.Е

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Фумигационная установка (ФУ) федназначена для обработки продукции агропромышленного юмплекса, предметов культурного наследия и различных фомышленных товаров широкого потребления в среде справляющих азов.

ФУ (рис.1) обеспечивает эффективную борьбу с вредными ¡иоагентами (насекомыми и микроорганизмами), разрушающими фоизведения станковой темперной живописи (иконы), полихромную (еревянную скульптуру и декоративную резьбу, предметы из кожи, <еха, перьев, рога, шерстяной текстиль, графические материалы, миги и пр.

Рис. 1. Фумигационная установка ФК-202МАИ

Существенный вред материалам, находящимся в музеях книгохранилищах, архивах (по результатам исследований НИИ Реставрации наносят около 50 видов насекомых. В зависимости от основных повреждаемы: материалов их можно выделить в несколько групп.

Большую группу составляют вредители древесины: Curculionidae Cerarmbicidae, Anobium punctatum, Lyctiodae, Isoptera. Они повреждают старук деревянную основу масляной живописи, иконы, предметы этнографии (сундуки домашнюю утварь, прялки и т.д.), старые книги с деревянными переплетами элементы построек и пр.

Кератиносодержащим материалам (шерсть, мех, перья, рог) вредя! настоящие моли и кожееды. От этой группы вредителей больше всего страдают текстиль (ковры и шпалеры, костюмы, детали интерьера), предметь естественной истории - чучела животных и птиц, коллекции насекомых, а такж< самые разнообразные памятники истории и культуры.

Кроме того, Dermestidae и Coleóptera уничтожают изделия из кожи попутно повреждают разнообразные ткани: натуральные шелковые синтетические и искусственные, разрушают разные виды бумаг, животные г растительные клеи.

Третья группа насекомых (Stegobium paniceum L., Ptinidae, Lepisrru saccharinum и др.) включает вредителей крахмалосодержащих материалов ^ бумаг (папье-маше, книги, акварели, гербарии и др.). /

Большую роль в разрушении произведений изобразительного и прикладного искусства играют микроорганизмы. На произведениях живописи плесневые грибы повреждают как красочный слой, так и основу (холст, дерево бумагу). Кроме того, микроорганизмы могут повреждать различные виды текстиля, книги, предметы из кожи и пергамента.

Для борьбы с перечисленными выше вредителями наибольший эффект оказывает обработка предметов в среде отравляющих газов.

В связи со спецификой объектов обработки сделан выбор рабочих газов - фумигантов, предусмотрены внутреннее съемное оборудование для размещения разнообразных предметов и система механической загрузки.

Использующиеся в настоящее время в России фумигационные камеры (ФК) и известные зарубежные камеры, например, "Mallet" (Франция) и "Degesch" (Германия) не отвечают требованиям по экологии, так как вредные вещества выбрасываются в атмосферу, и, в них отсутствуют системы термостатирования, влияющие на сохранность обрабатываемых

[метов.

Цель исследования. Разработка технологии обработки различных (метов, имеющих народнохозяйственное значение, в среде отравляющих в с учетом опыта разработки двигательных систем ЛА. ект исследования. Автоматизированная, передвижная, с регенерационным :нутым циклом по основному объему рабочего газа и нейтрализацией по эстаткам.

Назначение ФУ. Обработка продукции агропромышленного 1лекса, предметов культурного наследия и различных промышленных ров в среде отравляющих газов.

Результаты работы. 1. Спроектирована, создана и испытана югически чистая, автоматизированная, с замкнутым регенерационным юм, передвижная ФУ.

2. Выбраны рабочие газы - фумиганты, а также проведены едования по нейтрализации вредных компонентов при их термической рализации.

3. Разработан технологический процесс обработки объектов в ФУ 202МАИ и составлена инструкция пользователю ФУ.

Основные задачи:

1роизвести анализ насекомых и микромицет, вредящих материалам в дах, музеях, книгохранилищах и архивах, и исследовать воздействие игантов на вредителей.

