автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Ионизация и озонирование воздушной среды в птицеводстве

На правах рукописи

СТОРЧЕВОЙ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ

ИОНИЗАЦИЯ И ОЗОНИРОВАНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

В ПТИЦЕВОДСТВЕ

Специальность: 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2004

Рабата выполнена в ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» (МГУП) и в ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.ПГорячкина» (МГАУ).

Научный консультант: академик РАСХН, доктор технических

наук, профессор Бородин Иван Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Воробьев Виктор Андреевич доктор технических наук, профессор Лямцов Александр Корнилович доктор технических наук, профессор Коломиец Алексей Петрович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Московская государственная

академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»

Защита диссертации состоится 004 г. в Ц часов на

заседании диссертационного совета Д 220.044.02 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П Горячкина» по адресу: 127550 , Москва, улица Тимирязевская, дом 58, МГАУ. Отзыв на автореферат просим высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАУ.

Автореферат разослан « »

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор

ВЛЗАГИНАЙЛОВ

1 мое-у. 21^3157

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Снижение потерь сельскохозяйственной продукции является одной из основных задач производственного обеспечения страны. Большое внимание при этом уделяется уменьшению энергозатрат при улучшении микроклимата и соблюдении зоогигиенических условий содержания животных, получение экологически чистой продукции животноводства.

Воздушная среда в животноводческих помещениях формируется различными системами вентиляции, совмещенными с отоплением и химическими способами обработки, направленными на очистку от газовой и бактериальной загрязненности. Но они не обеспечивают требуемого качества по бактериальному и газовому составу воздуха. Химические препар аты попадают в продукты питания, их находят в содержании яйца, в молоке коров, в мясе. Неудовлетворительный микроклимат в животноводческих помещениях приносит ежегодный ущерб: молочная продуктивность коров снижается на 15%, среднесуточные привесы на 10%, яйценоскость кур-несушек на 25%.

В связи с этим особую актуальность приобретает использование ионизации и озонирования для очистки воздушной среды в животноводческих и птицеводческих помещениях, благодаря которым повышается свежесть воздуха, снижается газовая и микробная загрязненность, повышаются продуктивные и воспроизводительные качества животных и птицы.

Исходя из этого, предлагаются новые эффективные методы ионизации и озонирования: воздушной среды в клетках для кур-несушек (ос^оие-ствляется за счет использования локальных ионизаторов-озонаторов, позволяющих получать в зоне дыхания птицы стабильную и однородную концентрацию ионов и озона); прединкубационной обработки куриных яиц (используются проточные ионизаторы-озонаторы, позволяющие наряду с дезинфекцией стимулировать эмбриональное развитие и вывод цыплят, сокращать продолжительность инкубации и увеличивать выводимость инкубируемых куриных яиц).

Цель исследований. Разработка и обоснование теоретических предпосылок технологии ионизации и озонирования воздушной среды в клетках для птицы и в прединкубационной обработки куриных яиц с помощью локальных и проточных ионизаторов-озонаторов воздуха.

Задачи исследований:

- провести анализ существующих технологий ионизации и озонирования воздушной среды в закрытых помещениях для животных и птицы,

выявить особенности использования воздушной ионно-озонной смеси при клеточном содержании птицы;

- обосновать требования и разработать устройства и установки локальной ионизации и озонирования применительно к клеточному содержанию птицы;

- разработать методику расчета и выявить оптимальные режимы работы локального ионизатора-озонатора;

- выявить особенности применения проточных ионизаторов-озонаторов в прединкубационной обработки куриных яиц и влиянию воздушной ионно-озонной смеси на воспроизводительные качества птицы;

- разработать и обосновать теоретическое и экспериментальное применение проточных ионизаторов-озонаторов в прединкубационной обработки куриных яиц;

- испытать установки и устройства локальных и проточных ионизаторов-озонаторов в технологических процессах птицеводства;

- разработать рекомендации по применению локальных и проточных ионизаторов-озонаторов в птицеводстве и животноводстве;

- выполнить расчеты эффективности применения установок и средств локальных и проточных ионизаторов-озонаторов.

Объекты исследований - воздушная среда, птица, куриные яйца, системы локальной и проточной ионизации и озонирования в птичниках, в животноводческих помещениях и дезинфекционных камерах инкубатории, принципиальные схемы, параметры и режимы работы локальных и проточных ионизаторов-озонаторов, а также их математические модели.

Методы исследований. В работе использованы аналитические и экспериментальные методы, в основу которых положен системный подход. Разработка методологических основ расчета, проектирования и решения комплексной проблемы, имеющей инженерно-технические, зооинженер-ные и санитарно-гигиенические аспекты, базировались на математическом моделировании электротехнических, динамических и кинетических процессах разрядных камер, устройств и установок ионизации и озонирования воздушной среды. Экспериментальные исследования, подтвержденные теоретическими результатами, выполнены с использованием теории многофакторного эксперимента, методов регрессионной статистики и биометрии с применением компьютерной техники и прикладных пакетов компьютерных программ.

Научная новизна. Новизна научных положений, изложенных, в диссертации заключается в том, что разработаны и обоснованы:

- теоретическое и практическое обобщение и решение научной проблемы применения обработки воздушной среды и улучшения микрокли-

мата животноводческих и птицеводческих помещений воздушной иоино-озонной смесью;

- новый эффективный метод ионизации и озонирования воздушной среды в области дыхания птицы при клеточном содержании путем использования локальных ионизаторов-озонаторов;

- методологические основы системного проектирования и обобщение электротехнологии локальной ионизации и озонирования с использованием коронно-разрядной и барьерно-разрядных электродных систем локгль-ного ионизатора-озонатора;

- обобщенная математическая модель и расчеты оптимальных режимов работы системы источник питания - ионизатор-озонатор локального типа;

- оптимальные параметры влияния воздушной ионно-озонной смеси на микроклимат в клетках для птицы и на ее продуктивные и воспроизводительные качества;

- новый энергосберегающий, высокотехнологичный способ санации яиц путем однократной обработки яиц воздушной озонно-ионной смесью проточного ионизатора-озонатора;

- обобщенная модель и методы расчета основных параметров разрядных систем проточного ионизатора-озонатора и его режимов работы при прединкубационной обработке яиц;

- оптимальные параметры распределения и движения воздушной ион-но-озонной смеси в дезинфекционной камере прединкубационной обработки куриных яиц.

Практическая ценность диссертации достигнута путем создания научно-методологических основ и математических моделей расчета, проектирования способов и средств ионизации и озонирования воздушной среды при клеточном содержании птицы, санации куриных яиц при прединкубационной обработке, позволяющих: определять эффективные способы и режимы работы локальных и проточных ионизаторов-озонаторов воздуха; рекомендовать оптимальные концентрации воздушной ионно-озонной смеси по отрицательным ионам и озону используемые при обработке ноз-душной среды и санации куриных яиц; улучшать параметры микроклимата: по газовой загрязненности в 6 - 10 раз, по микробной в 100 раз; повышать продуктивные качества кур: яйценоскость на 6 - 9%, сохранность на 2,5%; снизить расход корма в расчете на 10 яиц на 6 - 8%; улучшать воспроизводительные качества птицы: вывод цыплят на 4%, выводимость на 10%; улучшать стимуляцию постэмбрионального развития бройлерных цыплят.

Внедрение результатов исследований. Разработаны, изготовлены и испытаны экспериментальные и производственные установки и устройст-

ва локальных и проточных ионизаторов-озонаторов. Производственные исследования проводились: в учебно-опытном птичнике У ОХ ТСХА (куры яичного кросса «Беларусь-9», гибрид 15-9 (4, 5, 6), перепела) - установки локального ионизатора-озонатора; в телятнике и свинарнике МТФ «Никольское» учхоза Михайловское - устройства подвесного ионизатора-озонатора; в МГАВМиБ, птицефабрике «Луч» Воскресенского района, Назарьевской птицефабрике Московской области на яйцах мясной птицы -кросс «Гибро - 6» и цыплятах кросса «Бройлер-6» - проточный ионизатор-озонатор. На основе обобщения опыта эксплуатации и проведенных экспериментов разработаны рекомендации по эффективному использованию воздушной ионно-озонной смеси в технологических процессах птицеводства и животноводства.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- теоретическое и экспериментальное обоснование электротехнологии обработки воздушной среды в клетках для птицы воздушной ионно-озонной смесью;

- математическую модель системы источник питания - ионизатор-озонатор локального типа, позволяющую определять стабильность работы системы и ее оптимальные режимы работы;

- методика обоснования стимулирующих концентраций ионов и озона на продуктивные и воспроизводительные качества птицы, полученных ионизаторами-озонаторами воздуха;

- методология исследования электротехнологии санации яиц птицы при прединкубационной обработке путем использования проточных ионизаторов-озонаторов;

- методы проектирования и обобщенные модели коронно-разрядных и барьерно-разрядных систем ионизаторов-озонаторов воздуха;

- результаты практического решения, заключающегося в использовании воздушной ионно-озонной смеси для санации, дезинфекции и дезодорации воздушной среды животноводческих и птицеводческих объектов и улучшения физиологических, продуктивных и воспроизводительных качеств животных и птицы.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на международных и всероссийских специализированных конференциях: на научно-технических конференциях ТСХА (Москва, 1993... 1994); на научно-практических конференциях ВИЭСХ -В ИМ «Научно-технический прогресс в инженерно-технической сфере АПК России» (Москва, 1992, 1994, 1998); на всероссийском научно-техническом семинаре МГАУ «Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хране-

нию», "Современные энергосберегающие технологии и оборудование" (Москва, 1993, 1997, 1999); на международной научно-технической конференции "Автоматизация сельскохозяйственного производства" (Углич, 1997), на международном симпозиуме по машинному доению с/х жизог-ных (Оренбург, 1997); на всероссийской научно-производственной конфз-ренции "190-летия ветеринарного образования в России" (Салкг-Петербург, 1998); на 10 th European poultry conference (Israel, 1998); на всероссийской конференции "Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц" МГАВМ и Б. (Москва, 1999); на межд^/на-родной научно-практической конференции: «Проблемы механизации и автоматизации животноводства» ВНИИМЖ (Подольск 1999); на межд;/н а-родной научно-практической конференции: «Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в 21-м веке» АЭП-МГУП (Москва 2001 ... 2003); на научно-технических конференциях МГУП (Москва, 1992... 1994, 1998... 2003);

Публикации. Основные положения и результаты диссертации изложены в 47 печатных работах, в том числе: 1 монография, 44 статей, 2 патента.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений производству, списка литер атуры. Ее содержание изложено на 283 стр., включая 36 таблиц, 72 рисун;са и библиографию из 164 наименований. Приложения на 65 страницах включая патенты, отчеты, протоколы испытаний и акты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, и перспективность дальнейших исследований по эффективному использованию воздушной ионно-озоннсй смеси в технологических процессах животноводства и птицеводства. Изложена сущность рассматриваемых в работе вопросов, дана краткая характеристика работы, сформулированы: научная новизна, практическая значимость, основные положения диссертационной работы.

В первой главе «Обоснование необходимости устройств и установок ионизации и электроозонирования в технологических процесса животноводства и птицеводства» рассматриваются вопросы, связанные с улучшением содержания животных и птицы в закрытых помещениях, в частности улучшение зоогигиенических условий и получении экологически чистой продукции. Приводятся сведения нормативным параметрам воздушной среды в птицеводческих помещениях и ее влиянию на физиологические и продуктивные качества животных и птицы. Отмечены доо-

тоинства и недостатки существующим средствам и методам поддержания требуемого микроклимата в закрытых помещениях.

К более эффективными методами обработки воздушной среды в закрытых помещениях для животных и птицы относятся озонирование и ионизация, благодаря которым повышается свежесть воздуха, улучшаются качественные характеристики воздушной среды, снижается микробная, газовая и пылевая загрязненность, повышается продуктивность и сохранность животных и птицы, что подтверждается результатами исследований, проведенными ранее А.Л.Чижевским, В.И.Мозжериным, Н.М Комаровым, Л.Г.Прищепом, И Ф.Бородиным, Н.П.Кривопишиным, Н.В Ксензом и др.

Приведены способы и технические средства получения ионов и озона, которые зависят от конкретных условий и факторов содержания животных и птицы закрытых помещений. Анализ и сравнение схем работы аэроионизаторов и озонаторов, применяемых в животноводческих и птицеводческих помещениях, позволяет выявить их общие существенные недостатки: а) при клеточном содержании животных или птицы: сложность размещения генераторов аэроионов и озона в клетках для животных или птицы из-за больших габаритных размеров; использование вентиляции для выдувания ионно-озонной смеси для равномерного распределения по помещению; получение достаточно стабильной и однородной концентрации аэроионов и озона в биологической зоне дыхания животных или птицы, так как клетки, как правило, выполнены из металлических прутьев, которые надежно заземлены и забирают на себя основную массу аэроионов и несущих заряд молекул озона из продуваемого через них воздуха; б) при дезинфекции, санации животноводческих и птицеводческих помещений и инкубации яиц кур-несушек- улучшение энергетических характеристик установок ионизации и озонирования и надежности работы системы «источник питания - ионизатор-озонатор»; получение однородной и стабильной ионно-озонной концентрации при инкубации яиц кур-несушек; применение громоздкого оборудования и длительной экспозиции обработки яиц при инкубации; использование высоких доз озона до 1000 мг/л, что небезопасно для обслуживающего персонала.

Все эти недостатки подтверждают необходимость совершенствования способов и разработки новых технических средств получения аэроионов и озона, которые можно было бы применять при клеточном содержании животных или птицы, а также для дезинфекции, санации животноводческих и птицеводческих помещений и инкубации яиц птицы. Изложенные выше недостатки, предлагается устранить путем использования: локальных устройств для аэроионизации и озонирования воздуха в биологической зоне дыхания животных или птицы - при клеточном содержании животных или

птицы; проточных ионизаторов-озонаторов для прединкубационной обработки куриных яиц - при дезинфекции, санации животноводческих и птицеводческих помещений и инкубации яиц птицы.

Получение ионов и озона в локальном устройстве основано на ионизации молекул газов в составе воздуха, окружающего животных или птиц, путем коронного или барьерного разряда. Данное устройство включает высоковольтный источник питания, соединенный с блоком управления высоковольтным кабелем, протянутым через каждую клетку, на которой закреплены втулочные изоляторы и разрядные устройства, приемным электродом служит провод, также протянутый в каждой клетке и соед л-ненный с заземлением клетки Такое конструктивное выполнение корон а-рующего и приемного электродов дает возможность разместить их непо средственно внутри клетки. Это позволяет обеспечить ионами и молекулами озона воздух, окружающий птицу или пушных и других животных в каждой клетке, и повысить таким образом эффект животноводческой от расли Система ионизации и озонирования воздуха дает возможность по лучать достаточно стабильную и однородную концентрацию озона и аэро ионов в каждой клетке непосредственно в биологической зоне дыхания животных или птицы. Данное устройство можно использовать и в животноводстве при клеточном содержании животных (кролики, пушные звери, молодняк других животных).

Предлагаемый способ санации яиц путем однократной обработки яиц воздушной озонно-ионной смесью для увеличения вывода цыплят, повы -шения их резистентности и привесов, достигается с помощью проточного ионизатора-озонатора, состоящего из повышающего трансформатора, разрядной камеры (для получения воздушной ионно-озонной смеси), ве чти -лятора, блока управления (регулирующего концентрацию ионно-озонной смеси в разрядном промежутке). Проточный ионизатор-озонатор обладаем одновременным воздействием озонирования и ионизации. Принцип действия его основан на способе барьерного и коронного разрядов. Данный способ и техническое устройство позволяют санировать яйца перед инкубацией и стимулировать эмбриогенез сельскохозяйственной птицы с последующим усилением иммунобиологического статуса.

Исходя из выше изложенного, сформулированы цели и основные задачи исследований диссертационной работы.

