Бактерицидные облучательные установки

Бактерицидные облучательные установки применяются при стерилизации воды, воздуха, тары, продуктов, почвы. Расчет выполняется в такой последовательности:

1. Устанавливают исходные данные: производительность ОУ и ее размеры, скорость перемещения обрабатываемого продукта, время его нахождения в установке, t.

2. Определяют бактерицидную облученность (минимальную, но достаточную для гибели бактерий) по формуле

(1.56)

где к – коэффициент сопротивляемости микроорганизмов бактерицидным лучам, (табл.1.26).

n, n₀ – фактическое и предельно допустимое число микроорганизмов (табл.1.27).

3. Вычисляют расчетную бактерицидную облученность (закон Ламберта – Бугера – Бера - Вавилова):

Е_бр = Е_бе^-αl, (1.57)

где а – коэффициент ослабления бактерицидного потока средой, (табл.1.26);

l – кратчайшее расстояние от источника до расчетной точки.

1. Выбирается тип облученности и источника бактерицидных лучей. Выбор типа или иного облучателя зависит от технологии обработки и размеров установки. Для обеззараживания воды в открытых установках применяют лампы типа ДБ. Для увеличения эффективности использования бактерицидного потока сверху ламп устанавливают отражающий экран. Для обеззараживания воздуха в помещениях и тары применяют облучатели типа ОБУ с лампами ДБ, для воздуха в воздуховодах и воды в закрытых установках применяют лампы ДБ, ДРТ и ДРШ без отражателей (рис. 1.36).

Рис.1.36 Конструкции бактерицидных облучательных установок: а) установки открытого типа;

б) погружные, 1 – источник излучения, 2 – отражающие поверхности

5. Для обеззараживания воздуха в помещении и тары для продуктов облучатели размещают по вершинам квадратов.

Расстояние между облучателями L рассчитывается по формуле:

L = (1,2…1,4) · h_p (1.58)

В условиях, где источник находится в обрабатываемой среде, размещение облучателей производят в несколько этапов. На первом этапе считают, что все бактерицидные источники будут находиться на продольной оси симметрии установки (рис.1.36), а для крупных воздуховодов в нескольких параллельных линиях из расчета одна линия на 0,5 м² поперечного сечения.

6. Рассчитывается мощность облучательной установки. При расчете учитывают, что бактерицидные лучи сильно поглощаются ограждающими конструкциями (коэффициенты отражения даны в (табл. 1.18), поэтому эти установки следует рассчитывать точечным методом. В большинстве случаев длина источника больше половины расчетной высоты, следовательно, поток Ф_б следует рассчитывать по методике, разработанной для линейных источников –

для ламп без отражателя:

(1.59)

для ламп, помещенных в облучатели:

(1.60)

где D – длина лампы или группы ламп, установленных в ряд (рис.1.37), м; типа; б) погружные; 1 - источник излучения; 2 - отражающие поверхности

Рис.1.37 К расчету бактерицидных установок

α – угол между перпендикуляром, опущенным из расчетной точки А на

лампу, и линией, соединяющей расчетную точку с краем лампы;

γ – угол между нормалью к поверхности, на которой находится расчетная точка, и падающим лучом (рис.1.37а).

Приведенные формулы справедливы для случая, когда расчетная точка находится против торца лампы или линии (группы ламп, установленных в линию). Если расчетная точка находится за линией (рис. 1.37б) или внутри линии (рис 1.37в), то поток рассчитывается по этим же формулам, но в первом случае линию условно продолжают до расчетной точки:

Ф_б = Ф_б13 – Ф_б12; (1.61)

во втором – разрывают на две части:

Ф_б = Ф_б12 – Ф_б23, (1.62)

где Ф_б12, Ф_б13, Ф_б23 – бактерицидные потоки, создаваемые отрезки ламп 1-2, 1-3, 2-3.

По потоку (табл.1.24) определяют мощность лампы Р_л. если величина потока превосходит табличные значения, то необходимо выбрать несколько ламп:

(1.63)

где Ф_бл – табличное значение бактерицидного потока одной лампы.

7. Зная количество и мощность ламп, следует уточнить их размещение и задачу решать вновь, начиная с п.5.

8. Затем рассчитывают фактическую облученность в расчетной точке. Для этого выражения и решаются относительно Е_бр при табличных значениях Ф_б.

9. Уточняют фактическое время обеззараживания по формуле (1.56).

10. Рассчитывают мощность установки:

P_у = n · 1,2Р_л, (1.64)

где 1,2 – коэффициент, учитывающий потери мощности в балластном сопротивлении.