сследовать технический уровень и тенденции развития систем стерилизации рантинного обеззараживания различной продукции и материалов методом умной фумигации смесью бромистого метила и диоксида углерода, азработать экологически чистую, передвижную ФУ с регенерационным :нутым циклом по основному объему рабочего газа и нейтрализацией по остаткам, соответствующую требованиям стандартов и нормативных [нов, осуществляющих надзор за безопасностью, охраной здоровья людей и эоды.

^работать технологический процесс обработки объектов в ФУ. \ля термической нейтрализации остатков загрязненного воздуха ФК >аботать конструкцию дожигателя и пневмогидравлическую систему (ПГС), печивающую рабочие процессы фумигации и дожигания.

6. Исследовать химический и фазовый состав продуктов сгорания на выходе I дожигателя.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Разработан технологический процесс обработки объектов в ФУ ФК-202МА в автоматическом и ручном режимах.

2. На основе технологического процесса фумигации разработана ПГ экологически чистой ФУ, работоспособность которой подтверждена в процес испытаний.

3. На основе принципов автоматизированного управления агрегатами ДУ Л разработана автоматизированная система управления ФК-202МА1 предназначенная для сбора первичной информации и управления агрегатам ФУ; экспериментально отработаны функциональные программы д организации вычислительного и всего технологического процесса фумигации.

4. Разработана методика расчета дожигателя ФУ, основанная на опьг расчетов и проектирования агрегатов и систем ЖРД: подачи, смешени зажигания и горения.

5. Определено оптимальное количество раствора поташа КгСОз д образования экологически нейтрального вещества - бромистого калия КВг I выходе из дожигателя.

6. Экспериментально отработана методика определения концентрации вреднь веществ в герметичной вакуумной камере на измерительном комплек< состоящем из газового хроматографа ЛХМ-8МД и Не-Ые лазера ЛГ-52.

Достоверность полученных результатов. Подтверждает« согласованностью расчетных и экспериментальных данных, комплексе проведенных испытаний всех агрегатов и систем ФУ ФК-202МАИ, а так; высокой степенью надежности системы измерений, сбора и обработк экспериментальной информации.

Практическая ценность. На основании свойств обрабатываемь предметов:

• сформулированы требования к ФУ;

•произведен выбор физических основ технологического процесса фумигации; •впервые в России < спроектирована, изготовлена и испытана экологическ чистая фумигационная установка, представляющая собой сложный компле; взаимосвязанных подсистем (загрузочное устройство, системы вентиляции,

цува уплотнения двери, вакуумирования, дозированной подачи фумигантов, котемпературной и термической нейтрализации бромистого метила).

В ходе сборки и предварительных испытаний ФУ, на основе нятого рабочего процесса, разработаны правила техники безопасности и *ены труда при работе в ФУ.

ЛичныП вклад автора. Заключается в следующем: Проведении анализа различных способов фумигации (рассмотрены нципиальные схемы, конструкции камер, материалы и оборудование), гобов утилизации и устройства для их реализации.

Разработке ПГС ФУ, обеспечивающей полный технологический цикл [игации, низкотемпературное разделение газовой смеси и термическую грализацию остатков бромистого метила.

кспериментальной отработке последовательности работы хроматографа для фа концентрации бромистого метила в ФК и на выходе из дожигателя. Выборе операционной среды "РАФОС" для вычисления и выполнения шчных функций и построенная по модульному принципу, что обеспечивает стоту и удобство настройки и регулирования АСУ.

'азработке функциональных программ для организации вычислительного цесса и всего технологического процесса фумигации.

азработке и испытании программного обеспечения сервисного процесса и авлении правил работы АСУ ФУ.

лализе химического и фазового состава продуктов сгорания на выходе из игателя с использованием универсального программного комплекса ТРА" на РС-486.

епосредственном участии в монтаже, доводке и испытаниях всех систем -регатов ФУ ФК-202МАИ.