Во второй главе «Теоретические исследования процесса электросинтеза озона и ионов в локальном ионизаторе-озонаторе воздуха и его режимов работы» проведен анализ применения коронно-разрядным и барьер-но-разрядным электродным системам локального ионизатора-озонатора их схемам замещения и вольт-амперным характеристикам

Математическое моделирование системы источник питания - ионизатор-озонатор локального типа позволяет определить стационарные процессы, происходящие в системе которые имеют сложный характер. Поэтому задачи, связанные с изучением и моделированием переходных электрических режимов и составляющих их процессов, сводятся в основном к определению изменений токов, напряжений и мощностей во времени Они требуют, прежде всего, получения характеристик номинальных режимов. Без знания нормального исходного режима, при котором начинаются переходные процессы, и установившегося после аварийного режима, их заканчивающего, нельзя иметь достаточно полного представления о работе изучаемой системы и ее переходных режимах. Режим характеризуют параметры системы Пс(Пс = Хь,Хс?Ки т.д.) и параметры процессов П т> ( П 11Г= I, II, Р, Q и т.д.). Параметры системы как совокупность элементов, обладающих определенными физическими свойствами, могут рассматриваться как: не изменяющиеся (Пс = const) в условиях исследуемого процесса - в этом случае их называют линейными; зависящие от параметров процессов П с = f (П npi) ••• П прп) то есть нелинейные; вероятностно-детерминированные, то есть могут быть постоянными и изменяться в зависимости от времени или какого-либо параметра процесса по определенному (известному) закону; имеющие некоторые случайные изменения, не отвечающие какому-либо вероятностному закону - в этом случае, говорят о системе параметров, заданных с разбросом, называемых размытыми или неопределенными.

Переходные и установившиеся процессы описываются системами уравнений алгебраических и дифференциальных. Системы алгебраических уравнений вида:

ф = (ппр,...,пс, ...) = 0 (1)

связывают между собой параметры системы и параметры ее установившегося (квазиустановившегося) режима. Для изучения переходных процессов, как правило, составляют системы дифференциальных уравнений вида:

dn ш> / d t - у (П т»,..., П с). (2)

На рис.1 представлена структурная схема модели и уровни допущений при исследовании переходных процессов в системе Моделирование переходных процессов в системе состоит из четырех допущений' феноменологическая или общая модель, в которой при определенных допущениях, дают словесное или подкрепленное количественными соотношениями описание процессов, отобранных для изучения; математическое описание, если это невозможно или затруднено, то применяют экспериментальное изучение, использующее методы планирования опытов или анализа раз-

мерности; создаются конкретные модели: математические (представляются системой дифференциальных уравнений), в которых содержатся алгоритмы и программы для решения, набор начальных и граничных условий; физические и аналоговые модели предусматривают апробацию и проверку полученных результатов с помощью опытов корректируемых натурными экспериментами; обработка данных модели, трактовка полученных решений, их обобщение и интерпретация в ферме удобней для сопоставления и выводов. Решая в комплексе данную модель и учитывая уровни допущений, возможно, более полно отразить переходные и установившиеся процессы, происходящие в системе, что позволит использовать систему в номинальном режиме работы .

Анализируя схемы замещения коронной и барьерной разрядных систем, можно построить эквивалентные схемы замещения, источник питания -ионизатор-озонатор (рис.2 а, б), выбор которых определяется лишь удобством математического моделирования ионизатора-озонатора и которая позволит отобразить и проанализировать основные процессы и режимы работа всей системы. Ионизатор-озонатор локального типа, как приемник электрической энергии, обладает нелинейным активно-емкостным сопротивлением. При анализе стационарных процессов пренебрежем нелинейными свойствами ионизатора-озонатора, что позволит упростить расчеты и не снизить точность качественных закономерностей поведения системы. Схемы замещения справедливы при условии, что напряжение на разрядном промежутке во время разряда остается постоянным. Напряжение в разрядном промежутке можно представить схемой замещения из двух ЭДС ±UB или в виде двух диодов VD1 и VD2, которые в зависимости от полярности приложенного напряжения позволяют поддерживать на конденсатора постоянное напряжение. Процессы в системе разделяются на отдельные интервалы времени (стадии), в течение которых состояние ни одного из элементов цепи не меняется, и физические процессы описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами. Стадия 1 - в момент коммутации конденсатор до включения был незаряжен (t=0; 1к==0; Uc=0), стадия 2 - в момент отключения конденсатор заряжен (t=0; 1уст.=0; UycT=EM).

Дифференциальное уравнение процессов для стадий 1 и 2 имеет вид:

LC dWcft +RC duc/A + uc = Um . ( 3 )

Уравнение (3) имеет решение:

uc = u^ + u^ = Uycr+kieV+kîe?2' , (4)

где Цуст - установившееся напряжение на конденсаторе, представляющее

Электроэнергетическая подсистема переходных процессов

1 уровень

2 уровень

Анализ размерностей

Математическое описание

Планирование эксперимента

3 уровень

Физическая модель

Математическая модель

ЭВМ

4 уровень

Аналоговая модель

Обобщение и обработка решений - для практической работы

Апробация решения - опыт в натуре или на модели (физической)

Рис. 1. Описание модели и уровни допущений при исследовании переходных процессов системы источник питания - ионизатор -озонатор

уд 3

Ю

]" -их) lo. ()*/,

l'o-

УЛ1

a;

"v/ie

6)

Рис.2. Эквивалентные схемы замещения локального ионизатора-озонатора.

частные решение неоднородного уравнения (3); исв- свободная составляющая напряжения на конденсаторе, представляющая общее решение однородного дифференциального уравнения; рь р2 - корни характеристического уравнения. Решая характеристическое уравнение и определяя его корни, определим характер процесса, который в течение цикла работы ионизатора-озонатора качественно зависит от того, по какому закону он протекает (в течение стадии 1 или стадии 2 - по периодическому (колебательному) или апериодическому закону, то есть соотношением между ( R/2L)2 и (1/LC ) .

Для стадии 1 (если до включения конденсатор был не заряжен) ток в катушке всегда был равен току зарядки конденсатора:

i = С du/dt = kipi С eV +k2 рг С eV . (5)

С учетом начальных условий:

u = Eo ( 1 + (p2eV - p, eV)/(Pi-p2) ) ; \ i = Eo C(pi p2 C)/<p, -p2» (eV - e",4) ; J (6 )

если корни pi и p2, будут вещественными, то характер процесса работы системы, будет изменяться по периодическому закону: (R/2L)2 > 1/LC;

если оба корня будут комплексными величинами, то по апериодическому закону: (R/2L)2 < 1/LC, тогда pi = 1/т + je)0; р2 = 1/т - jö0 (7)

где т = 2L/R; со0 = л/ 1/LC - (R/2L)2 (8 )

Подстановка выражений (7) в уравнение (6) позволяет получить формулы для расчета напряжения и тока: |

u = Eo[l -е""4 (cos ©0t +(1/тюо) sin <o0t)] г (9)

i = (Eo/coo L) e_t/T sin co01 J

В этом случае напряжение на конденсаторе при включении системы соответствует графикам Y и У2 (рис.3). Причем, если активное сопротивление очень мало ( R « 2-JlTc ), тогда: u = Eo (1 - eos ©о t) [

__Г (Ю)

i = EoVC/L е^sinco0t При этом напряжение на конденсаторе достигает почти удвоенного значения Ео (график Y, рис.3). Граничным условием существования апериодического процесса является: ( R/2L ) 2 = 1/LC или оз0 = 0. Этот случаи соответствует графику Y3 рис.3. Так как предел (sin coo t)/ cao = t, если, юо—>0, то тогда:

u = Eo (1 - etix - (t/x) е'"1) (11)

i = (2Eo/R)t/x е* J

При отключении системы (стадия 2) большей частью получаются совершенно иные зависимости, чем при включении, то есть после установления стационарного режима выключатель размыкается, а конденсатор остается заряженным и на нем сохраняется напряжение. Конденсатор, либо будет разряжаться через сопротивление его изоляции, либо при размыкании выключателя возникнет переходной процесс, способствующий переходу к новому стационар ному режиму.

В этом случае получается уравнение (3), общими решениями являются: и = и,«. + ki еpl' + k2ep2t \ (12)

i = i*r +k,Cp1eplt + k2Cp2ep2t где uycr=Em; iycr = 0. При размыкании выключателя в момент времени (t = 0) и = 0 ; i = lo , следовательно: если процесс колебательный то тогда:

}

tc

Рис.3. Изменение напряжения на ионизаторе-озонаторе при различных режимах работы системы источник питания - ионизатор-озонатор.

и = Е0 [1- е'"1 (costDot + (1/ю0т) sin(0ot)] + 1„*y/L/C е* sintOot; (13)

если R<2V£/C,to тогда:

и = Е„(1-е"*cosra„t) +1«,4ЫС e sinco0t 1 (14)

i = E0 4cTl e_l/Tsin ©Qt +10 e*"* cos <a0t ; j

если R « 2 4ПС , то напряжение на конденсаторе может значительно превысить напряжение Е0 . В этом случае в уравнениях (13) и (14) вторые слагаемые значительно превышают первые, то есть может возникнуть в цепи перенапряжение и система выйдет из строя. Для расчета максимального значения напряжения на конденсаторе можно воспользоваться формулой:

UnMxC = IoVZ7c = (Eo/R) -JLI С , (15)

гак как энергия поля катушки (W= 0,5 I02 L) почти полностью воспринята конденсатором, то есть 0,5 Um2 С = 0,5 I02 L .

Переходные процессы в системе возникают либо при отключении систем ы (если используются контактные реле времени или другие устройства), либо при отключении короткого замыкания на конце линии передачи высокого напряжения (выход из строя одного или нескольких локальных ионизаторов-озонаторов или пробоя изоляции).

15 схемах замещения коронной и барьерной разрядных систем присут-с"в;/ют полупроводниковые приборы, позволяющие фиксировать пульси-р /юший ток определенного значения и поддерживать на конденсаторе посеянное напряжение Поэтому при определении активной мощности всей системы, необходимо учитывать энергетические характеристики полупроводниковых приборов, базирующихся на гармоническом анализе несину-соицальных функций напряжения и тока. Различие в форме кривых тока и напряжения характеризуются мощностью искажения:

r=y[sJ-P2-Q2 = №(ll+ll+... + I2bl) , (16)

где к - любое нечетное число.

Реактивная мощность и мощность искажения не используется приемником. Если нагрузка чисто активная, то коэффициент мощности cosy'

41

rs uri, uja u.Jil+iL+...+iL

где к = , 1я - коэффициент нелинейных искажений:

■5= U 7 =у1У2

+ Q +Т - полная (кажущаяся) мощность;

1П - действующий несинусоидальный ток.

Тогда обобщенный вектор полной мощности Si (рис.4 а) на входе иони-ззт эра-озонатора или на преобразователе с активной нагрузкой будет определяться пространственными ортогональными составляющими Р„ Q;, Т;.

Представляя реактивную мощность как среднюю потенциальную энергию электромагнитного поля в непрерывной среде, можно математически выразить активную и реактивную мощности:

^ = =jTC/^cosrt; (18)

1 0 *=!

1.0

0,8

0,8

0.4

OS

Ж,ш Я.

а

Л

тоС 2* \

t У 1-1 0-0 \ -

02 0,4 0,6 03 1,0 p 6)

Рис.4. Обобщенный вектор полной мощности на ионизаторе-озонаторе : а - изменение обобщенного вектора; б - геометрическое изображение обобщенного вектора.

т ft \ °° JJ I *=1 *

Q,= -f ¡и- /й

О \0

Полная мощность:

S *=W+QÏ-e

Q,

jarctg —

ч

(20)

где (0,1 - круговая частота и период несинусоидальных гармонических функций. Геометрическое представление выражений (18, 19; 20) имеет вид, представленный на рис. 4 б. Приведенные формулы позволяют рассчитывать переменные величины, характеризующие режимы работы электрических цепей содержащие активно-емкостную нагрузку ионизатора-озонатора.

В третьей главе «Теоретические предпосылки образования воздушной ионно-озонной смеси в проточных ионизаторах-озонаторах» представлены конструкции разрядных систем проточных ионизаторов-озонаторов и их обобщенные модели, теоретические предпосылки исследования кинетики электросинтеза озона и отрицательных ионов в проточных ионизаторах-озонаторах.

Для выяснение общих закономерностей модели разрядных систем проточного ионизатора-озонатора нами предлагаются схемы представленные на рис. 5 а, б. С помощью коронно-разрядной электродной системы происходит образование и движение аэроинов. Рисунок 5, а поясняет устрой-

ство и модель казенно-разрядной системы прибора. Эта модель удовлетворяет следующим условиям: создание аэроионов осуществляется только в ограниченном слое воздуха (между коронирующим электродом (1) и приемным электродом (2)); зона коронного разряда является граничной поверхностью координатной плоскости Х=0; все параметры являются однородными в плоскостях, поперечных к оси X; выдувание воздушной смеси из разрядной системы осуществляется при постоянной скорости вентилятора Уо-

Рис.5. Схемы устройства и модели разрядных систем проточного ионизатора-озонатора.

Областью создания и движения аэроионов является пространство 0 < у < Ь. Плотность тока в этом пространстве выражается

j - ркЕ

(21)

где к - подвижность аэроионов.

Если воспользоваться формулой Х.Ф.Таммета, то плотность тока при наименьшей предельной высоте (Ь=Ьо) можно рассчитать:

- 2 Ер1 _ 3 Цг к И 2 А'

(22)

Тогда коэффициент эффективности проточного ионизатора-озонатора р ас считывается:

¿=х

(23)

где I - вектор тока ионизации; Б - площадь воздушного объема ионизации разрядной системы.

Время движения аэроионов и заряженных молекул воздуха от корони-рующего до приемного электрода с учетом уменьшения Ер от значения Е1 до Е2 определяется путем интегрирования:

4 И

р ^_

3 аЕ2

Во внешней области коронного разряда возникает объемный заряд, который перемещается под действием электрической силы. Эта сила действует на газовую среду и вызывает ее движение, то есть возникает электрический ветер. Движение воздушной среды обусловлено передачей кинетической энергии при столкновении ионов с нейтральными молекулами воздуха. Скорость электрического ветра Уэ можно определить по формуле Ладенбурга:

Гэ =5,34.10-^

(25)

где Е - средняя напряженность электрического поля; Ь - расстояние между коронирующим и приемным электродами.

Аэроионы и заряженные молекулы воздуха перемещаются в движущимся со скоростью У0 потоком воздуха, обусловленном направлением электрического ветра и воздушного. Считая движение заряженной частицы безинерционным, пренебрегая действием силы тяжести и пондеромо-торной силой и учитывая удельную сила Кулона (Б^у ) и силу сопротивления среды. (Бсу ) определим скорость движения аэроионов и заряженных молекул воздуха:

у=±=к+Ела

¿т

где

(26)

к_9М к~¥

(1 - динамическая вязкость воздуха; г - радиус заряженной частицы; р! -плотность заряженной молекулы воздуха; V - скорость движения частиц; У0 - скорость потока воздуха.

Образование озона и его движение в потоке проточного ионизатора-озонатора осуществляется барьерно-разрядной электродной системой. Схема (рис.5 б) поясняет модель этой системы, которая удовлетворяет условиям структуры разряда. Разрядный промежуток можно разбить на части: в тлеющем разряде область Х=0 (на поверхности диэлектрика (4) находящегося между электродами (3) и (5)) происходит интенсивное обра-

зование заряженных частиц - электронов и ионов; высота воздушного столба Н по оси Y являющегося проводником электрического тока, в котором осуществляется движение заряда и восполнение потерь заряженных частиц; движение воздушной смеси в разрядной системе осуществляется при постоянной скорости вентилятора V0.

Кинетические уравнения синтеза озона в озонаторах, которые наиболее приемлемы к проточным ионизаторам-озонаторам, изучались С.С.Васильевым, Н.И.Кобзевым, Х.Беккером, Ю.В.Филипповым и другими. Авторы, на основании химических реакций в электрических разрядах, предложили уравнение для синтеза разряда озона: dx „/

(27)

где К'о ;K'i - константа образования и разложения озона.

Решение уравнения зависит от физического смысла констант. Если заменить в этом уравнении время на фактор удельной энергии P/V, то уравнение примет вид:

(28)

где Хр= К0 / Ki - равновесная концентрация озона; P/V - отношение активной мощности разряда к объемной скорости потока воздуха.

Х.Беккером был предложен второй вид кинетического уравнения на ось овании экспериментально найденной линейной зависимости энергетического выхода озона (количество полученного озона на единицу затраченной энергии) от концентрации:

X = "

V

(29)

где А - константа образования озона; В - константа разложения озона. Принято считать, что при прохождении через зону разряда молекулы кислорода частично диссоциируют:

02+е —► 20+ е, 0 + 02—►Оз' + М—► 03 + М, О+Оз-* 202 0+0 + М~> 02+М; где М - любая третья частица аэрозоля.

