Введение к работе
Актуальность темы. Фумигационная установка (ФУ) федназначена для обработки продукции агропромышленного юмплекса, предметов культурного наследия и различных фомышленных товаров широкого потребления в среде отравляющих азов.
Рис. 1. Фумигационная установка ФК-202МАИ
ФУ (рис.1) обеспечивает эффективную борьбу с вредными іиоагентами (насекомыми и микроорганизмами), разрушающими фоизвсдения станковой темперной живописи (иконы), полихромную (еревянную скульптуру и декоративную резьбу, предметы из кожи, іеха, перьев, рога, шерстяной текстиль, графические материалы, миги и пр.
Существенный вред материалам, находящимся в музеях книгохранилищах, архивах (по результатам исследований НИИ Реставрации наносят около 50 видов насекомых. В зависимости от основных повреждаемы: материалов их можно выделить в несколько групп.
Большую группу составляют вредители древесины: Curculionidae Cerarmbicidae, Anobium punctatum, Lyctiodae, Isoptera. Они повреждают старук деревянную основу масляной живописи, иконы, предметы этнографии (сундуки домашнюю утварь, прялки и т.д.), старые книги с деревянными переплетами элементы построек и пр.
Кератиносодержащим материалам (шерсть, мех, перья, рог) вредя: настоящие моли и кожееды. От этой группы вредителей больше всего страдают текстиль (ковры и шпалеры, костюмы, детали интерьера), предметь естественной истории - чучела животных и птиц, коллекции насекомых, а такж< самые разнообразные памятники истории и культуры.
Кроме того, Dermestidae и Coleoptera уничтожают изделия из кожи попутно повреждают разнообразные ткани: натуральные шелковые синтетические и искусственные, разрушают разные виды бумаг, животные і растительные клеи.
Третья группа насекомых (Stegobium paniceum L., Ptinidae, Lepisnu
saccharinum и др.) включает вредителей крахмалосодержащих материалов и
бумаг (папье-маше, книги, акварели, гербарии и др.). /
Большую роль в разрушении произведений изобразительного и прикладного искусства играют микроорганизмы. На произведениях живописи плесневые грибы повреждают как красочный слой, так и основу (холст, дерево бумагу). Кроме того, микроорганизмы могут повреждать различные виды текстиля, книги, предметы из кожи и пергамента.
Для борьбы с перечисленными выше вредителями наибольший эффект оказывает обработка предметов в среде отравляющих газов.
В связи со спецификой объектов обработки сделан выбор рабочих газов - фумигантов, предусмотрены внутреннее съемное оборудование для размещения разнообразных предметов и система механической загрузки.
Использующиеся в настоящее время в России фумигационные камеры (ФК) и известные зарубежные камеры, например, "Mallet" (Франция) и "Degesch" (Германия) не отвечают требованиям по экологии, так как вредные вещества выбрасываются в атмосферу, и, в них отсутствуют системы термостатирования, влияющие на сохранность обрабатываемых
[метов.
Цель исследования. Разработка технологии обработки различных (метов, имеющих народнохозяйственное значение, в среде отравляющих в с учетом опыта разработки двигательных систем ЛА. ект исследования. Автоматизированная, передвижная, с регенерационным :нутым циклом по основному объему рабочего газа и нейтрализацией по эстаткам.
Назначение ФУ. Обработка продукции агропромышленного ілекса, предметов культурного наследия и различных промышленных іров в среде отравляющих газов.
Результаты работы. 1. Спроектирована, создана и испытана югически чистая, автоматизированная, с замкнутым регенерационным юм, передвижная ФУ.
2. Выбраны рабочие газы - фумиганты, а также проведены
едования по нейтрализации вредных компонентов при их термической
рализации.
3. Разработан технологический процесс обработки объектов в ФУ
202МАИ и составлена инструкция пользователю ФУ.
Основные задачи: Іроизвести анализ насекомых и микромицет, вредящих материалам в дах, музеях, книгохранилищах и архивах, и исследовать воздействие игантов на вредителей.
сследовать технический уровень и тенденции развития систем стерилизации рантинного обеззараживания различной продукции и материалов методом умной фумигации смесью бромистого метила и диоксида углерода, азработать экологически чистую, передвижную ФУ с регенерационным :нутым циклом по основному объему рабочего газа и нейтрализацией по остаткам, соответствующую требованиям стандартов и нормативных [нов, осуществляющих надзор за безопасностью, охраной здоровья людей и зоды.
«работать технологический процесс обработки объектов в ФУ. тля термической нейтрализации остатков загрязненного воздуха ФК іаботать конструкцию дожигателя и пневмогидравлическую систему (ПГС), яечивающую рабочие процессы фумигации и дожигания.