Реализация. Работа выполнена в соответствии с договором №41331 0.01.1991 г. по заказу Ассоциации "Интерпромкультура" для эксплуатации в ^дарственном Эрмитаже (г. Санкт-Петербург).

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты :ертационной работы докладывались и обсуждались на:

•XXII Гагаринских общественно-научных чтениях 9-11 марта 1995 г. в Гагарине, Смоленской обл.;

• X международном Симпозиуме по истории авиации и космонавтики Москве (20-27 июня 1995 г.);

• заседании научного отдела Житомирского музея космонавтики и С.П.Королева (Украина) 27 февраля 1997 г.;

• заседании "круглого стола" Ассоциации музеев космонавтики (Москва) апреля 1997 г.;

• опубликованы в виде статей в журналах: "Вестник МАИ" (Том 1, №3, 19 г.), "Наука и жизнь" (№7,1997 г.) и "Конверсия" (№7, 1997 г.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит введения, шести глав, заключения по работе, списка использованн литературы, включающего 6С источников и приложения. Общий объем рабо# составляет 262страницы и включает 150 страниц машинописного текста, таблиц и 44 иллюстрации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Несмотря на то, что основной задачей настоящей работы являло техническое обеспечение разработки экологически чистой ФУ, проведен анал биологических вредителей, без которого формулировка основных требованш технологическому процессу обработки объектов представляет проблематичной.

На основе проведенных библиографических исследован представлен анализ насекомых и микромицет, вредящих материалам в музе книгохранилищах, архивах и складах. По результатам исследований и анали рекомендуется для эффективной борьбы с вредными биоагентами в музеях архивах сочетать фумигацию материалов с обработкой помещений экспонатов инсектицидами контактного действия.

Проведен анализ различных способов фумигации, рассмотре принципиальные схемы, конструкции камер, материалы и оборудован! способов утилизации и повторного использования фумиганта, а так устройства для их реализации, система контроля содержания паров бромистс метила в воздухе.

Предусматривается работа ФУ с тремя типами смесей:

нертная газовая смесь (О] £1%; N2 - 86%; ССН -13%). юмисшй метил (СНэВг) н углекислый газ (СОг).

1Мол (СюНкО) -88 г/и1 или формальдегид (СНаО) - 1 г на 1 кг обрабатываемых лерналов.

По результатам НИИ Реставрации инертная газовая смесь не оказывает заметного ающего воздействия на личинки, грибы и мицеты. Она эффективна для применения I более высокоразвитых организмов - насекомых. В результате, принято решение по »зованию инертной газовой смеси в качестве дополнительного фумиганта. Смесь стого метила с углекислым газом была принята в качестве основного фумиганта. Данная по результатам проведенных экспериментов (НИИ Реставрации), оказала наибольшее мощее действие на микроорганизмы и насекомых. Бромистый метил (чистый препарат), в |е от тимола н формальдегида, не вызывает коррозии металлов, порчи тканей, «льных материалов, не ухудшает товарных качеств и технологических свойств инства сельскохозяйственных продуктов и материалов. Пары бромистого метила нот хорошей проникающей способностью, благодаря чему он быстро распространяется по ениям и в обрабатываемых материалах, менее сорбируется предметами обстановки по нию с другими фумигантами (хлорпикрин, препараты синильной кислоты и пр.) и ;е их удаляется при проветривании.

На основании требований к ФУ разработаны, изготовлены (совместно с шннтелями) и проведены технологические испытания основных подсистем ФУ:

1. Наддува и уплотнения двери.

2. Вакуумной.

3. Дозировки бромистого метила.

4. Вентиляции.

5. Измерения концентрации бромистого метила.

6. Низкотемпературной утилизации бромистого метила.

7. Дожигания.

8. Автоматизации технологического процесса.