С молекулой кислорода реагирует образовавшийся атомарный кислород, образуя озон. В случае присутствия в системе достаточно больших количеств озона он может реагировать с атомами кислорода, превращаясь в молекулы кислорода. При образовании озона большое участие принимают возбужденные молекулы кислорода (02*):

02Ф+02->0з+0 . (31)

Следует отметить, что протекание большого числа химических процессов в разряде и неоднородность самого разряда пока не позволили оценить доли отдельных реакций в суммарном процессе. Электрическая теория озонаторов сложна, и многие вопросы электросинтеза озона недостаточно разработаны и в настоящее время.

В процессе образования ионов и озона в воздушной среде разрядных систем, состоящей из полярных и неполярных молекул, в молекулах с постоянным электрическим моментом происходит переориентация зарядов, а неполярные молекулы приобретают индуцированный дипольный момент. Молекулы с постоянным и индуцированным моментом взаимодействуют с ионами, в результате чего образуются комплексные молекулы, состоящие из полярных молекул и молекул озона. Образование комплексной молекулы в воздушной смеси в первом приближении можно представить уравнением:

Ем

(32)

где шк - масса комплексной молекулы; ш; - масса иона; шм - масса полярной молекулы; Км - коэффициент, зависящий от дипольного момента полярной молекулы; q¡ - заряд иона; Ем - энергия полярной молекулы.

На рис.6 представлены схемы движения воздушной ионно-озонной смеси в реакционной камере, поясняющие обобщенную модель разрядной системы проточного ионизатора-озонатора. Эта модель удовлетворяет условиям: движение воздушной ионно-озонной смеси в разрядной системе рассматривается на примере движения комплексной молекулы этой смеси, масса которой определяется уравнением (32); за начальную скорость движения воздуха принимается скорость подачи воздуха вентилятором У0; начальные условия движения: I = 0; г = 0; х = 0; граничные условия движения: г < г0< гв; 0 < х < Ь.

Если предположить, что комплексные молекулы воздушной ионно-озонной смеси не искажают поток воздуха, в котором они движутся, и не взаимодействуют между собой, то тогда на молекулу действуют следующие основные силы хила Кулона (Рк), сила инерции (Гасила тяжести (Рт),

а)

Поток воздушной смеси, У0

Реакционная разрядная камера

Уо

«ИИ

т

Гв

О

V

п V

пУ

03

V

Оз

Рис 6 Схемы образования (а) и движения (б) воздушной ионно-озонной смеси в реакционной камере, пондеромоторная сила, сила сопротивления среды (Ее). Уравнение движение комплексной молекулы в модели разрядной системы составлено согласно принципу Даламбера, и в проекциях на оси ОХ и ОУ:

ли/К,

л

пи!Уу

Л

= -Ед-Кух = тХ-К,(У0-Уу)

(33)

Если принять (К^бттр. г и ш = (4тгр г3) / 3) и выполнить математические преобразования с учетом краевых условий , получим общее решение:

¿К

к%+ух 1+К-У:

-—А

»

Согласно начальным условиям проекции скоростей (Ух= 0; Уу = 0; при I = 0) и находя коэффициенты С1 и С2 получим частное решение:

еК

— 1)

ш

(34)

Если комплексная молекула смеси находится в начальный момент времени в точке с координатами: X = Ио; У = 0; I = 0, то решая уравнение получим уравнение движения комплексной молекулы в разрядной системе реакционной камеры проточного ионизатора-озонатора:

(35)

Пользуясь уравнением молекулярно-кинетической теории газа, можно определить концентрацию комплексных молекул в реакционной камере:

(36)

где р - давление в реакционной камере; п - концентрация комплексных молекул в реакционной камере; <у2> - среднеквадратичная скорость молекул; Шо - масса комплексной молекулы.

Тогда концентрация комплексных молекул в реакционной камере проточного ионизатора-озонатора: л_ Зр _3 рЫА

(37)

Система уравнений (34) и (35) может быть использована при разработке и изготовлении проточного ионизатора-озонатора для определения геометрических и энергетических параметров применительно к дезинфекции животноводческих помещений и прединкубационной обработки яиц. Уравнение (37) позволяет определить концентрацию комплексных молекул находящихся в реакционной камере и на выходе проточного ионизатора-озонатора до соприкосновения с обрабатываемой средой.

Распространение и движение воздушной ионно-озонной смеси в герметизированной камере прединкубационной обработки яиц осуществляется с помощью вентилятора проточного ионизатора-озонатора. Для обеспе-

чения эффективной обработки инкубационных куриных яиц воздушной ионно-озонной смесью, необходимо знать характер движения и распределения этой смеси в воздушной среде, дезинфекционной камере, инкубатории с учетом изменения концентраций отрицательных ионов и озона на разных расстояниях от выпускного отверстия. Известно, что приточная струя, входя в дезинфекционную камеру, заполненную воздухом, вовлекает в движение окружающие массы воздуха, в результате чего масса струи в направлении движения будет возрастать, а скорость движущегося воздуха - уменьшаться. Струю можно разбить на два участка - начальный и основной. На начальном участке на оси струи сохраняется неизменная начальная скорость истечения ионов и молекул озона, которая может быть * рассчитана по формулам (26, 34). Граница начального участка и положения полюса струи зависят от степени турбулентности струи. В основном участке скорость, как на оси струи, так и в периферийной части по мере удаления от выпускного отверстия непрерывно уменьшается.

Относительную осевую скорость струи для круглого выпускного отверстия рассчитывают:

-у«, 12,4^ ~ V; г'-г,'

(38)

где ро - поправочный коэффициент, зависящий от конструктивной особенности насадки выпускного отверстия; V - относительное расстояние равное отношению расстояния от выпускного отверстия до рассматриваемого сечения У к радиусу выпускного отверстия Я.

Объемный относительный расход воздуха определяется:

о *

(39)

Тогда средняя относительная скорость по расходу рассчитывается: —_6,45л/Л

(40)

Однако (38, 39, 40) позволяют лишь рассчитывать относительный объем воздуха и относительную скорость движения воздушной ионно-озонной струи без учета изменения концентраций ионов и молекул озона.

Выявление изменений средних концентраций иона и озона по длине струи производили экспериментально при постоянной скорости движения воздушной ионно-озонной струи, температуре, влажности. В результате

были получены зависимости изменения концентрации ионов и озона в дезинфекционной камере представленные на рис. 7 (У, У1 - опытные данные; У2, УЗ - расчетные данные (формулы 41; 42)), из которых видно, что концентрация отрицательных ионов и озона резко падает при переходе с начального участка струи в основной участок струи (примерно в 3 раза по ионам и в 2 раза по озону). Это можно объяснить тем, что на границе соприкосновения ионно-озонной смеси с окружающим воздухом дезинфекционной камеры возникает турбулентное перемешивание, вызывающее обмен импульсов энергии между заряженными и свободными молекулами воздушной массы. На основном участке воздушной ионно-озонной струи снижение концентраций ионов и озона проходит более плавно.

а) б)

Рис.7. Распространение: а - отрицательных ионов, б - озона в инкубатории по длине струи проточного ионизатора-озонатора. Аппроксимация распределения и движения воздушной ионно-озонной смеси по длине струи выражается, (п - концентрация отрицательных ионов; Ь - длина воздушной ионно-озонной струи): по отрицательным ионам (Л2 = 0,9691): л = 6600,4-Г10092

по озону (Я = 0,9769): Оъ = 48,684-41,311 +16,47412 -З,46713 + 0,3935Ь4 -0,0227Ьъ + 0,0005Ь6

(42)

С течением времени количество озона и ионов достигает требуемых концентраций, так как воздух активно перемешивается воздушной ионно-озонной смесью вентилятором прибора. Из рис.8 видно, что после 30 минутной работы ионизатора-озонатора концентрация озона достигает 12 мг/м\ ионов - 2500 пКл/м3. Прибор оснащен реле времени, которое по заданной программе автоматически отключает его и включает. После отключения прибора в течение времени концентрация озона снижается быстрее, чем концентрация ионов.

о < югонммнаомл!««!»

1, МИН

Рис.8. Зависимость концентрации ионов У1 и озона У в инкубатории от времени работы проточного ионизатора-озонатора (при Ь = 0,5м )

Аппроксимация графической зависимости насыщения и разложения отрицательных ионов У2 и молекул озона УЗ в зависимости от времени работы проточного ионизатора-озонатора выражается: по ионам (К2 = 0,92):

п = -15,13 +19,91/ +127,81/2 -18,89/3 + 0,69/4

(43)

по озону (II2 = 0,96):

03 = -35,88 + 48,54*-15,01Г2 + 2,24/3 - 0,Ш4 + 0,01*5

Четвертая глава «Результаты и методика исследований процесса электросинтеза озона, ионов и режимов работы, локальных и проточных ионизаторов-озонаторов» включает существующие и перспективные методы и технические средства измерения концентраций ионов и озона в воздушной ионно-озонной смеси, результаты и методологию исследований процесса электросинтеза озона, ионов и режимов работы ионизаторов-озонаторов воздуха.

Для эффективного использования воздушной ионно-озонной смеси необходимо определять безопасные и целебные концентрации отрицательно заряженных ионов и озона. Определение концентраций аэроионов и озона в воздушной среде в основном осуществляется счетчиками и газоанализаторами аэроионов и озона. Существующие счетчики аэроионов обладают недостатками: массивностью, габаритными размерами, длительностью измерения и отсутствием технологической связи с биологическим объектом в производственных условиях. Эти недостатки в значительной степени решаются, если использовать конструкцию аппаратно-программного комплекса измерения концентрации аэроионов биотехнической системы терапевтического назначения (рис.9 а). Сигнал с блока аналоговой обработки с помощью аналогово-цифрового адаптера преобразуется в цифровую форму и через последовательный порт поступает в ПЭВМ где вычисляются необходимые значения (скорости и концентрации аэроионов). Программная часть аппаратно-программного комплекса измерения концентрации аэроионов реализована в среде программирования БЕЬРШ. Интерактивный интерфейс пользователя представлен в виде панели, имитирующей панель прибора и содержащей кнопки управления, графические индикаторы и другие средства управления и индикации (рис.9 б). Ввод данных при этом осуществляется посредством мыши или/и клавиатуры. Результаты выводятся на дисплей компьютера. Также предусмотрена возможность записи массивов данных, что позволяет проводить ретроспективный анализ и статическую обработку.

Совместно с МГТУ им. Н.Э.Баумана (кафедра БМТ1) и МГУП (кафедра Электротехники) были проведены исследования по измерению концентрации при помощи двух видов счетчиков аэроионов: аспирационного счетчика ЦТ-8401 и разработанного счетчика, работающего по принципу открытого коллектора. В качестве ионизатора воздуха использовался импульсный ионизатор, с максимальным напряжением на игольчатом ионизирующем электроде - 50 кВ. Применяя рассматриваемый метод измерения концентрации аэроионов, удалось снизить время измерения до нескольких секунд. Процедура измерения по сравнению с другими счетчи-

камн существенно упростилась, что позволяет работать со счетчиком без специальной подготовки.

а)

»

li |р>эел*.нис пгл.тэдое*.» 'тыч^л

Pe-ipeiuKi ь ввод с СОМ порта

Г~ С0М1 ГТ С0М2

Гпц ЩГГТПП ППГ|П«11 ilunr flnftr О

Прервать вы од J

уъ> агг-лггг^ггячжгетв^^^^дйы

'I (Лорвриспввп^

ИЭМврМГ* MtWtMWT

Коэффициент усиления: 1 Скорость, аэроионов (см/с): 90.9090909090909

Концентраиил аэроионов (е/кув.см)-1481 вОО.98169В19

б)

Рис 9 Принципиальные схемы биотехнической системы терапевтического назначения а - блок-схема, б - интерфейс пользователя.

Использование персонального компьютера в системе регистрации аэроионов дает возможность проводить ретроспективный анализ и статистическую обработку полученных данных, а также облегчает контроль концентрации аэроионов при проведении терапевтического воздействия, что позволяет ветврачу более эффективно проводить курс лечения, управляя процессом ионизации, находясь за одним пультом управления.

Насыщение ионами и озоном воздушной среды зависит от электрических, геометрических и климатических факторов, которые исследуются в основном эксперементально-статистическими методами. Проведение экспериментальных исследований осуществлялось на изготовленных лабораторных стендах, позволяющих изменять диаметр и длину: емкостной накладки, барьерной трубки, коронирующих и приемных электродов; межэлектродное расстояние; силу тока разряда и приложенное напряжение.

Анализ полученных данных вольт-ионной характеристики коронного разрядного устройства, представленный на рис. 10 а, показывает, что с увеличением длины емкостной накладки (при неизменном диаметре высоковольтного провода) интенсивность аэроионизации воздуха, повышается.

ЮООхп, пКл/мЗ

200

150

100

-С=220мм -L-110MM —A— L=55mm —Ж— Расчет

а)

б)

Рис. 10. Характеристики локального ионизатора-озонатора: а - вольт-ионная, б - вольт-озонная.

Вольт-озонная характеристика барьерного разряда, характеризующая производительность локального ионизатора-озонатора, представлена на рис. 10 б. Из графика видно, как меняется производительность озонатора с увеличением напряжения на электродах от 4 кВ до 12 кВ, причем при изменении диаметра барьерной трубки от 3 до 10 мм, производительность по озону увеличивается почти в 3,5 раза.

Были проведены испытания в производственных условиях, для определения зависимости производительности локального ионизатора-озонатора по ионам и озону в зависимости от климатических характеристик птицеводческого помещения. На рис.11 а представлена зависимость силы тока

от относительной влажности воздуха. Анализ полученных данных показывает, что при относительной влажности воздуха от 60 до 80 % характеристики разряда стабильны, а при влажности свыше 90% наблюдается снижение величины разрядного тока. Зависимость силы тока от температуры воздушной среды представлена на рис.11 б. Температура в птицеводческом помещении была равной 17,9 - 20,1°С. При таком интервале тем лературы, зависимость электрических характеристик незначительна.

I ,мкА

50 40 30 20 10 0

-ЮкВ -8 кВ -вкВ

288

293 298 Т,К

301

а)

б)

Рис. 11. Зависимость силы тока: а - от относительной влажности, б - от

температуры в клетке для кур-несушек. Экспериментальные данные, полученные в процессе исследований, обрабатывались по общепринятой методике многофакторного планирования эксперимента, оптимизация параметров локального ионизатора-озонатора воздуха рассчитывалась на ЭВМ. Предварительными исследованиями установлены основные факторы, определяющие предельно допустимые концентрации ионов и озона для животных или птицы: длина электродов барьерной трубки, диаметр трубки, диэлектрическая проницаемость барьера. площадь разрядного промежутка - учитывались через общую емкость разряда Сов, сила тока разряда 1ра1, относительная влажность \У, температура Т. Остальные мало значащие факторы, отсеивались, оставались на уровнях, обеспечивающих положительный эффект. В результате была получена линейная регрессионная модель, определяющая оптимальную концентрацию озона и концентрацию отрицательных ионов в клетках для кур-несушек с учетом электрических, геометрических и климатических факторов:

■ по отрицательным ионам:

п = -12,74 Сое + 13,4 1р„ + 8,07 Т+ 7,84 - 487,72 ■■ по озону: /■■ (45)

03 = 0,014 Сов - 0,003 1р„ - 0,015 Т- 0,006 + 0,747)

На рис.12 приставлена принципиальная схема лабораторного стенда для испытания основных параметров проточных ионизаторов-озонаторов, которая состоит из: кондиционера с вентилятором 1 обеспечивающего движение воздуха с заданной температурой и влажностью; воздуховода 2 имеющего жалюзи 3 для регулирования расхода воздуха и диафрагменный расходомер 4; высоковольтного источника питания 7 соединенного через высоковольтный провод с ионизатором-озонатором 5, пробоотборников, измерителей температуры, влажности и давления воздуха 6.

.а/

ЩЁ

-в-

-в-

Рис. 12. Схема лабораторной установки для исследования параметров проточного ионизатора - озонатора.

