2.1. Расчет установки аэрозольной обработки птицы

Задачей расчета является определение радиуса и заряда аэрозольной частицы, их концентрации в помещении, объемного расхода аэрозоля, тока генератора и частоты вращения распыляющего диска.

Исходные данные:

• Вид, возраст и количество птицы,

• размеры помещения, радиус распыляющего диска,

• напряжение на диске,

• объемный расход аэрозольной жидкости в помещении и др.

Последовательность расчета:

Радиус частиц распыляемого аэрозоля, м

, (2.1)

где: N – количество птицы в помещении, гол.; V₁ – объем воздуха. Вдыхаемого одной птицей, составляет (20…30)·10^-6 м³/с; k_ио – коэффициент задержки аэрозоля в дыхательном тракте птицы, k_ио=0,54 для электрически незаряженного и k_ио=1 для заряженного аэрозоля; η_и=1,86·10⁵ Па с –динамическая вязкость воздуха; S – площадь поверхности пола помещения, м2; g=9,81 м/с² – ускорение свободного падения; P_ж=1·10³ кг/м³ – плотность жидкости.

*Радиус частиц не должен превышать 10·10^-6 м.

Минимально необходимый заряд частиц, Кл

, (2.2)

где: V – объем помещения, м³; ε₀=8,85·10^-12 Ф/м – электрическая постоянная; β=(0,2…0,3)·10^-3 кг/м³ – концентрация жидкой фазы в ингаляционном аэрозоле.

Концентрация частиц в помещении, 1/м3

. (2.3)

Производительность аэрозольного генератора, м3/с

Q₁=Q/ n _r , (2.4)

где: Q – объемный расход аэрозольного препарата в помещении, согласно ветеринарным нормам, м³/с; n_r – число аэрозольных генераторов в помещении.

Ток аэрозольного генератора, А

. (2.5)

Линейная скорость движения пленки аэрозольной жидкости по поверхности распылительного диска отрыва, м/с

V_n=I_τ/[k_ч2πRε₀U(ε₁/d_1­ +ε₂/d₂)], (2.6)

k_ч 0,5 – коэффициент, учитывающий влияние неучтенных факторов на зарядку аэрозолей;

R – радиус распыляющего диска, м;

ε₁, ε₂ – относительная диэлектрическая проницаемость соответственно диэлектрического диска (рис. 1);

d_1­, d₂ – толщина соответственно диэлектрического слоя и диска, м;

U – напряжение на распыляющем диске, В.

Частота вращения распыляющего диска, рад/с

, (2.7)

где: - динамическая вязкость распиливаемой жидкости, Па с.

Рис. 2.1. Схема электростатического распылителя: 1 – верхний индуцирующий электрод; 2 – слой диэлектрика; 3 – слой воздуха; 4 – пленка жидкости; 5 – распыляющий диск из диэлектрика; 6 – нижний индуцирующий электрод; 7 – диэлектрическая трубка для подведения жидкости.

Задание для самостоятельного решения

Рассчитать для птичника площадью S=18×96 м² и высотой h=4 м параметры процесса и установки для электроаэрозольной обработки 20 тыс. голов птицы, каждая массой 2 кг. Исходные данные; Q=5·10^-6 м³/c; η_ж = 1·10^-3 кг/м³; k_q=0,452; k_H=1; η_B=1,86·10^-5 Па с; η_ж = 1,6·10^-3 Па с; Q₁=25,7·10^-6 м³/c; R=0,1 v; ε₁ = ε₂ = 4; d₁=d₂=3·10^-3 м.

Последовательность расчета:

• Радиус заряженной аэрозольной частицы (ф.1).

• Прием в птичнике 4 аэрозольных генератора. Производительность одного по жидкости Q₁= Q /4м³/c.

• Ток генератора (ф.5).

• Линейная скорость движения жидкой пленки (ф.6).

• Частота вращения распыляющего диска (7).