еспечения полного технологического цикла фумигации разработана ПГС ФУ (рис.2,с.18). ;овательность технологического цикла следующая: 1) загрузка ФК объектами фумигации тление двери; ,

Концентрация СНЗВг равна 60 г/мЗ(максимальная)

1,2

1,4

1,5

1,6

Кт

(без добавки К2СОЗ)

0,405

0,43

0,441

0,445

40-6

КВг

в

1,2

1,4

1,5

1,6

Кт

Добавка К2СОЗ, Мсмеси=0.737 кг

1,2

1,4

1,5

1,6

Кт

0,17

0,18

0,192

0,197

'10-6

КВг

в

Добавка К2СОЗ, Мсмеси=0.983 кг

1,2

1,4

1,5

1,6

Кт

0,11

0,118

.0,122

0,125

*10-6

КВг

В

1,2

1,4

1,5

1,6

Кт

Рис. 2. Максимапьнаяи минимальная концентрации

веществ в зависимости от Кт.

Добавка К2СОЗ, Мсмеси=1,228 кг

1,2

1.4

1,5

1.6

Кт

0.5 0

-КВг

-" "" ~~ -Вг

-СНЗВг

--1-1—

1.2

1.4

1.5

1.6

Кт

Добавка К2СОЗ. Мсмеси=1.474 кг

1.2

1,4

1,5

1.6

Кт

К1

КВг^(Кт)

2 -г 0

1.2

1.4

1.5

1.6

Кт

Добавка К2СОЗ, Мсмеси=1,474 кг

1.2

1.4

1.5

1.6

Кт

КЕ

КВг=^Кт)

I

1.2

1.4

1.5

1,6

Кт

Рис. 3. Ма ксимальная и минимальная концентрации

веществ в зависимости от Кт.

1

2) вакуумирование ФК; 3) подача фумигантов в ФК; 4) непосредственно процесс фумигации; 5) низкотемпературная утилизация бромистого метила; 6) термическая нейтрализация остатков; 7) вентиляция; 8) разгрузка ФК.

Концентрация бромистого метила в ФК контролируется по командам ЭВМ.

Дня выравнивания концентрации фумигантов и температуры по высоте ФК периодически с пульта управления включаются три вентилятора и ТЭНы, установленные под фальшполом ФК.

По окончании процесса фумигации производится предварительная очистка камеры от фумигантов, включается агрегат очистки (ЛО). При достижении концентрации бромистого метила в ФК 1-2 г/м5 по показаниям на мониторе лазерного плотномера АО отключается и включается система дожигания.

Дожигание смеси осуществляется до тех пор, пока концентрация бромистого метила в ФК не станет меньше ПДК. При этом отводящаяся в дожигатель смесь замещается в ФК воздухом из окружающей среды.

Для контроля параметров фумигации (давления, температуры, концентрации фумигантов), а также управление работой ПГС ФУ используется АСУ на базе ЭВМ БК-0011.

Для контроля за концентрацией бромистого метила и углекислого газа в ФК разработан, изготовлен и испытан измерительный комплекс (ИК). Принцип действия ИК основан на способности газа, состоящего из молекул определенного сорта, поглощать излучение определенной длины волны.

Были изучены спектры линейного инфракрасного поглощения газов, которыми наполняется ФК во время фумигации (бромистый метил, углекислый газ, азот, кислород). Установлено, что бромметил имеет сильную и широкую полосу поглощения в области 29003000*1010 и, в то время как прочие газы в этом диапазоне спектра не поглощают. Исходя из этого в качестве источника зондирующего излучения выбран Не-Ме лазер, работающий на переходе 382-»ЗР4 атома N6* (Х-3,39 мкм). Сигналы с датчиков подаются на логарифмический усилитель и затем регистрируются на измерительно-вычислительном комплексе. Для измерения малых концентраций бромметила и углекислого газа используется газовый хроматограф ЛХМ-8МД. Для отработки методики измерений и калибровки прибора был создан экспериментальный стенд. Целью работы явилось определение чувствительности хроматографа при

13ЛИЧНЫХ вариантах анализа концентрации двуокиси углерода и бромистого гтила. Для определения концентрации углекислоты использовалась колонка [иной Зм с полисорбом-1, а для определения концентрации бромметнла -шонка длиной 1м с силихромом-3.