Были исследованы кинетические зависимости синтеза озона и отрицательных ионов при общей емкости проточного ионизатора-озонатора: Соб = 7,5 х 10 11Ф; Соб= 4,2 х 10 '10Ф; 80 х 10 В результате концентрация озона и отрицательных ионов с увеличением скорости движения воздушной ионно-озонной смеси по длине разрядной камеры Ь, стабилизируется при скорости от 1 м/с до 1,3 м/с, а затем плавно снижается. На основании проведенных экспериментов с учетом геометрических, электрических и кинематических факторов конструкции проточного ионизатора-озонатора были установлены граничные значения: Сов - общей емкости проточного ионизатора-озонатора, 1рж, - силы тока в разрядном промежутке реакционной камеры, V - скорости движения воздушной ионно-озонной смеси, Ь - длины разрядной камеры. Была получена линейная регрессионная модель, определяющая оптимальные концентрации отрицательных ионов и озона на выходе устройства:

- по отрицательным ионам:

п = - 0,06 С„б + 402,49 + 23,33 V - 24 Ь - 7,44 1

- по озону: Г (46)

Оз = - 0,01 С„6 + 100,341„„ + 17,8 V + 27,78 Ь - 20,63 J

Предварительно были проведены исследования по распределению воздушной ионно-озонной смеси в дезинфекционной камере инкубатории

объемом 6 м3. Установлено, что концентрация ионно-воздушной смеси в дезинфекционной камере зависит от места размещения ионизатора-озонатора и от времени работы проточного ионизатора-озонатора (при постоянной скорости движения воздушной ионно-озонной струи, температуре и влажности). Была исследована зависимость изменения длины струи воздушной ионно-озонной смеси ионизатора-озонатора. Было установлено, что озон и ионы, с течением времени, устанавливаются до требуемых концентраций, так как происходит активное перемешивание воздушной ионно-озонной смеси вентилятором прибора. Так, аппроксимация степенной функцией изменения концентраций воздушной ионно-озонной смеси по длине струи:

- по ионам (R2=0,94):

п = 73,15ZT1,14 (47)

- по озону (R2=0,99):

Оъ = 22,43/Г1'19 (48)

Рзжим насыщения и разложение концентрации озона и ионов в инкубатории имел динамический характер и зависел от времени работы иониза-тораозонатора при постоянстве всех других факторов. Для определения оптимальной и благоприятной концентрации озона и ионов были подсчитаны ее средние значения в инкубатории в зависимости от времени работы ионизатора-озонатора. Обработай ряда динамики режима работы проточных ионизаторов-озонаторов осуществлялась методом наименьших квадратов. При этом динамический ряд был описан уравнением в виде ряда Фурье. В результате были получены модели динамического режима работы ионизатора-озонатора в дезинфекционной камере для концентрации 0,04-0,12 мг/м3 по озону и 160-490 пКл/м3 по ионам, которые характеризуются следующими уравнениями:

а) по отрицательным ионам:

Yt = 219,08 - 1,62 cos t + 1,88 sin t (49)

- с учетом первой гармоники;

Yt = 219,08 - 1,62 cos t + 4,38 sin t + 0,084 cos21 + 0,15 sm2t ( 50) с учетом второй гармоники;

б) по озону:

Yt - 0,06 - 0,005 cos t + 0,002 sin t (51)

с учетом первой гармоники;

Yt = 0,06 - 0,005 cos t + 0,002 sin t - 0,003 cos2t + 0,003 sin2t ( 52 ) с учетом второй гармоники.

С /ммы отклонений выровненных значений от исходных данных показали. что более полно динамический режим работы ионизатора-озонатора

в дезинфекционной камере воспроизводят уравнения (50) и (52), которые можно использовать в качестве модели данного динамического ряда.

Пятая глава «Производственные исследования и испытание локальных и проточных ионизаторов-озонаторов» содержит сведения производственных исследований локальных и проточных ионизаторов-озонаторов, которые проводились: в учебно-опытном птичнике УОХ ТСХА (куры яичного кросса «Беларусь-9», гибрид 15-9 (4, 5, 6), перепела) - установки локального ионизатора-озонатора; в телятнике и свинарнике МТФ «Никольское» учхоза Михайловское - устройства подвесного ионизатора-озонатора; в МГАВМиБ, птицефабрике «Луч» Воскресенского района, Назарьевской птицефабрике Московской области на яйцах мясной птицы - кросс «Гибро - 6» и цыплятах кросса «Бройлер-6» - проточный ионизатор -озонатор.

В процессе экспериментально-производственных исследований локальных ионизаторов-озонаторов решались следующие задачи: исследование и определение степени очистки воздушной среды в зоне дыхания птицы от газовой и микробной загрязненности локальной ионизацией и озонированием воздуха; изучение влияния ионно-озонной смеси на продуктивные качества птицы (яйценоскость, массу яиц, живую массу кур-несушек, сохранность поголовья, расход корма); исследование влияния ионизации и озонирования воздуха на воспроизводительные качества кур-несушек (инкубационное качество яиц, оплодотворенность, выводимость, вывод цыплят); определение оптимальных режимов работы локального ионизатора-озонатора; определение экономической эффективности ионизации и озонирования воздушной среды в клетках для кур-несушек. Оптимальные режимы озонирования и ионизации в клетках для кур-несушек определялись биометрически с применением ЭВМ. Пробы воздуха на содержание газообразных концентраций (аммиак, углекислый газ, сероводород) внутри клеток и микроорганизмов отбирались в исходном воздухе, а также после 30 мин. работы ионизаторов-озонаторов в присутствии кур-несушек. Исследования, проведенные по влиянию воздушной ионно-озонной смеси на микроклимат в клетках для кур-несушек, представлены в табл. 1. Из данных таблицы следует, что с увеличением концентрации озона до 0,08 - 0,12 мг/мЗ и концентрации ионов 480 пКл/мЗ происходит снижение по аммиаку на 20%, по углекислому газу - на 10%, по сероводороду - на 12,5%, микробная загрязненность уменьшается более чем в 100 раз. Снижения загрязненности по сероводороду рассчитывается через коэффициент, К рта , который был определен из экспериментальных данных:

-17 03

Кн* = 7,8е (53)

Таблица 1.

Эффективность очистки воздуха в клетках для содержания кур-несушек__

Содержание примеси

Примесь в исходном в обработан-

воздухе ном воздухе

Аммиак, мг/мЗ 12,0 2,0

Углекислый газ, % 0,3 0,03

Сероводород, мг/мЗ 4,0 0,5

Влазкность, % 72,0 67,0

Температура, °С 17,9 18,2

Концентрация озона, мг/мЗ - 0,08-0,12

Концентрация аэроионов, пКл/мЗ - 480

Содержание микроорганизмов в 1мЗ 20590 0-180

Воздушная ионно-озонная смесь оказала положительное влияние на продуктивные качества кур-несушек. Яйценоскость кур в опытных группах 2 и 3 существенно превышала яйценоскость кур контрольной группы 1. Так, по яйценоскости на начальную несушку разность составляла 14,8 и

17.5 яйца или 8,1 и 9,1%, по яйценоскости на среднюю несушку - 11,9 и

14.6 яйца или 6,4 и 7,8%. Индивидуальное содержание птицы позволило в конце эксперимента определить такой показатель продуктивности, как яйценоскость в расчете на выжившую несушку, биометрическая обработка которого свидетельствует о наличии достоверных различий между опытом и контролем (10,7 и 12,6 яйца или 5,6 и 6,7% при Р > 0,95). Соответственно, интенсивность яйценоскости кур в группах 2 и 3 также была выше, чем в группе 1 (4,3 и 5,2% при Р > 0,95). За 40 недель яйцекладки кур в группах с озонированием воздуха было собрано 593 - 700 яиц больше. Цракти-чесии в течение всего опыта у кур, содержащихся в условиях ионно-озонированного воздуха, отмечалось более высокая яйценоскость, чем у кур в обычных условиях (рис. 13.). Куры опытных групп сохранили высокую яйценоскость (79,2 - 87,6 %) более длительный период (от 26 до 50-нед(5льного возраста), чем в контрольной группе, где после 34 недель процент яйцекладки начал стабильно снижаться. Существенного влияния озонирования и ионизации воздуха на массу яиц кур-несушек не обнаружено. Вместе с тем следует отметить, что в начале яйцекладки наблюдалась тенденция снижения массы яиц от кур опытных групп, однако в последующем различия сгладились и были достоверны. В итоге по количеству яичной массы, полученной от каждой несушки, опытные группы имеют заметное преимущество: 656,2 и 699,1 или 6,2 и 6,6%. Очевидно эти различия нужно рассматривать как следствие наиболее высокой яйценоскости кур опытных групп. Что касается групп 2 и 3, то, по-видимому, различия в

концентрации озона и ионов в воздухе были недостаточно велики, чтобы в большей степени повлиять на расхождения в показателях продуктивности птицы этих групп. Наряду с этим нужно отметить тенденции снижения продуктивности кур в группе 3, то есть с более высокой концентрацией озона и ионов.

Яйценос-

26303438 42 4650545662 Возраст, недели

Рис. 13. Динамика яйценоскости кур-несушек.

Анализ данных по расходу корма показал, что улучшение микроклимата в опытных группах незначительно отразилось на итоговых показателях суточного потребления корма курами. Так, средний суточный расход корма в опытной группе 2 был на 0,2% ниже, а в группе 3 на 0,2% выше, чем в контрольной группе 1. Однако если рассматривать этот показатель в динамике, то необходимо отметить, что суточное потребление корма птицей группы 2 в 32-62 - недельном возрасте на 1,7-3,4 г (0,8-2,6%) ниже, в начале же яйцекладки 22-30-неделный возраст на 0,9-5,0 г (0,7-3,9%) выше, чем в контроле. При сравнивании опытной группы 3 и контрольной группы 1 оказалось, что в большинстве случаев куры контрольной группы меньше расходовали корма. Несмотря на незначительное изменение суточной потребности кур в корме, в результате озонирования воздуха, расход корма на 10 яиц в опытных группах был заметно ниже контрольной на 8,0 и 6,1% соответственно. Таким образом, озонирование воздуха, особенно с меньшей концентрацией (группа 2), видимо оказывало благоприятное влияние на усвояемость корма и лучшее его использование. Как указывалось выше, процесс озонирования и ионизации воздуха улучшал микро-

климат в клетках, что положительно сказывалось на здоровье птицы. Подтверждением этому является лучшая сохранность кур в опытных группах (рис.14): 99,5% против 97,0% в контрольной группе.

Рис.14. Среднее поголовье кур, % от первоначального.

Таким образом, падеж и вынужденная отбраковка птицы в опытных группах была одинакова и составила 0,5%, а в контрольной группе - 3 % от начального поголовья. В нашем эксперименте падеж птицы начался раньше в контрольной группе, а именно, в 46-недельном возрасте, тогда гак в группах 2 и 3 в 54- и 58-недельном возрасте кур. В результате показатель сохранности, процент среднего поголовья, опытных групп был на 1,5 - 1,6 % выше, чем в контрольной группе. Исследования по влиянию воздушной ионно-озонной смеси на воспроизводительные качества птицы представлены в табл. 2, где приводятся суммарные результаты инкубации яиц, полученные по двум последовательным закладкам в инкубатор. Лучшей по всем показателям оказалась группа 3. Так вывод цыплят в группе 3 был на 3,2-3,5% выше, чем в остальных группах, по оплодотворенности яиц группа 3 превосходила группы 1 и 2 на 2,4 и 3,1 % соответственно. Опытная группа 2 по оплодотворенности яиц и выводу цыплят приближа-лгюь к контрольной группе 1, а по выводимости яиц почти не отличалась от 1руппы 3. Итоговым показателем, характеризующим воспроизводительные качества птицы, является количество цыплят в расчете на начального несушку. Число инкубационных яиц, полученных от каждой несушки, определялось, главным образом, ее яйценоскостью, т.к. процент выхода инкубационных яиц практически не различался по группам. По числу цыплят, теоретически приходящихся на начальную несушку, группы 2 и 3 преиосходили группу 1на10и13% соответственно.

Исследовался проточный ионизатор-озонатор для прединкубационной

Сохранность ,%

97,5 97 96,5-

22 46 50 58 64 Возраст, недели

Таблица 2.

Эффективность воздушной ионио-озонной смеси на инкубацию яиц

Показатель Группы

1 2 3

Заложено яиц, пгг. 314 305 309

Число оплодотворенных

яиц, шт. 275 265 278

Оплодотворенносгь яиц, % 87,6 86,9 9(1,0

Вывелось цыплят, гол. 240 234 247

Вывод цыплят, % - 76,4 76,7 79,9

Выводимость яиц, % 87,3 88,3 88,8

обработки куриных яиц и стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят обладающий одновременным воздействием озонирования и ионизации. Куриные яйца размещали на тележке с лотками в дезинфекционной камере. После этого камеру герметизировали и подавали воздушную ионно-озонную смесь с помощью проточного ионизатора-озонатора размещенного в дезинфекционной камере. Контрольные лоткл с яйцами обрабатывали формальдегидом по принятой в хозяйствах технологии. Пробы воздушной ионно-озонной смеси отбирали в трех точках: вверху, внизу и в центре камеры. Концентрацию озона измеряли газоанализатором 3-02-1, а концентрацию ионов измеряли прибором Т-8401.

Бройлеры, полученные из контрольной партии яиц, обработанньх по традиционной технологии формальдегидом, были разделены на две фул-пы: одна служила абсолютным контролем (группа 1), во второй (групп,12) цыплятам давали с кормом в течение первой декады выращивания креза-цин. Цыплята, выведенные из опытной партии яиц, обработанных воздушной ионно-озонной смесью, так же были разделены на две группы: относительный контроль (группа 3) и группу 4, в которой бройлеры получали крезацин с кормом по аналогии с группой 2 контрольной партии. Обработка яиц воздушной ионно-озонной смесью положительно повлияла на процессы развития куриных эмбрионов: в два раза уменьшилась доля яиц "кровь-кольца", в опыте 2 в полтора раза снизилась доля "замерших" эмбрионов, увеличился вывод цыплят и выводимость в сравнении с контролем на +5% и +4,6% соответственно. Стимулирующее влияние предин ку-бационной обработки яиц воздушной ионно-озонной смесью подтвердилось и результатами вскрытия суточных цыплят контрольных и экспериментальной группы (табл. 3). При одинаковой живой массе вес желточного мешка с остаточным желтком у опытных цыплят был меньше, сем у контрольных. Внутренние органы, как в абсолютном, так и в относительном выражении у опытных цыплят больше, чем у контрольных.

Полученные результаты позволяют предполагать, что однократное

37

Таблица 3

Эффективность воздушной ионно-озонной смеси на весовые индексы суточных цыплят._

Показатель Контроль (вес) Контроль (п=15),% Опыт (вес) Опыт (п=16), %

Живая масса цыплят, г 40,83 ± 0,91 100 40,34 ± 0,63 100

Желточный мешок с остаточным желтком, г 9,42 ± 0,71 23,07 6,92 ± 0,50* 17,5

Печень, г 1,06 ±0,03 2,60 1,23 ±0,05* 3,05

Сердце, мг 278,7 ± 10,3 0,68 289,1 ± 10,7 0,72

Селезенка, мг 13,3 ± 1,1 0,033 17,4 ± 1,2" 0,043

Мышечный желудок, г 1,67 ±0,07 4,08 1,82 ± 0,08 4,51

Железистый желудок, мг 240,3 ± 12,8 0,59 282,8±10,9" 0,70

Фабрициева сумка, мг 30,3 ± 2,6 0,074 34,4 ± 2,1 0,085

Примечание: * - Р< 0,01 и ** - Р< 0,05 воздействие на инкубационные яйца перед инкубацией усиливает обменные процессы в зародыше, стимулирует эмбриогенез, повышает вывод цыплят и позволит увеличить выход мясной продукции. Динамика прироста живой массы бройлеров представлена на рис. 15.

8 ш >5 5 X Ч Ф О.

О

10 20 30 46

Выращивание (кол-во дней)

Рис.15. Динамика прироста живой массы бройлеров.

Из графика видно, что на 10-й день выращивания бройлеры опытных групп по массе превосходили группу абсолютного контроля. Лучшими оказались цыплята, выведенные из обработанных воздушной ионно-озонной смесью яиц и получивших крезацин (разница в сравнении с абсолютным контролем составила 6,65%, а с аналогичной группой контроль-

1 500 1400 1300 1200 1100 1 000 900 800 700 600 500 400 300 200 1 00

ной партии бройлеров 3,5%). Взвешивание на 20-й и 30-й день пока:ало, что птица опыта и группы контрольной партии получавшей крезацин были лучше по массе, чем птица абсолютного контроля. На 45-й день выращивания у бройлеров группы 1 живая средняя масса не превышала 1288 г, тогда как у цыплят группы 3 этот показатель был 1354 г, что на .''>,1% больше (Р<0,001), а у бройлеров, получавших крезацин, средняя живая масса составляла 1380 г (группа 2) и 1429 г (группа 4), что на 7,1% и 10,9% соответственно больше по сравнению с группой 1 (Р<0,001) Следует отметить, что цыплята группы 4 по массе были на 3,5% больше, чем цыплята группы 2 (Р<0,001). Использованные" методы оказали влияние на жизне-обеспеченность бройлеров: в группах 2, 3 и 4 падеж был в 1,5 - 2 раза меньше, чем в группе 1. Таким образом, у бройлеров, полученных из яиц, обработанных воздушной ионно-озонной смесью проточного ионизатора-озонатора и использование крезацина в малых дозах в течение первых десяти дней выращивания, можно вызвать усиление эффекта стимуляции прироста живой массы и повышение сохранности.