6. Исследовать химический и фазовый состав продуктов сгорания на выходе і дожигателя.
Научная новизна диссертационной работы:
1. Разработан технологический процесс обработки объектов в ФУ ФК-202МА
в автоматическом и ручном режимах.
2. На основе технологического процесса фумигации разработана ПГ
экологически чистой ФУ, работоспособность которой подтверждена в процес
испытаний.
3. На основе принципов автоматизированного управления агрегатами ДУ Л
разработана автоматизированная система управления ФК-202МАІ
предназначенная для сбора первичной информации и управления агрегатам
ФУ; экспериментально отработаны функциональные программы д
организации вычислительного и всего технологического процесса фумигации.
-
Разработана методика расчета дожигателя ФУ, основанная на опы расчетов и проектирования агрегатов и систем ЖРД: подачи, смешени зажигания и горения.
-
Определено оптимальное количество раствора поташа КгСОз д образования экологически нейтрального вещества - бромистого калия КВг і выходе из дожигателя.
6. Экспериментально отработана методика определения концентрации вреднь
веществ в герметичной вакуумной камере на измерительном комплекі
состоящем из газового хроматографа ЛХМ-8МД и He-Ne лазера ЛГ-52.
Достоверность полученных результатов. Подтверждает» согласованностью расчетных и экспериментальных данных, комплексе проведенных испытаний всех агрегатов и систем ФУ ФК-202МАИ, а так; высокой степенью надежности системы измерений, сбора и обработк экспериментальной информации.
Практическая ценность. На основании свойств обрабатываемь предметов:
сформулированы требования к ФУ;
произведен выбор физических основ технологического процесса фумигации; впервые в России< спроектирована, изготовлена и испытана экологическ чистая фумигационная установка, представляющая собой сложный компле; взаимосвязанных подсистем (загрузочное устройство, системы вентиляции,
цува уплотнения двери, вакуумирования, дозированной подачи фумигантов, котемпературной и термической нейтрализации бромистого метила).
В ходе сборки и предварительных испытаний ФУ, на основе нятого рабочего процесса, разработаны правила техники безопасности и іеньї труда при работе в ФУ.
Личный вклад автора. Заключается в следующем: Проведении анализа различных способов фумигации (рассмотрены нципиальные схемы, конструкции камер, материалы и оборудование), гобов утилизации и устройства для их реализации.
Разработке ПГС ФУ, обеспечивающей полный технологический цикл іигации, низкотемпературное разделение газовой смеси и термическую грализацию остатков бромистого метила.
кспериментальной отработке последовательности работы хроматографа для фа концентрации бромистого метила в ФК и на выходе из дожигателя. Выборе операционной среды "РАФОС" для вычисления и выполнения шчных функций и построенная по модульному принципу, что обеспечивает стоту и удобство настройки и регулирования АСУ.
'азработке функциональных программ для организации вычислительного цесса и всего технологического процесса фумигации.
азработке и испытании программного обеспечения сервисного процесса и авлении правил работы АСУ ФУ.
дализе химического и фазового состава продуктов сгорания на выходе из игателя с использованием универсального программного комплекса ТРА" на РС-486.
епосредственном участии в монтаже, доводке и испытаниях всех систем -регатов ФУ ФК-202МАИ.
Реализация. Работа выполнена в соответствии с договором №41331 0.01.1991 г. по заказу Ассоциации "Интерпромкультура" для эксплуатации в ^дарственном Эрмитаже (г. Санкт-Петербург).
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты :ертационной работы докладывались и обсуждались на:
XXII Гагаринских общественно-научных чтениях 9-11 марта 1995 г. в Гагарине, Смоленской обл.;
X международном Симпозиуме по истории авиации и космонавтики Москве (20-27 июня 1995 г.);
заседании научного отдела Житомирского музея космонавтики и С.П.Королева (Украина) 27 февраля 1997 г.;
заседании "круглого стола" Ассоциации музеев космонавтики (Москва) апреля 1997 г.;
опубликованы в виде статей в журналах: "Вестник МАИ" (Том 1, №3, 19 г.), "Наука и жизнь" (№7,1997 г.) и "Конверсия" (№7, 1997 г.).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит введения, шести глав, заключения по работе, списка использованн литературы, включающего 6С источников и приложения. Общий объем рабо# составляет 262страницы и включает 150 страниц машинописного текста, таблиц и 44 иллюстрации.
Похожие диссертации на Разработка экологически чистой фумигационной установки с учетом опыта проектирования двигательных установок ЛА