Расход газа - носителя (гелия) составлял ~50 мл/мин. Детектор -[тарометр.

Измеряемая при прямом дозировании концентрация бромистого ггила ~0,35мг/м3. В то же время принятая в России ПДК для бромистого ггила составляет 1,0 мг/м3.

Для измерения столь низкой концентрации использовался метод шогенного концентрирования. В этом случае бромистый метил гремораживается жидким азотом из балластного объема в дозатор юматографа.

Используемая методика криогенного концентрирования позволяет (мерять с точностью до -20% концентрацию бромистого метила в воздухе до Э,05мг/м3.

Таким образом, разработанный измерительный комплекс способен феделять концентрацию бромистого метила в ФК в диапазоне 1-80 г/м2 (при :сплуатационном диапазоне 1-60 г/м2) в непрерывном режиме в реальном асштабе времени.

Суммарная погрешность по каждому диапазону ±25%. Диапазон 1бочих температур ±5... ±35 °С. Время выхода на режим - до 20с.

После сборки ФК была проведена оценка степени герметичности по личине удельной натечки воздуха в камеру в расчетных условиях. (В процессе :пытаний получены следующие значения: т= 1,08*104 с; gyт«I,22*10-3кг.(ч*м3); уг=1,22*10-4 кг/ч). В результате, допустимая величина натечки по нормам рметичности приемлема для эксплуатации ФУ согласно ТУ. В процессе :пытаний были установлены: минимадьное давление в ФК (Р=0,004*105 Па); максимальное избыточное давление в ФК (Р=0,05*105 Па).

На основании свойств обрабатываемых предметов сформулированы хнические требования к ФУ, к ее транспортировке, хранению и эксплуатации.

В ходе сборки и испытаний ФУ, на основе разработанного рабочего юцесса, разработаны правила техники безопасности и гигиены труда при 1боте в ФУ.

Для сбора первичной информации и управления агрегатами <1Л разработана АСУ ФК-202МАИ.

С учетом разработанного технологического процесса была выбран; ОС "РАФОС" для вычисления и выполнения различных функций и построенна) по модульному принципу, что обеспечивает простоту, удобстве

настройки и регулирования АСУ.

В работу АСУ ФУ заложены принципы автоматизированного управления агрегатами ДУ ЛА. Программное обеспечение АСУ ФУ позволяв! работать в двух режимах: автоматическом и ручном. В автоматическом режим< АСУ осуществляет поддержку заданного режима фумигации с возможностью распечатки протокола испытаний в течение установленного времени (до 3£ часов), и с индикацией на мониторе режимов камеры.

В ручном режиме управление агрегатами осуществляет оператор < помощью клавиатуры АСУ, контролируя режим фумигации с помощьк монитора.

С учетом этого разработаны порядок подготовки к работе и правилг работы АСУ. При разработке технологического процесса фумигации учтень многочисленные и порой даже противоречивые требования на установку Используемые в ФУ агрегаты и системы прошли испытания в процессе монтаже и доводки ФУ.

В процессе работы ФУ в автоматическом режиме оператор имеет возможность в любое время произвести корректировку или изменение режиме фумигации, перейти на ручной режим и даже, в случае необходимости совершить аварийное завершение работы ФУ.

Непосредственно технологический процесс обработка предусматривает следующие операции:

1. Подготовительные.

2. Работа ФУ в ручном режиме.

3. Работа ФУ в автоматическом режиме.

4. Подача фумигантов в ФК.

5. Рабочий цикл фумигации.

6. Цикл очистки.

7. Приведение системы подачи фумигантов в исходное положение. ,

8. Работа дожигателя.

9. Разгрузка ФК.

Приведение ФУ в исходное положение.

я получения информации о концентрации фумигантов по высоте ФК |работана и экспериментально апробирована последовательность работы эматографической системы для измерения малых (< 1 г/м3) и больших (до г/м3) концентраций бромистого метила. В работе исследовался химический и зовый состав продуктов сгорания на выходе из дожигателя.