Расчетный экономический эффект от внедрения локальных ионизаторов-озонаторов воздуха при клеточном содержании птицы, может дать годовой экономический эффект, только за счет повышения яйценоскости, в размере 30000 рублей на 1000 кур начального поголовья (в ценах лета 2003 года); от внедрения проточных ионизаторов-озонаторов при предин-кубационной обработке куриных яиц и стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят, составит годовой экономический эффект в размере 3000 рублей на 1000 яиц при каждой закладке в инкубатор (в ценах лета 2003 года).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изучение существующих способов и технических средств, об*хпе-чивающих нормативные параметры микроклимата воздушной среды закрытых птицеводческих помещений, позволило установить их общие существенные недостатки: - при клеточном содержании птицы: сложность размещения генераторов ионов и озона в клетках для животных или птицы из-за больших габаритных размеров; использование вентиляции для выдувания ионно-озонной смеси для равномерного распределения по гоме-щению; получение достаточно стабильной и однородной концентрации ионов и озона в биологической зоне дыхания животных или птицы; - при дезинфекции, санации птицеводческих помещений и инкубации яиц птицы: улучшение энергетических характеристик установок ионизации и озонирования и надежности их работы; получение однородной и стабильной

ионно-озонной концентрации при инкубации яиц птицы; применение громоздкого оборудования и длительной экспозиции обработки яиц при инкубации; использование высоких доз озона до 1000 мг/л, что небезопасно для обслуживающего персонала. Совершенствование и разработка методов повышения качества и эффективности обработки воздушной среды птицеводческих помещений осуществляется: разработкой способов и технических средств снижения энергоемкости процесса путем локальной и проточной ионизации и озонирования; разработкой способов и устройств обработки воздушной среды обладающих одновременной, однородной и стабильной концентрацией воздушной ионно-озонной смеси с предельно-допустимой концентрацией по ионам и озону для птицы и обслуживающего персонала; разработкой эффективных и стимулирующих режимов обработай воздушной среды локальной и проточной ионизацией и озонированием. В результате экспериментального исследования и опытно-конструкторского проектирования средств и способов обработки воздушной среды в птицеводстве разработаны и защищены патентами: устройство для клеточного содержания птицы или пушных зверей, способ санации и стимуляции эмбрионального и постэмбрионального развития птицы.

2. Разработаны теоретические положения, характеризующие образования ионов и озона коронно и барьерно разрядными системами, их вольт-амперные характеристики и схемы замещения, характеризующиеся активно-емкостной нагрузкой и позволяющих определять активную мощность и коэффициент мощности локального ионизатора-озонатора.

3. Обоснована необходимость теоретических исследований проблемы получения одновременной, однородной и стабильной концентрации локальных ионизаторов-озонаторов в биологической зоне дыхания птицы путем применения коронно и барьерно разрядных систем на основе изучения совокупности обобщенных элементов: источник питания - ионизатор-озонатор, которые образуют систему, решение которой осуществляется математическим моделированием и определением переходных и установившихся процессов системы. Полученные системы уравнений стационарных процессов системы источник питания - ионизатор-озонатор позволяют: дать оценку режимам работы системы, объяснить процессы образования ионов и озона в разрядном промежутке, определять стабильную работу системы при ее эксплуатации в производственных условиях.

4. Разработаны методы теоретических исследований кинетики электросинтеза озона и ионов в проточных ионизаторах-озонаторах путем анализа и моделирования разрядных систем, позволяющих осуществить рациональный выбор параметров модели. Полученная обобщенная модель движения воздушной ионно-озонной смеси в реакционной камере проточного

ионизатора-озонатора поясняет схему движения смеси на примере комплексной молекулы, состоящей из полярных молекул ионов и озона. Полученные системы уравнений могут быть использованы при разработке и изготовлении проточного ионизатора-озонатора для определения гес метрических, энергетических параметров и концентраций комплексных молекул, находящихся в реакционной камере и на выходе проточного ионизатора-озонатора до соприкосновения с обрабатываемой средой.

5. Экспериментально в производственных условиях выявлены изменения средних концентраций ионов и озона по длине струи при постоянной скорости движения воздушной ионно-озонной смеси, температуре, влажности и получены их аппроксимационные графические зависимости и уравнения. Получены аппроксимационные уравнения графической зависимости насыщения и разложение отрицательных ионов и озона в зависимости от времени работы проточного ионизатора-озонатора в дезинфекционной камере инкубатории.

6. Исследована и предложена более эффективная схема биотехн ической системы терапевтического назначения для регистрации аэроионов, которая дает возможность проводить ретроспективный анализ и статистическую обработку полученных данных, а также облегчает контроль концентрации аэроионов при проведении терапевтического воздействия что позволяет ветврачу более эффективно проводить курс лечения, управляя процессом ионизации, находясь за одним пультом управления.

7 Сформулированы требования к системам и устройствам локальной ионизации и озонирования и формированию одновременной, однородной и стабильной воздушной ионно-озонной смеси в области дыхания птицы. Экспериментальными исследованиями установлены основные факторы, определяющие оптимальные и эффективные концентрации ионов и с зона для птицы при локальной ионизации и озонировании: длина электродов барьерной трубки, диаметр трубки, диэлектрическая проницаемость барьера, площадь разрядного промежутка - учитывались через общую емкость разряда Сов, сила тока разряда I, относительная влажность XV, температура Т. Получена линейная регрессионная модель, определяющая оптимальную концентрацию озона и концентрацию ионов в клетках для птицы с учетом электрических, геометрических и климатических факторов.

8. Сформулированы требования, предъявляемые к системам и устройствам проточного ионизатора-озонатора воздуха и технологическим режимам его работы. На основании экспериментов установлены граничные значения геометрических, электрических и кинематических факторов проточного ионизатора-озонатора: Сов - общей емкости проточного ионизатора-озонатора, 1р1И - силы тока в разрядном промежутке реакционном ка-

меры, V - скорости движения воздушной ионно-озонной смеси, I - длины разрядной камеры. Получено: линейная регрессионная модель, определяющая оптимальные концентрации ионов и озона на выходе устройства, аппроксимационное уравнение степенной функции изменения концентраций воздушной ионно-озонной смеси по длине струи Установлено, что более полно динамический режим работы проточного ионизатора-озонатора в дезинфекционной камере инкубатории для концентрации 0,040,12 мг/м3 по озону и 160-490 пКл/м3 по ионам, воспроизводят уравнения описанные в виде ряда Фурье с учетом второй гармоники, которые можно использовать в качестве модели данного динамического ряда.

9. Производственно - технологическими испытаниями локальных ионизаторов -озонаторов воздуха установлено, что воздушная ионно-озонная смесь подаваемая в область дыхания птицы позволяет: улучшить нормативные параметры микроклимата в клетках для птицы (с увеличением концентрации озона до 0,08 - 0,12 мг/м3 и ионов до 480 пКл/м3 происходит снижение по аммиаку на 20%, по углекислому газу - на 10%, по сероводороду - на 12,5%, микробная загрязненность уменьшается более чем в 100 раз); повысить продуктивные качества птицы (сохранность птицы на 2,5 %, яйценоскость птицы на 6 - 9%, снизить расход корма в расчете на 10 яиц на 6 - 8% ) - эффективная концентрация озона и ионов находится в пределах 0,04 -0,06 мг/м3 и 160 пКл/м3; улучшить воспроизводительные качества птицы (вывод цыплят на 4%, выводимость на 10 - 13%) - оптимальной оказалась концентрация 0,08 - 0,12 мг/м3 по озону и 480 пКл/м3 по ионам. Экономический эффект от внедрения локальных ионизаторов-озонаторов воздуха при клеточном содержании птицы, может дать годовой экономический эффект, только за счет повышения яйценоскости, в размере 30000 руб на 1000 кур начального поголовья (в ценах лета 2003 г)

10. Результатами производственных исследований проточных ионизаторов-озонаторов было установлено, что однократное воздействие воздушной ионно-озонной смесью (с концентрация 0,04-0,12 мг/м3 по озону и 160-490 пКл/м3 по ионам) на инкубационные яйца перед инкубацией усиливает обменные процессы в зародыше, стимулирует эмбриогенез, увеличивает вывод цыплят и выводимость в сравнении с контролем на 4,6% и 5% соответственно; при стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят происходит усиление эффекта стимуляции прироста живой массы на 7,1% - 10,9%, падеж бройлерных цыплят был в 1,5-2 раза меньше, чем в контроле. Внедрение проточных ионизаторов-озонаторов при прединкубационной обработке куриных яиц и стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят, может составить годовой

экономический эффект в размере 3000 рублей на 1000 яиц при каждой закладке в инкубатор (в ценах лета 2003 г).

11. Сравнение разработанной научной продукции с существующей по удельному расходу электроэнергии на выработку дополнительной продукции кВт ч на 1000 голов и 1000 яиц показало, локальный ионизг,тор-озонатор снижает расход электроэнергии в расчете на 1000 голов более чем в 12 раз, в расчете на 1000 яиц более чем в 30 раз; проточный ионизатор-озонатор снижает расход электроэнергии в расчете на 1000 голов в 2 раза, в расчете на 1000 яиц в 500 раз.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ АВТОРА

1. Защита животных от болезней электрофизическими методами. // В кн тез. докл.: Научно-технический прогресс в инженерно-технической сфере АПК России. - М.:ВИЭСХ, 1992, с. 28 (соавтор Пршцеп Л.Г.).

2 Регулирование режимов среды в гггичниках. // В кн. тез докл.: Научно-технической конференции МГМИ. -М.: МГМИ, 1993, с. 14.

3. Аэроионизация и озонирование воздуха в клетках для кур-несушек. // В кн тез. докл.: Юбилейная научная конференция молодых ученых. - М.: ТСХА, 1993, с. 9-10 (соавтор Попова Л. А).

4. Высоковольтный источник-ионизатор воздуха для животноводческих помещений. // В кн. тез. докл.: Всероссийского научно-технического семинара: Высокоэффективные электрстехнологии по производству продуктов с/х и их пе]эера-ботке и хранению. - М.: МГАУ, 1993, с. 43 (соавтор Прищеп Л.Г.).

5. Система аэроионизации и озонирования воздуха в клетках для кур-нес»шек // Сельский механизатор, 1994, № 1, с. 18 (соавтор Прищеп Л.Г.).

6 Методы озонирования в птичнике, как фактор улучшения условий окружающей среды. // В кн тез. докл.: Научно-технической конференции МГМИ. М., 1994, с. 24.

7. Влияние аэроионизации и озонирования воздуха на продуктивные и воспроизводительные качества яичных кур // Известия ТСХА, 1994, № 2, с. 28 ((»авторы Прищеп Л.Г., Попова Л. А).

8. Научный отчет: Разработка, монтаж и пуско-наладка комплекта ионизаторов-озонаторов размещенных в клетках кур-несушек, для озонирования с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов, а также дезодорации возду:<а. -М.: МГМИ-ТСХА, 1994,22 с.(соавтор Прищеп Л.Г.).

9. Аэроионизация и электроозонирование атмосферы в клетках для кур-несушек. //Автореферат дисс. канд. тех. наук. - М.: МГАУ, 1994, 21с.

10. Аэроионизация и озонирование воздуха в клетках для кур-несушек. // Экспресс-информация, № 2. - Загорск, 1994, № 2, с. 12 (соавтор Попова Л. А.)

11. Озонирование и ионизация воздуха в клетках для птиц. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. №8. 1995, с. 19 - 21 (соавтор Прищеп

Л.Г).

12. Патент №20400168. Устройство для клеточного содержания птицы или пушных зверей. - Опубл. Бюл. №21 от 27.07.1995 (соавторы Пршцеп Л.Г., Прищеп В. Л.).

13. Электроозонирование и аэроионизация. - Труды МГАВМиБ., М.: МГАВМиБ; 1996, с. 180 -181.

14. Механизация и электрификация в животноводстве. // Программа для высших сельскохозяйственных учебных заведений по специальности 310800 -«Ветеринария». - М.: МГАВМиБ, 1996, с. 7 - 9 (соавторы Князев А.Ф., Булавин С.А., УжикВ.Ф.).

15. Механизация, электрификация и автоматизация в животноводстве. // Программа для высших сельскохозяйственных учебных заведений по специальности 310700 - «Зоотехния». - М.: МГАВМиБ, 1996, с. 10 - 13. (соавторы Князев А.Ф. и др.)

16. Озонатор-ионизатор воздуха для молочных ферм. // Материалы Международного симпозиума по машинному доению с/х животных. - Оренбург, 1997, с. 155 - 156.

17. Управление озонно-ионной воздушной смесью при прединкубационной обработки куриных яиц // Материалы Международной научно-технической конференции: Автоматизация сельскохозяйственного производства. - М.: ВИМ,

1997, с. 47 - 48 (соавтор Бородин И.Ф.).

18. Влияние озонно-ионной воздушной смеси на прединкубационную обработку яиц. // Сборник материалов Всероссийского научно-методического семинара: Высокоэффективные электротехнологии и биоинформационные системы управления АПК. - М.:МГАУ.1997. с. 19 - 20 (соавторБородин И.Ф.).

19. Озонатор-ионизатор воздуха для животноводческих ферм и комбикормовых цехов. Материалы Международной научно-практической конференции: Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России. - М.: ВИМ, 1998, с. 143 -144 (соавтор Князев А.Ф.).

20. Как очистить воздух. // Сельский механизатор. № 6. 1998, с. 32 -33 (соавтор Бородин И.Ф.).

21. Экологически чистые методы и устройства обработки воздушной среды. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 10,1998, с. 30 - 31 (соавторы Бородин И.Ф., Князев А.Ф.).

22. Электротехнологии в животноводстве. // Методические указания. - М.: МГАВМ и Б., 1998 с. 3 - 9 (соавтор Князев А.Ф.).

23. Высоковольтные источники питания для производственных и бытовых ионизаторов-озонаторов воздуха. // В кн. тез. докл. научно-технической конференции: "Природообустройство - важная деятельность человека". - М.: МГУП,

1998, с. 190 -191 (соавтор ГолобородькоВ.В).

24. Экологически чистые методы очистки воздуха в производственных и жилых помещениях // В кн. тез. докл научно технической конференции: Приро-

дообустройство - важная деятельность человека. M.: МГУП, 1998, с. 192 - 193 (соавтор Голобородько В.В.).

25. Стимуляция эмрионального и посэмбрионального развития бройлерных цыплят путем применения экологически чистых методов. // Материалы Всероссийской научно-производственной конференции: 190-летия ветеринарного образования в России. - Санкт-Петербург, 1998, с. 73 - 74 (соавторы СкьггкоТ.А, Дьяков В.Н.).

26. Jhe use of envi ronmetally safe technoloqies and preparations for the simulation of boiler qrowth and derelopment at various ontoqeny staqes. // 10 th European poultry conference. - Israel, 1998, p. 83 - 84 (Naidenskii M.S. D'yakov V.M.)

27. Машины и оборудование для ветеринарно-сакитарных работ. // Методические указания. - М.: МГАВМ и Б., 1998 с. 20 - 29 (соавторы Князев А.Ф., Резник Е.И., Букина Т.П).

28. Процессы в системе источник питания - ионизатор-озонатор локатаного типа. // Сборник материалов Всероссийского научно-методической конференции: Современные энергосберегающие технологии и оборудование - М.: МГАУ, 1999, с. 71 - 73 (соавтор Бородин И.Ф.).

29. Применение ионизатор-озонаторов воздуха для стабилизации микроклимата на фермах. // Материалы Международной научно-практической конференции: Проблемы механизации и автоматизации животноводства. - Подольск, ВНИИМЖ, 1999, с. 16 - 17.

30. Динамические процессы насыщения и спада ионно-озонной смеси а области дыхания животных. // Материалы Всероссийской конференции: Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц. - М.: МГАВМ и Б, 1999, с. 188.

31 Разработка ионизаторов-озонаторов барьерного разряда и их испо.и>зо-вание в ветеринарии и зоотехнии. // Материалы Всероссийской конференции Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц. - M МГАВМ и Б, 1999, с. 188 -189 (соавтор Князев А.Ф.).