♦умигационная камера

Воздух Р=0,1*10 Па

Система подачи газа

Смеситель

Система

1ЖИГДНИЯ

Горючая || смесь —>

Система подачи р-ра поташа

О_

Камера сгорания

Продукты сгорания

Выхлопное устройство

11

В атмосферу ис.5. Блок-схема дожигания ДФК-1.

1счет химического и фазового состава продуктов сгорания выполнен с юльзованием многоцелевого программного комплекса "АСТРА".

На основании расчетов произведено определение расхода поташа СОз). Задача состояла в определении оптимального количества поташа, творенного в воде, чтобы связать молекулярный бром с молекулами калия и >азовать экологически нейтральное вещество - бромистый калий на выходе дожигателя. Расчеты производились при для максимальной концентрации •шгантов в ФК.

Химический процесс нейтрализации бромистого метила происходит ласнО уравнению реакции:

2СНзВг + К2СО3 = 2КЬг + ЗСОг + НгО Используемые при расчетах соотношения компонентов: Кт = 1,6; 1,5; 1,4; 1,2 при давлении Р= 1,0 ата.

Результаты расчетов дожигания без добавки поташа (Рис. 3) показывают, что с увеличением соотношения компонентов Кш наблюдаете* увеличение концентрации вредного компонента Вг на выходе из дожигателя, с большим превышением ПДК=1,0 мг/м3, что недопустимо.

Анализируя результаты расчетов с 10,2% (шси=0,737кг ) добавками поташа получаем, что при Клп= 1,238-1,242 наблюдается минимальное содержание вредных компонентов, таких как: СШ, СО2, К*КВг, КЬг, К, КОН и К'КгСОз. Концентрации экологически вредных компонентов Вг и СН3В1 возрастают с увеличением Кш и превышают ПДК. Следовательно, добавки поташа с 10,2% (тс*=0,737 кг) недостаточно. у

В диапазоне Кт=1,2-1,6 концентрации Вг и СНзВг превышают ПДК а при добавке 20,4% (тСи= 1,474 кг) на выходе из дожигателя наблюдает« только КЬг (Рис. 4).

Из вышеизложенного следует, что оптимальные значенш соотношений компонентов находятся в диапазоне Кш= 1,238-1,242. При этом добавка поташа составляет 18,8% (тси=1,356 кг) и экологически вредны« компоненты не попадают в окружающую среду, а наличие КЬг не оказывав! вредного воздействия. Последний легко удаляется с поверхности металлического отражателя.

Полученные данные были использованы для разработки конструкции дожигателя ДФК-1, предназначенного для сжигания пропана в воздухе ( остатками бромистого метила и углекислого газа.

В основу конструкции дожигателя ДФК-1 (Рис. 5-6) положен принцип работы ЖРД и использован опыт расчетов и проектирования агрегатов и систем ЖРД: подачи, смешения, зажигания и горения. Но, в отличие от ЖРД где идет борьба за удельный импульс и тягу, здесь необходимо получит! экологическую чистоту продуктов реакции на выходе из дожигателя, то есть, I отличие от ДУ - иная постановка задачи.

Расчет геометрии дожигателя в первом приближении позволю определить объем (0,037 м3) и приведенную длину (2,4) дожигателя.

Во втором приближении с использованием газодинамически; функций определены:

1 .Характеристическая скорость (С*тэ=1279 м/с).

1 .Коэффициент дожигателя ((рк=0,922). 2,Относительная площадь среза дожигателя (Р»=2,5364).

3.Диаметр жаровой трубы (<1*^=0,141 м) и выходного сечения 1=0,185 м).

4.Длина дожигателя (Ь=1,48 м).

ДФК-1.

Для обеспечения заданных характеристик дожигателя ектирована и экспериментально отработана в процессе огневых йспытаний компонентная газо-жидкостная струйно-центробежная форсунка (с енциальным входом), которая обеспечивает процесс ¿месеобразования.

В процессе испытаний и доводок была достигнута достаточная ость и равномерность распыла компонентов. Это позволяет получить нтированный термохимический процесс нейтрализации вредных юнентов на выходе из дожигателя ФУ.

g ^ " $ 1

о"

—•О W f

X Cy jS

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработана, изготовлена (и проведены технологические испытания агрегатов) экологически чистая фумигациоиная установка ФК-202МАИ, предназначенная для обработки продукции агропромышленного комплекса, предметов культурного наследия и различных промышленных товаров широкого потребления в среде отравляющих газов. Разработанная и изготовленная ФУ соответствует требованиям ГОСТ 15.001-88 на продукцию производственно-технического назначения, удовлетворяет требованиям заказчика и обеспечивает возможность проведения научно-исследовательских работ. Проведен патентно-информационный поиск и выполнено исследование технического уровня и тенденций развития систем стерилизации и карантинного обеззараживания различной продукции и материалов методом вакуумной фумигации смесью бромистого метила и диоксида углерода.

На основании патентно-информационного поиска, ФК-202МАИ является первой в России автоматизированной экологически безопасной ФУ с регенерацией основного компонента рабочего газа и термической нейтрализацией его остатков.

В соответствие с техническими требованиями разработана ПГС ФУ, обеспечивающая полный технологический цикл фумигации, низкотемпературное разделение газовой смеси и термическую нейтрализацию остатков бромистого метила.

Для измерения концентрации фумигантов разработан измерительный комплекс, состоящий из газового хроматографа ЛХМ-8МД и Не-Ке лазера ЛГ-52, позволяющий проводить экспресс-анализ во всем диапазоне эксплуатационных режимов с точностью до 20%. Разработана АСУ ФУ, предназначенная для сбора первичной информации и управления агрегатами ФУ. АСУ осуществляет заданный режим фумигации с возможностью распечатки протокола испытаний в течение установленного времени обработки и с индикацией на мониторе режимов камеры; для вычисления и выполнения различных функций выбрана операционная среда "РАФОС" и построена по модульному принципу, что обеспечивает простоту и удобство настройки и регулирования АСУ.

Произведен анализ химического и фазового состава продуктов сгорания на выходе из дожигателя, предложены оптимальные соотношения компонентов (Кт=1,23-1,242) и расход поташа (К2СОз) для химической нейтрализации продуктов высокотемпературной нейтрализации брома (8,18*10"4 кг/с). Для расчета геометрии дожигателя использованы методы расчета двигателей ЛА.

1. В основу дожигателя ДФК-1 положен принцип работы ЖРД и использован опыт расчетов и проектирования агрегатов и систем ЖРД: системы подачи, смешения, зажигания. В отличие от ЖРД, где важнейшими параметрами являются удельный импульс и тяга, дожигатель спроектирован для получения экологической чистоты продуктов сгорания на выходе.

2. Разработан технологический процесс обработки различных народнохозяйственных предметов в ФУ ФК-202МАИ в автоматическом и ручном режимах.

3. На основании проведенных исследований рекомендуется газовую дезинсекцию и дезинфекцию материалов в ФУ применять в случаях:

•выявления очагов размножения вредных насекомых и микроорганизмов в фондах музеев, архивов, библиотек складов и др.;

•при поступлении в фонды новых вещей и при возвращении экспонатов с выставок.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. ЗОСИМОВИЧ Н.В. Фумигационная обработка музейных экспонатов. Новое изобретение./ Гагаринский сборник (материалы научно-общественных чтений, посвященных памяти Ю.А.Гагарина, 1994-1995 гг.). Гагарин, 1996 г., с.241-243.

2. ЗОСИМОВИЧ Н.В., КОЗЛОВ A.A. Фумигатор для Эрмитажа. // Наука и жизнь, №7, Москва, 1997 г., с.77-78.

3. ЗОСИМОВИЧ Н.В., КОЗЛОВ A.A. Фумигационная установка. // Конверсия, №7, Москва, ИЗАНА, 1997 г., с.13-15.