32. Характеристики и схемы замещения локальных ионизаторов-озонаторов. И В кн. тез. докл. научно-технической конференции: Природоо(5уст-ройсгво и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации. - М. : МГУП. 1999, с. 139 - 140.

33. Характеристики производительности локальных ионизаторов-озонаторов воздуха от величины разрядного промежутка и от материала диэлектрического барьера. // В кн. тез. доклю научно-технической конференции : При-родообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации -М.: МГУП, 1999, с. 138 - 139. (соавтор Голобородько В В.).

34. Динамические режимы работы локальных ионизаторов-озонаторов в зоне дыхания животных и птицы. Н Доклады РАСХН, № 6, 2000, с. 46 - 47 (соавтор Бородин И.Ф.).

35. Очистка и насыщение воды озоно-ионной смесью. // В кн. тез. докл научно-технической конференции: Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации. - М.: МГУП, 2000, с. 124 -125.

36. Переходные процессы в системе источник питания - ионизатор-озонатор. // В кн. тез. докл. научно-технической конференции: Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации - М.: МГУП, 2000, с. 125 - 126.

37. Динамическая модель режима работы локальных ионизаторов-озонаторов в зоне дыхания птицы. // В кн. тез. докл. научно-технической конференции: Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации.- М.: МГУП, 2000, с. 126-127.

38. Статистические процессы в системе "Источник питания - ионизатор-озонатор воздуха животноводческих помещений". И Доклады РАСХН, № 4, 2001, с. 42 - 44 (соавтор Бородин И.Ф.).

39. Моделирование переходных процессов в системе источник питания ионизатор-озонатор.// Сборник материалов научно-технической конференции "При-родообустройство с/х территорий". - М.: МГУП, 2001, с. 74 - 75.

40. Совершенствование методики регистрации концентрации аэроионов.// Сборник материалов научно-технической конференции: Природообустройство с/х территорий. - М: МГУП, 2001, с. 75 - 76 (соавтор Федин А.В.).

41. Математическое моделирование переходных процессов в системе источник питания ионизатор-озонатор. // Материалы Международной научно-практической конференции: Экология и природопользование в 21-м веке. - М.: "Норма", 2001, с. 38 - 39.

42. Усовершенствование методики регистрации концентрации аэроионов. // Материалы научно-технической конференции // Материалы Международной научно-технической конференции: Экология и природопользование в 21-м веке. -М: "Норма", 2001, с. 39 - 40. (соавтор Федин А.В.).

43. Пути совершенствования технологических процессов инкубации экологически чистыми методами // Материалы Международной научно-технической конференции: Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в 21-м веке. - М: "Норма", 2001, с. 97 - 98.

44. Совершенствование прединкубационной обработки куриных яиц путем применения экологически чистых методов. // Техника в сельском хозяйстве, № 2, 2002, с. 22 -23 (соавтор Бородин И.Ф.).

45. Патент №2178641. Способ санации и стимуляции эмбрионального и постэмбрионального развития птицы. - Опуб. Бюл. №3 от 27.01.2002, (соавторы Найденский М.С., Кармолиев Р.Х., Лукичева Л.А и др.).

46. Определение активной мощности и коэффициента мощности ионизаторов-озонаторов воздуха. // Материалы Международной научно-технической конференции: Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в 21-м веке. -М.: «Норма», 2003, с. 88 - 89.

47. Ионизация и озонирование воздушной среды. - М.: МГУП, 2003, 170 с.

(монография).

Московский государственный университет природообустройства (МГУП) Зак№ Тираж 130

РНБ Русский фонд

2006-4 2933

15 ФВ

Введение.

Глава 1. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ УСГРОЙСТВ-И УСТАНОВОК ИОНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРООЗОНИРОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТИЦЕВОДСТВА

1.1. Область применения аэроионизации и озонирования в животно водстве и птицеводстве.

1.2. Способы, технические средства получения аэроионов, озона и пути их совершенствования.

1.3. Особенности исследований и практики ионизации и озонирования в технологических процессах птицеводства и животноводства.

1.4. Цель и задачи исследований.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОЗОНА И ИОНОВ В ЛОКАЛЬНОМ ИОНИЗАТОРЕ-ОЗОНАТОРЕ ВОЗДУХА И ЕГО РЕЖИМЫ РАБОТЫ.

2.1. Обоснование применения коронно-разрядной и барьерноразрядной электродных систем локальных ионизаторов-озонаторов.

2.2. Вольт-амперные характеристики и схемы замещения коронно-разрядной электродной системы ионизатора-озонатора.

2.3. Вольт-амперные характеристики и схемы замещения барьерно-разрядной электродной системы ионизатора-озонатора.

2.4. Математическое моделирование системы источник питания -ионизатор-озонатор локального типа.

2.5. Активная мощность и коэффициент мощности ионизаторов-озонаторов воздуха.

2.6. Выводы по главе 2.

Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОБРАЗОВАНИЯ ВОЗДУШНОЙ ИОННО-ОЗОННОЙ СМЕСИ В ПРОТОЧНЫХ ИОНИЗАТОРАХ-ОЗОНАТОРАХ ВОЗДУХА.

3.1. Конструкции разрядных систем проточных ионизаторов-озонаторов. ^

3.2. Кинетика образования воздушной ионно-озонной смеси в разрядных системах проточных ионизаторов-озонаторов. ^

3.3. Обобщенная модель разрядных систем проточного ионизатора-озонатора. ^

3.4. Распределение и движение воздушной ионно-озонной смеси в дезинфекционной камере прединкубационной обработки куриных яиц. ^

3.5. Выводы по главе 3.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПРО ЦЕССА ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОЗОНА, ИОНОВ И РЕЖИМЫ РАБО ТЫ ЛОКАЛЬНЫХ И ПРОТОЧНЫХ ИОНИЗАТОРОВ-ОЗОНАТОРОВ ВОЗДУХА- Стр.

4.1. Методы и техштаесюге средства измерения концентраций ионов и озона в воздушной ионно-озонной смеси.

4.1.1. Методы и технические средства измерения концентраций ионов.

4.1.2 Методы и технические средства измерения концентраций озона. Ц

4.2. Результаты исследований и методика проектирования локальных ионизаторов-озонаторов воздуха.

4.2.1. Требования, предъявляемые к коронно-разрядным и барьерно-разрядным ионизаторам-озонаторам локального типа.

4.2.2. Методика и результаты исследований основных параметров коронно-разрядной системы и ионизированной воздушной среды.

4.2.3. Методика и результаты исследований режимов работы барьерно-разрядной системы локального ионизатора-озонатора.

4.2.4. Оптимизация параметров локального ионизатора-озонатора воздуха.

4.3. Результаты и методика экспериментальных исследований проточных ионизаторов-озонаторов воздуха.

4.3.1. Требования, предъявляемые к технологическим режимам работы проточного ионизатора-озонатора воздуха.

4.3.2. Методика и результаты исследований основных параметров проточных ионизаторов-озонаторов. 14^

4.3.3. Оптимальные режимы работы проточных ионизаторов-озонаторов воздуха. jgj

4.4. Выводы по главе 4.

Глава 5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ И ПРОТОЧНЫХ ИОНИЗАТОРОВ-ОЗОНАТОРОВ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

5.1. Результаты производственных исследований локальных ионизаторов-озонаторов. jg^

5.1.1. Условия и методика проведения производственных исследований. jgp

5.1.2. Очистка воздушной среды в биологической зоне дыхания птицы.

5.1.3. Влияние воздушной ионно-озонной смеси на продуктивные качества кур-несушек. .:

5.1.4. Влияние ионно-озонной смеси на воспроизводительные качества птицы.

5.2. Результаты производственных исследований проточных ионизаторов-озонаторов.

5.2.1. Методика и условия проведения производственных исследований.

5.2.2. Результаты производственных исследований и использование проточных ионизаторов-озонаторов в прединкубационной обработке яиц, стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят.

5.3. Экономическая эффективность использования локальных и проточных ионизаторов-озонаторов.

5.4. Выводы по главе 5.

Снижение потерь сельскохозяйственной продукции является одной из основных задач обеспечения страны. Большое внимание при этом уделяется уменьшению энергозатрат при улучшении микроклимата и соблюдении зооги-гиенических условий содержания животных, получение экологически чистой продукции животноводства.

Основные направления решения этих проблем - разработка и применение электрофизических методов и средств обработки воздушной среды животноводческих и птицеводческих помещений и улучшение продуктивности животных и птицы.

Воздушная среда в животноводческих помещениях формируется различными системами вентиляции, совмещенными с отоплением и химическими способами обработки, направленными на очистку от газовой и бактериальной загрязненности. Но они не обеспечивают требоваемого качества по бактериальному и газовому составу воздуха. Химические препараты попадают в продукты питания, их находят в содержании яйца, в мясе, в молоке коров и т. д. Неудовлетворительный микроклимат в животноводческих помещениях приносят ежегодный ущерб: по яйценоскости кур-несушек 25%, снижение молочной продуктивности коров на 15%, среднесуточные привесы на 10%.

Актуальность проблемы. В связи с этим особую актуальность приобретает использование ионизации и озонирования для очистки воздушной среды в животноводческих и птицеводческих помещениях, благодаря которым повышается свежесть воздуха, снижается газовая и микробная загрязненность, повышается продуктивность животных и птицы.

Применяемые в настоящее время ионизаторы и озонаторы в помещениях при клеточном содержании животных и птицы, имеют общий существенный недостаток - сложность получения достаточно стабильной и однородной концентрации ионов и озона в зоне дыхания животных или птицы.

Исходя из этого, автором предлагается метод ионизации и озонирования атмосферы в клетках для кур-несушек осуществлять за счет использования локальных ионизаторов-озонаторов, позволяющих получать в зоне дыхания птицы стабильную и однородную концентрацию ионов и озона.

Прединкубадионную обработку куриных яиц, предлагается проводить путем использования проточных ионизаторов-озонаторов, при этом исключаются химически вредные препараты (формальдегид хлорсодержащие препараты и др.), которые не обеспечивают требуемого уровня дезинфекции и обеззараживания, кроме того, могут проникать через скорлупу яйца и изменять его содержание.

Использование воздушной ионно-озонной смеси в прединкубационной обработке куриных яиц позволяет наряду с дезинфекцией стимулировать эмбриональное развитие и вывод цыплят. При этом, эмбрионом интенсивней используются питательные вещества яиц, сокращается продолжительность инкубации и увеличивается выводимость инкубируемых куриных яиц.

В предлагаемой диссертационной работе показаны и предложены основные области применения локальных и проточных ионизаторов-озонаторов в животноводстве и птицеводстве. Следует отметить, что область применения данной электротехнологии быстро расширяется, и приведенные направления служат лишь примером широких возможностей использования экологически чистых электрофизических методов.

Объекты исследований - воздушная среда, птица, куриные яйца, системы локальной и проточной ионизации и озонирования в птичниках, в животноводческих помещениях и дезинфекционных камерах инкубатории, принципиальные схемы, параметры и режимы работы локальных и проточных ионизаторов-озонаторов, а также их математические модели.

Методы исследований. В работе использованы аналитические и экспериментальные методы, в основу которых положен системный подход. Разработка методологических основ расчета, проектирования и решения комплексной проблемы, имеющей инженерно-технические, зооинженерные и санитарно-гигиенические аспекты, базировались на математическом моделировании электротехнических, динамических и кинетических процессах разрядных камер, устройств и установок ионизации и озонирования воздушной среды. Экспериментальные исследования, подтвержденные теоретическими результатами, выполнены с использованием теории многофакторного эксперимента, методов регрессионной статистики и биометрии с применением компьютерной техники и прикладных пакетов компьютерных программ.

Научная новизна. Новизна научных положений, изложенных, в диссертации заключается в том, что впервые разработаны и обоснованы:

- теоретическое и практическое обобщение и решение научной проблемы применения электротехнологии обработки воздушной среды и улучшения микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений воздушной ионно-озонной смесью;

- новый эффективный метод ионизации и озонирования воздушной среды в области дыхания птицы при клеточном содержании путем использования локальных ионизаторов-озонаторов;

- методологические основы системного проектирования и обобщение электротехнологии локальной ионизации и озонирования с использованием коронно-разрядной и барьерно-разрядных электродных систем локального ионизатора-озонатора;

- обобщенная математическая модель и расчеты оптимальных режимов работы системы источник питания - ионизатор-озонатор локального типа;

- оптимальные параметры влияния воздушной ионно-озонной смеси на микроклимат в клетках для птицы и на ее продуктивные и воспроизводительные качества;

- новый энергосберегающий, высокотехнологичный способ санации яиц путем однократной обработки яиц воздушной озонно-ионной смесью проточного ионизатора-озонатора;

- обобщенная модель и методы расчета основных параметров разрядных систем проточного ионизатора-озонатора и его режимов работы при прединкубационной обработке яиц;

- оптимальные параметры распределения и движения воздушной ионно-озонной смеси в дезинфекционной камере прединкубационной обработки куриных яиц.

Практическая ценность диссертации достигнута путем создания научно-методологических основ и математических моделей для расчета и проектирования способов и средств ионизации и озонирования воздушной среды при клеточном содержании птицы и санации куриных яиц при прединкубационной обработке, позволяющих: определять эффективные способы и режимы работы локальных и проточных ионизаторов-озонаторов воздуха; рекомендовать оптимальные концентрации воздушной ионно-озонной смеси по отрицательным ионам и озону используемые при обработке воздушной среды и санации куриных яиц; улучшать параметры микроклимата: по газовой загрязненности в 6 - 10 раз, по микробной в 100 раз; повышать продуктивные качества кур: яйценоскость на 6 - 9%, сохранность на 2,5%; снизить расход корма в расчете на 10 яиц на 6 - 8%; улучшать воспроизводительные качества птицы: вывод цыплят на 4%, выводимость на 10%; улучшить стимуляцию постэмбрионального развития бройлерных цыплят.

Внедрение результатов исследований. Разработаны, изготовлены и испытаны экспериментальные и производственные установки и устройства локальных и проточных ионизаторов-озонаторов. Производственные исследования проводились: в учебно-опытном птичнике У ОХ ТСХА (куры яичного кросса «Беларусь-9», гибрид 15-9 (4, 5, 6), перепела) - установки локального ионизатора-озонатора; в телятнике и свинарнике МТФ «Никольское» учхоза Михайлов-ское - устройства подвесного ионизатора-озонатора; в МГАВМиБ, птицефабрике «Луч» Воскресенского района и на Назарьевской птицефабрике Московской области на яйцах мясной птицы - кросс «Гибро - 6» и цыплятах кросса «Брой-лер-6» - проточный ионизатор-озонатор. На основе обобщения опыта эксплуатации и проведенных экспериментов разработаны рекомендации по эффективному использованию воздушной ионно-озонной смеси в технологических процессах птицеводства и животноводства.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- теоретическое и экспериментальное обоснование электротехнологии обработки воздушной среды в клетках для птицы воздушной ионно-озонной смесью;

- математическую модель системы источник питания - ионизатор-озонатор локального типа, позволяющую определять стабильность работы системы и ее оптимальные режимы работы;

- методика обоснования стимулирующих концентраций ионов и озона на продуктивные и воспроизводительные качества птицы полученных ионизаторами-озонаторами воздуха;

- методология исследования электротехнологии санации яиц птицы при пре-динкубационной обработке путем использования проточных ионизаторов-озонаторов;

- методы проектирования и обобщенные модели коронно-разрядных и барь-ерно-разрядных систем ионизаторов-озонаторов воздуха;

- результаты практического решения, заключающегося в использовании воздушной ионно-озонной смеси для санации, дезинфекции и дезодорации воздушной среды животноводческих и птицеводческих объектов и улучшения физиологических, продуктивных и воспроизводительных качеств животных и птицы.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на международных и всероссийских специализированных конференциях: на научно-технических конференциях ТСХА (Москва, 1993. 1994); на научно-практических конференциях ВИЭСХ - ВИМ «Научно-технический прогресс в инженерно-технической сфере АПК России» (Москва, 1992, 1994, 1998); на всероссийском научно-техническом семинаре МГАУ

Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению», "Современные энергосберегающие технологии и оборудование". (Москва, 1993, 1997, 1999); на международной научно-технической конференции "Автоматизация сельскохозяйственного производства" (Углич, 1997), на международном симпозиуме по машинному доению с/х животных (Оренбург, 1997); на всероссийской научно-производственной конференции "190-летия ветеринарного образования в России" (Санкт-Петербург, 1998); на 10 th European poultry conference (Israel, 1998); на всероссийской конференции "Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц" МГАВМ и Б. (Москва, 1999); на международной научно-практической конференции: «Проблемы механизации и автоматизации животноводства» ВНИИМЖ (Подольск 1999); на международной научно-практической конференции: «Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в 21-м веке» АЭП-МГУП (Москва 2001 . 2003); на научно-технических конференциях МГУП (Москва, 1992. 1994, 1998.2003).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Изучение существующих способов и технических средств, обеспечивающих нормативные параметры микроклимата воздушной среды закрытых птицеводческих помещений, позволило установить их общие существенные недостатки: - при клеточном содержании птицы: сложность размещения генераторов ионов и озона в клетках для животных или птицы из-за больших габаритных размеров; использование вентиляции для выдувания ионно-озонной смеси для равномерного распределения по помещению; получение достаточно стабильной и однородной концентрации ионов и озона в биологической зоне дыхания животных или птицы; - при дезинфекции, санации птицеводческих помещений и инкубации яиц птицы: улучшение энергетических характеристик установок ионизации и озонирования и надежности их работы; получение однородной и стабильной ионно-озонной концентрации при инкубации яиц птицы; применение громоздкого оборудования и длительной экспозиции обработки яиц при инкубации; использование высоких доз озона до 1000 мг/л, что небезопасно для обслуживающего персонала. Совершенствование и разработка методов повышения качества и эффективности обработки воздушной среды птицеводческих помещений осуществляется: разработкой способов и технических средств снижения энергоемкости процесса путем локальной и проточной ионизации и озонирования; разработкой способов и устройств обработки воздушной среды обладающих одновременной, однородной и стабильной концентрацией воздушной ионно-озонной смеси с предельно-допустимой концентрацией по ионам и озону для птицы и обслуживающего персонала; разработкой эффективных и стимулирующих режимов обработки воздушной среды локальной и проточной ионизацией и озонированием. В результате экспериментального исследования и опытно-конструкторского проектирования средств и способов обработки воздушной среды в птицеводстве разработаны и защищены патентами: устройство для клеточного содержания птицы или пушных зверей, способ санации и стимуляции эмбрионального и постэмбрионального развития птицы.

2. Разработаны теоретические положения, характеризующие образования ионов и озона коронно и барьерно разрядными системами, их вольт-амперные характеристики и схемы замещения, характеризующиеся активно-емкостной нагрузкой и позволяющих определять активную мощность и коэффициент мощности локального ионизатора-озонатора.

3. Обоснована необходимость теоретических исследований проблемы получения одновременной, однородной и стабильной концентрации локальных ионизаторов-озонаторов в биологической зоне дыхания птицы путем применения коронно и барьерно разрядных систем на основе изучения совокупности обобщенных элементов: источник питания - ионизатор-озонатор, которые образуют систему, решение которой осуществляется математическим моделированием и определением переходных и установившихся процессов системы. Полученные системы уравнений стационарных процессов системы источник питания - ионизатор-озонатор позволяют: дать оценку режимам работы системы, объяснить процессы образования ионов и озона в разрядном промежутке, определять стабильную работу системы при ее эксплуатации в производственных условиях.

4. Разработаны методы теоретических исследований кинетики электросинтеза озона и ионов в проточных ионизаторах-озонаторах путем анализа и моделирования разрядных систем, позволяющих осуществить рациональный выбор параметров модели. Полученная обобщенная модель движения воздушной ионно-озонной смеси в реакционной камере проточного ионизатора-озонатора поясняет схему движения смеси на примере комплексной молекулы, состоящей из полярных молекул ионов и озона. Полученные системы уравнений могут быть использованы при разработке и изготовлении проточного ионизатора-озонатора для определения геометрических, энергетических параметров и концентраций комплексных молекул, находящихся в реакционной камере и на выходе проточного ионизатора-озонатора до соприкосновения р обрабатываемой средой.

5. Экспериментально в производственных условиях выявлены изменения средних концентраций ионов и озона по длине струи при постоянной скорости движения воздушной ионно-озонной смеси, температуре, влажности и получены их аппроксимационные графические зависимости и уравнения. Получены аппроксимационные уравнения графической зависимости насыщения и разложение отрицательных ионов и озона в зависимости от времени работы проточного ионизатора-озонатора в дезинфекционной камере инкубатории.

6. Исследована и предложена более эффективная схема биотехнической системы терапевтического назначения для регистрации аэроионов, которая дает возможность проводить ретроспективный анализ и статистическую обработку полученных данных, а также облегчает контроль концентрации аэроионов при проведении терапевтического воздействия, что позволяет ветврачу более эффективно проводить курс лечения, управляя процессом ионизации, находясь за одним пультом управления.

7. Сформулированы требования к системам и устройствам локальной ионизации и озонирования и формированию одновременной, однородной и стабильной воздушной ионно-озонной смеси в области дыхания птицы. Экспериментальными исследованиями установлены основные факторы, определяющие оптимальные и эффективные концентрации ионов и озона для птицы при локальной ионизации и озонировании: длина электродов барьерной трубки, диаметр трубки, диэлектрическая проницаемость барьера, площадь разрядного промежутка - учитывались через общую емкость разряда Соб, сила тока разряда I, относительная влажность W, температура Т. Получена линейная регрессионная модель, определяющая оптимальную концентрацию озона и концентрацию ионов в клетках для птицы с учетом электрических, геометрических и климатических факторов.

8. Сформулированы требования, предъявляемые к системам и устройствам проточного ионизатора-озонатора воздуха и технологическим режимам его работы. На основании экспериментов установлены граничные значения геометрических, электрических и кинематических факторов проточного ионизатора-озонатора: Соб - общей емкости проточного ионизатора-озонатора, Ipaa - силы тока в разрядном промежутке реакционной камеры, V - скорости движения воздушной ионно-озонной смеси, L - длины разрядной камеры. Получено: линейная регрессионная модель, определяющая оптимальные концентрации ионов и озона на выходе устройства, аппроксимационное уравнение степенной функции изменения концентраций воздушной ионно-озонной смеси по длине струи. Установлено, что более полно динамический режим работы проточного ионизатора-озонатора в дезинфекционной камере инкубатории для концентрации 0,04-0,12 мг/м3 по озону и 160-490 пКл/м3 по ионам, воспроизводят уравнения описанные в виде ряда Фурье с учетом второй гармоники, которые можно использовать в качестве модели данного динамического ряда.

9. Производственно - технологическими испытаниями локальных ионизаторов-озонаторов воздуха установлено, что воздушная ионно-озонная смесь подаваемая в область дыхания птицы позволяет: улучшить нормативные параметры микроклимата в клетках для птицы (с увеличением концентрации озона до 0,08 - 0,12 мг/м3 и ионов до 480 пКл/м3 происходит снижение по аммиаку на 20%, по углекислому газу - на 10%, по сероводороду - на 12,5%, микробная загрязненность уменьшается более чем в 100 раз); повысить продуктивные качества птицы (сохранность птицы на 2,5 %, яйценоскость птицы на 6 - 9%, снизить расход корма в расчете на 10 яиц на 6 — 8% ) - эффективная концентрация озона и ионов находится в пределах 0,04 -0,06 мг/м3 и 160 пКл/м3; улучшить воспроизводительные качества птицы (вывод цыплят на 4%, выводимость на 10 - 13%) - оптимальной оказалась концентрация 0,08 - 0,12 мг/м3 по озону и 480 пКл/м3 по донам. Экономический эффект от внедрения локальных ионизаторов-озонаторов воздуха йри клеточном содержании птицы, может дать годовой экономический эффект, только за счет повышения яйценоскости, в размере 30000 руб на 1000 кур начального поголовья (в црнах лета 2003 г)

10. Результатами производственных исследований проточных ионизаторов-озонаторов было установлено, что однократное воздействие воздушной ионно

3 3 озонной смесью (с концентрация 0,04-0,12 мг/м по озону и 160-490 пКл/м по ионам) на инкубационные яйца перед инкубацией усиливает обменные процессы в зародыше, стимулирует эмбриогенез, увеличивает вывод цыплят и выводимость в сравнении с контролем на 4,6% и 5% соответственно; при стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят происходит усиление эффекта стимуляции прироста живой массы на 7,1% - 10,9%, падеж бройлерных цыплят был в 1,5-2 раза меньше, чем в контроле. Внедрение проточных ионизаторов-озонаторов при прединкубационной обработке куриных яиц и стимуляции постэмбрионального развития бройлерных цыплят, может составить годовой экономический эффект в размере 3000 рублей на 1000 яиц при каждой закладке в инкубатор (в ценах лета 2003 г).

11. Сравнение разработанной научной продукции с существующей по удельному расходу электроэнергии на выработку дополнительной продукции кВт ч на 1000 голов и 1000 яиц показало: локальный ионизатор-озонатор снижает расход электроэнергии в расчете на 1000 голов более чем в 12 раз, в расчете на 1000 яиц более чем в 30 раз; проточный ионизатор-озонатор снижает расход электроэнергии в расчете на 1000 голов в 2 раза, в расчете на 1000 яиц в 500 раз.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976, 280 с.

2. Антонов Л.П., Кантер A.M., Эмишян Н.Д. Оценка различных источников ионизации воздуха // Аэроионизация в гигиене труда. Л.:ЛГАУ, 1966, с. 247-250.

3. Астраханцев Л.А. Повышение эффективности сельских установок с полупроводниковыми преобразователями. Дисс. док. техн. наук: Ленинград-Пушкин 1991, 394 с.

4. Бабакин Б.С. Электротехнология в холодильной промышленности. М.: Агропромиздат, 1990,208 с.

5. Байдевлятов Л.Б. Кислородные аэроионы в птицеводстве // Ветеринария, 1966, №8.

6. Баунас А.К., Дорофеев B.C. и др. Изучение бактерицидного действия УФ излучения на бактериальную флору воздуха животноводческих помещений // Гигиена и санитария, 1983, № 4, с. 25-27.

7. Бахриев Н.Ф. и др. Применение аэроионизационной системы с радиоактивными ионизаторами в животноводческих помещениях // Труды ВИЭСХ, т. 22,1968, с. 17-22.

8. Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. М.: Стройиздат, 1980, 295 с.

9. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф. Динамические режимы работы локальных ионизаторов-озонаторов в зоне дыхания животных и птицы

10. Доклады РАСХН, 2000, № 6, с. 46-47.

11. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф. Как очистить воздух // Сельский механизатор. 1998. № 6, с. 32-33.

12. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф. Процессы в системе источник питания -ионизатор-озонатор локального типа // Сборник материалов Всероссийского научно-методического семинара: Современные энергосберегающие технологии и оборудование. М: МГАУ, 1999, с. 71-73.

13. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф. Совершенствование прединкубационной обработки куриных яиц путем применения экологически чистых методов // Техника в сельском хозяйстве. 2002, № 2, с. 22-23.

14. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф. Статистические процессы в системе "источник питания ионизатор-озонатор воздуха животноводческих помещений"// Доклады РАСХН, 2001, № 4, с. 42-44.

15. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф. Управление озонно-ионной воздушной смесью при прединкубационной обработки куриных яиц. // Материалы Международной научно-технической конференции: Автоматизация сельскохозяйственного производства. М.: ВИМ, 1997, с. 47-48.

16. Бородин И.Ф., Сторчевой В.Ф., Князев А.Ф. Экологически чистые методы и устройства обработки воздушной среды. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998, № 10, с. 30-31.

17. Брофман Л.И. Анализ и классификация систем вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений // Охрана труда и техника безопасности в сельском хозяйстве. Кишинев: Штинца, 1977, с. 31-36.

18. J8. Бут AJi. Электронно-ионные процессы водных структур живых организмов и продуктов их переработки. М.1992, 155 с.

19. Д^ут.А.И. Примените электронно-ионной технодогии в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышщрюс^ц 1987, —4Г7 с.

20. Бурделев Т.Е., Демидова Н.В., Храмцов В.В. Методические указания к практическим занятиям по зоогигиене с/х животных. М.: ТСХА, 1982, 95 с.

21. Васильев С.С., Кобозев Н.И., Еремин Е.Н.// Журнал физ. Хим. 1936. Т. 10. 619 с.

22. Вендилло В.П., Русанюк В.Н., Скадченко О.Е. и др. // Деп. ВИНИТИ, № 24 от 9 января 1974 г.

23. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1985, 535 с.

24. Верещагин И.П. Коронный разряд в аппаратах электронно-ионной технологии. М.: Энергоатомиздат, 1985. 160 с.

25. Волков Г.К. Аэроионизация в животноводстве и ветеринарии. М.: Колос, 1969, 94 с.

26. Газоанализатор 3-02 П I. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Санкт-Петербург, 1991, 32 с.

27. Галимова З.Г. Влияние аэроионов на эмбриональное развитие кур: Ав-тореф. дис. канд. биол. наук. М., 1969, 20 с.

28. Герович М.А., Качанович Р.И., Мезинов Ю.А. и др. // Докл. АН СССР, 1961, т. 137, с. 1402.

29. Горохов М.В., Катявин А.В. и др. А.С. № 116004, МКИ3 СОШ 13/11. /СССР/, 1985, №21.

30. Грачев В.И., Трамбицкая Т.А. Физические характеристики различных типов ионизаторов, применяемых в лечебных и гигиенических целях // Аэроионизация и гидроаэроионизация в медицине.Ташкент: Госмедиздат, 1962, с. 278287.

31. Гукалина Т.В., Коваленко Т.В., Бурова Т.Е. Влияние переодического действия озона на некоторые компоненты химического состава клубней картофеля // Совершенствование методов холодильного консервирования пищевых продуктов. Л.: ЛТИХП, 1983. с. 36-41.

32. Гуман А.К. Генератор аэроионов, основанный на термоэлектронной эмиссии // Аэроионизация и гидроаэроионизация в медицине. Ташкент: Гос-медиздат, 1962, с. 257-260.

33. Дейнего Г.П., Добров В.И., Еркин М.А. Динамика потоков влажного воздуха в камере хранения// Холодильная техника, 1993, №3, с. 18-20.

34. Дмитриев А.В., Преснецов Г.Н. А.С. № 316646, МКИ2 СОЮ 13/12. Озонатор., 1977, № 80.

35. Еськов А.С., Олейник М.И., Шаброва Е.А., Акулова Г.И. А.С. №883330 /СССР/, 1981.

36. Изаков Ф.Я., Файн В.Б. Исследования электрического осаждения аэрозоля в помещении при аэроионизации // Электричество, 1976, № 1, с. 48-52.

37. Изаков Ф.Я., Файн В.Б. К расчету систем очистки воздуха от пыли в вентилируемых животноводческих помещениях «Вопросы комплексной механизации и автоматизации животноводческих ферм: Сб. науч. тр. Челябинск, 1974, вып. 81, с. 130-133.

38. Ильина Е.А., Коваль В.В., Козлова Р.А. Озонирование камер при хранении пищевых продуктов //Холодильная техника. 1979, №8, с. 56-57.

39. Калантаров П.Л., Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники. М-Л: Высшая школа, 1951,464 с.

40. Капцов Н.А. Коронный разряд и его применение в электрофильтрах. -М-Л.: Гостехиздат, 1947, 226 с.

41. Караффа-Корбутт В.В. Озон и его применение в промышленности и санитарии. СПб.: Образование, 1912.

42. Келдыш Н.К. Материалы к бактериологическому исследованию воздуха: Дис. дсжт. СПб., 1886.

43. Кимряков В.А. Пути развития ионификации в птицеводстве. В кн.: Проблемы ионификации, т. 3, Воронеж. 1964, с. 40-50.

44. Кожинов В.Ф., Кожинов И.В. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1974, 159 с.

45. Колодязная B.C. Применение озона при холодильном хранении продуктов животного происхождения: Автореф. дис. канд.техн. наук: J1., 1975. 22 с.

46. Комаров Н.М., Семенов К.П. Аэроионизация в животноводческих помещениях. Вестник сельскохозяйственной науки, 1966, № 3.

47. Кривопишин И.П. Влияние озона на эмбриональное развитие птиц: Автореф. дис. канд. биол. Наук. М., 1972, 21 с.

48. Кривопишин И.П. Озон в промышленном птицеводстве. Росагропром, 1988, 2-е изд., 173 с.

49. Ксенз Н.В. Оптимизация коронных озонаторов // Разработка и использование средств электромеханизации в животноводстве: Сб. науч. тр. / ВНИП-ТИМЭСХ. Зерноград, 1987, с. 117-125.

50. Ксенз Н.В. Совершенствование систем микроклимата в животноводстве на основе электроозонирования // Вестник науки, 1986, № 3, с. 117-120.

51. Ксенз Н.В. Электроозонирование воздушной среды. Зерноград, 1991, 171 с.

52. Кутенов A.M., Болдарева Т.И. и др. Общая химическая технология. М.: Высшая школа, 1985, 448 с.

53. Леб Л. Основные процессы электрических разрядов в газах / Перевод под ред. Капцова Н.А. М.: Госэнергоиздат, 1950, 672 с.

54. Лебедь А.А. Микроклимат животноводческих помещений. М.: Колос, 1984, 199с.

55. Лившиц М.Н. Аэроионификация: Практическое применение. М.: Стройиздат, 1990,168 с.

56. Лившиц М.Н., Лубан И.С. Искусственная ионизация воздуха в народном хозяйстве: Материалы семинара. Тула: ЦБТИ, 1963, 59 с.

57. Лившиц М.Н., Моисеев В.М. Технические средства для искусственной ионизации воздуха и измерения // Вопросы электроаэрозольной технологии, искусственной ионизации и электроочистки воздуха // Тр. НИЛИ и КВ. М., 1965, вып. 1, с.27-39.

58. Макеев В.К. Озонирование воздуха в птицеводческих помещениях // Информационный листок № 68-87. Курганский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1987, 4 с.

59. Машков Е.А. Создание микроклимата. М.: Росагропромиздат, 1988, с. 149-161.

60. Мельников С.В., Алешин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980, 168 с.

61. Методика определения экономической эффективности использования в с/х результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика, 1987, 45 с.

62. Мозжерин В.И. Ионизация воздуха важный биоклиматический фактор животноводческих помещений. Труды Башкирского СХИ, Уфа, 1963, т. 11.

63. Патент № 2178641. Способ санации и стимуляции эмбрионального и постэмбрионального развития птицы. Найденский М.С., Кармолиев Р.Х., Сторчевой В.Ф., Лукичева Л.А., Бюл. №3 от 27.01.2002.

64. НакамураХ. Пат. 53-799111 (Япония), 1078.

65. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экспериментальных экспериментов. М.: Наука, 1965, 340 с.

66. Нефедов П.В., Дмитриев М.Т. Гигиеническая оценка воздуха животноводческих помещений//Гигиена и санитария, 1988, №12, с. 18-21.

67. Олейниченко В., Волкун А. и др. Влияние микроклимата на физиологическое состояние и продуктивность животных // Животноводство, 1980, № 6, с. 11-13.

68. Онегов А.П., Храбустовский И.Ф. и др. Гигиена сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1984, 400 с.

69. Орлов В.А. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1984, 89 с.

70. Патент США № 4282830. Устройство для ионизации воздуха в птичниках или животноводческих помещениях. Публикация 1981, т. 1009, №2, МКР А01К 31/ОСНКИ 119-21. УДК 636.083.3/088.8/.

71. Перегуд Е.А., Гернет Е.В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. М.: Химия, 1965. с. 245.

72. Першин А.Ф. Устройство для озонирования воздуха. А.С.СССР №1283498, Кл. 24 3/15. Б.И. № 2, 1987.

73. Плохинский Н.А. Руководство по биометрии для зоотехников. М.: Колос, 1969, 289 с.

74. Пляшко С.И., Санего В.Н. и др. Загрязненность воздуха свинарников-откормочников в зависимости от типа вентиляции: Тр.БелНИИ ветеринарии. Минск: Урожай, 1975, Т.В., с. 58-63.

75. Портнов Ф.Г. Электроаэрозольтерапия. Рига: Знание, 1976, 200 с.

76. Потонина Л.И. Влияние ионизированной воздушной среды в период хранения яиц на их инкубационные качества: Автореф. дис. канд. с/х наук. М., 1971, 19 с.

77. Правила технической эксплуатации и правила техники безопасности электроустановок потребителей. М.: Энергоатомиздат, 1986, 424 с.

78. Правила устройства электроустановок. М.: Энергия, 1965, 464 с.

79. Прищеп Л.Г, Сторчевой В.Ф. Озонирование и ионизация воздуха в клетках для птиц.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1995, №8, с.19-21.

80. Прищеп Л.Г., Прищеп В.Л., Сторчевой В.Ф. Решение о выдачи патента № 93-041762, AOIK 31/00, AOIK 29/00. Устройство для клеточного содержания птицы или пушных зверей, 1994,4 с.

81. Прищеп Л.Г., Сторчевой В.Ф. Защита животных от болезней электрофизическими методами. // В кн. тез. докл. Научно-технический прогресс в инженерно-технической сфере АПК России. М.:ВИЭСХ, 1992, с. 28.

82. Прищеп Л.Г., Сторчевой В.Ф. Система аэроионизации и озонирования воздуха в клетках для кур-несушек // Сельский механизатор, 1994, № 1, с. 18.

83. Прищеп Л.Г., Сторчевой В.Ф., Попова Л.А. Влияние аэроионизации и озонирования воздуха на продуктивные и воспроизводительные качества яичных кур // Известия ТСХА, 1994, № 2, с. 28.

84. Патент № 20400168. Устройство для клеточного содержания птицы или пушных зверей. Прищеп Л.Г., Сторчевой В.Ф., Прищеп В.Л., Бюл. №21 от 27.07.1995.

85. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. М.: Наука, 1974, 230 с.

86. Резго Г.Я. Исследование изменения качества и сроков хранения полукопченых колбас в озонируемых камерах: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1975. 32 с.

87. Репкин Б.Н. Применение озона при морских перевозках скоропортящихся грузов // Морской флот, 1962, Т. 7. с. 128-130.

88. Рогов И.А., Бабакин Б.С., Выгодин В.А. Электрофизические методы в холодильной технике и технологии. М.: Колос, 1996, 336 с.

89. Рудаков В.В., Александрова С.К. Ионизация воздуха в животноводческих помещениях Л.: Агропромиздат, 1987, 64 с.

90. Рыженков В.Н. Создание микроклимата. М.: Россельхозиздат, 1982, с. 40-46.

91. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах. М.:И-Л, 1955,706 с.

92. САУ Т-8401/42. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Тарту, 1986, 36 с.

93. Сафонов В.В., Приешкин В.П. Оборудование для создания микроклимата в помещениях животноводческих комплексов. М.: Высшая школа, 1981, с. 44-80.

94. Семенов Е.В., Бабакин Б.С., Еркин М.А. Движение заряженных капель воды в воздушном потоке под действием электрического поля// Электронная обработка материалов, 1989, №1, с.36-37.

95. Семенов К.П., Комаров Н.М. Аэроионизация животноводческих помещений. М.: Колос, 1970, с. 2-6.

96. Скадченко О.Е., Вендилов В.П., Филиппов Ю.В. // Вестн. Моск. ун-та, сер. 2 . Химия, 1972, № 5, с. 594.

97. Сторчевой В.Ф. Ионизация и озонирование воздушной среды. М.: МГУП, 2003, с. 170. (монография).

98. Сторчевой В.Ф. Динамические процессы насыщения и спада ионно-зонной смеси в области дыхания животных. // Материалы Всероссийской конференции: Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц. М.: МГАВМ и Б, 1999, с. 188.

99. Сторчевой В.Ф. Математическое моделирование переходных процессов в системе источник питания ионизатор-озонатор. // Материалы Международной научно-технической конференции: Экология и природопользование в 21-м веке. М.: Норма, 2001, с.38-39.

100. Сторчевой В.Ф. Методы озонирования в птичнике, как фактор улучшения условий окружающей среды. // В кн. тез. докл. научно-технической конференции МГМИ. М: МГМИ, 1994, с. 24.

101. Сторчевой В.Ф. Моделирование переходных процессов в системе источник питания ионизатор-озонатор. // Сборник материалов научно-практической конференции: Природообустройство сельскохозяйственных территорий". М.: МГУП, 2001, с. 74-75.

102. Сторчевой В.Ф. Озонатор-ионизатор воздуха для молочных ферм. // Материалы Международного симпозиума по машинному доению с/х животных. Оренбург, 1997, с. 155-156.

103. Сторчевой В.Ф. Очистка и насыщение воды озоно-ионной смесью. // В кн.тез. докл. научно-технической конференции: Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации. М.: МГУП, 2000, с. 124-125.

104. Сторчевой В.Ф. Переходные процессы в системе источник питания ионизатор-озонатор. // В кн. тез. докл. научно-технической конференции: Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации. М.: МГУП, 2000, с. 125126.

105. Стор^е^ой Ц.Ф. Определение активной мощность и коэффициента мощности ионизаторов-озонаторов воздуха. // Материалы Международной научно-технической конференции. М: Норма, 2003.

106. Сторчевой В.Ф. Характеристики и схемы замещения локальных ионизаторов-озонаторов. // В кн. тез. докл. научно-технической конференции: Приро-дообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации. М.: МГУП, 1999, с.139-140.

107. Сторчевой В.Ф. Электроозонирование и аэроионизация. // Труды МГАВМиБ. М.: МГАВМиБ, 1996, 180-181.

108. Сторчевой В.Ф., Голобородько В.В. Экологически чистые методы очистки воздуха в производственных и жилых помещениях. // В кн. тез. докл. научно технической конференции: Природообустройство важная деятельность человека. М.: МГУП, 1998, с.192-193.

109. Сторчевой В.Ф., Князев А.Ф. Электротехнологии в животноводстве // Методические указания. М.: МГАВМ и Б, 1998, 21 с.

110. Сторчевой В.Ф., Князев А.Ф. Озонатор-ионизатор воздуха для животноводческих ферм и комбикормовых цехов. // Материалы Международной научно-практической конференции: Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России. М.: ВИМ, 1998, с. 143-144.

111. Сторчевой В.Ф., Попова JI.A. Аэроионизация и озонирование воздуха в клетках для кур-несушек. // В кн. тез. докл. Юбилейная научная конференция молодых ученых. М.: ТСХА, 1993, с. 9-10.

112. Сторчевой В.Ф., Попова J1.A. Аэроионизация и озонирование воздуха в клетках для кур-несушек. // Экспресс-информация, № 2. Загорск, 1994, № 2, с. 12.

113. Сторчевой В.Ф., Федин А.В. Совершенствование методики регистрации концентрации аэроионов. // Сборник Материалов научно-технической конференции: Природообустройство с/х территорий. М.: МГУП, 2001, с. 75-76.

114. Сторчевой В.Ф., Федин А.В. Усовершенствование методики регистрации концентрации аэроионов. // Материалы Международной научно-технической конференции: Экология и природопользование в 21-м веке. М: "Норма", 2001, с. 39-40.

115. Супроненко П.И. Опытные исследования над озоном в применении его для санитарных целей: Дис. докт. СПб., 1980.

116. Счетчики аэроионов / Методическое руководство для использования счетчиков аэроионов, разработанных в ТГУ/. Тарту, 1985, 42 с.

117. Сыроватка В.И., Бабаханов Ю.М. и др. Микроклимат в промышленном животноводстве // Вестник с/х науки, 1982, № 2, с. 66-77.

118. Таммет Х.Ф. Индукционная электризация при распылении жидкостей / Ученые записки Тартурского Гос. университета: Труды по аэроионизации и электроаэрозолям, вып. 140, Т. 1 ,Тарту, 1963, с. 90-94.

119. Таммет Х.Ф. Теория простейшей модели плоского нейтрализатора статического электричества./ Труды по аэроионизации и электроаэрозолям. Тарту, 1970, 325 с.

120. Танабэ X. Пат. 53-799112 (Япония), 1978.

121. Торпаков Ф.Г. Зоогигиена в промышленном животноводстве. — Л.: Колос, 1980, 230 с.

122. Троцкая Т.А. Энергосберегающие технологии сушки с/х материалов в озонно-воздушной среде. Дисс. д.т.н. М: МГАУ1999 г.

123. Универсальный переносной газоанализатор типа УГ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., 1989, 51 с.

124. Файн В.Б. Исследование метода ионизации воздуха коронным разрядом в птичниках /для кур-несушек/: Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1977, 24 с.

125. Филиппов Ю.В., Вендилло В.П., Емельянов Ю.М., Крылов В.В. А.С. № 133560 /СССР/, 1960.

126. Филиппов Ю.В., Емельянов Ю.М. и др. Химические реакции в тихом электрическом разряде // Современные проблемы физической химии. М.: Изд-во Московского ун-та, 1968, т. 11, с. 77-148.

127. Храмцов В.В. Методические указания к практическим занятиям по зоогигиене. М.: ТСХА, 1990, 68 с.

128. Хренов Н.М. Влияние аэроионизации на микрофлору и пылевую загрязненность воздуха в животноводческих помещениях. Киев, 1064, с. 25-40.

129. Чижевский А.Л. Аэроионизация в народном хозяйстве. М.: Стройиздат, 1989, 2-е издание, 759 с.

130. Чижевский А.Л. Пути разрешения проблемы ионификации в животноводстве, растеневодстве, в ветеринарии и медицине. Харьков: Укр. СХИ, 1933, 99 с.

131. Чижевский А.Л. Руководство по применению ионизированного воздуха в промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Методические указания при пользовании аэроионификационными установками. М.: Госпланиздат, 1959, 56 с.

132. Шапиро С.В., Серебряков А.С., Пантилеев В.И. Тиристорные и магнито-тиристорные агрегаты питания электрофильтров очистки газа. М., 1978.

133. Штейнбок Н.И. Современные возможности создания альфа- и бетта-лучевых аэроионизаторов // Материалы Всесоюзной конференции по аэро- и гидроаэроионизации: Аэроионизация и гидроаэроионизадия в медицине. Ташкент: Госмедиздат, 1962. с. 240-249.

134. Юрков О.И., Гирдюк В.И., Змушко B.C. Опыт конструирования теплообменников и их эксплуатация на фермах // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1981, № 11, с. 24-25.

135. Becker Н. //Wiss. Verof. Simene Konzern. 1923-1924 13d. 3. S.242.

136. Boer H. // Rec. Trav. Chim. 1951, Vol 70, p. 1020.

137. Brewer А/К/ Westhawer J. W. // J. Phys. Chem. 1960, Vol. 34, p. 401.

138. Briner A., Spreter V., Kovaliv B. // Bui. Soc. Chim. Belg., 1953, Vol. 62, p. 55.

139. Briner E. // Bui. Soc. Chim. 1948, Vol 948, p. 20867.

140. Briner E. Valda A. // Helv. Chim. Acts. 1941, т. 24, p. 1328.

141. Coltman R.W., Mac-Pherson H.G. // J.Ind. Hyg. Toxicol, 1958, Vol. 20, p. 465.

142. Gallo C.F., Costle G. S. P. Parametric Study of Ozone Generation by Coronas JAS'75 Annual Meeting, Proceedings, 1975, p. 589.

143. Henpy L.A. //Bui. Soc. Chim. Belg., 1931, Vol. 40, p. 339.

144. Jantz A. Krey P. Zuz fehandlund von Lebensmitteln und Bedarfsgegen-standen mit ionisierendez Sturahlung. L. gegamte Hyg. und Crenzgeb, 1983, 29, № 8. p. 442-443.

145. Kalish J., Schuh W. EinfluB der Schudguse Ammoniok und Schwafel Wass-erstaff in der Stalluft auf die. Mastlerstung der Schweine.

146. Krueger A.P., Smith R.F. Effects of air ions one isolated raffit trachea. I. gen. Physicl., 1957.

147. Krueger A.P., "Smith R.F., Go I.G. The action of air ions on bacteria. I. gen. Physicl., 1957, p. 359-381.

148. Lowther F.E. Pat (V.S.) № 4038165, 1977.

149. Naidenskii M.S. Storchevoy V.F. D'yakov V.M. Jhe use of envi ronmetally safe technoloqies and preparations for the simulation of boiler qrowth and derelop-ment at various ontoqeny staqes.10 th European poultry conference Israel. 1998, p. 83-84.

150. Pollard E.S. The physics of viruses. Scientific American, 1954, p. 19163-70.

151. Proc. Soc. Exp. Biol. 1957, s. 807-809.

152. Simmens // Pogg. Ann, 1957, Vol. 102, p. 66.

153. Stokinger H.E., Coffin D.L. Air Pollution. N.Y.L. 1968, p. 446

154. Thode H.G., Crubb A.C. // Trans, Electrochem, Soc. 1933, Vol. 63, p. 401.

155. Tiearztlicht Unshau. 1979, № 1, s. 36-45.

156. Volman D.H. // J. Chem. Phys. 1953, Vol. 21, p. 2086.