CC BY
8
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 613.6:579.63
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАТРАВКИ ЖИВОТНЫХ АЭРОЗОЛЯМИ КОНДЕНСАЦИИ
М. С. Садилова, Л. М. Петин
Свердловский научно-исследовательский институт гигиены труда и профпатологии и Свердловская областная санэпидстанция
Как правило, исследователи испытывают большие технические трудности при организации ингаляционных затравок животных малыми концентрациями различных аэрозолей. Мы хотим поделиться опытом устройства и эксплуатации смонтированной нами экспериментальной установки, которая успешно была использована для длительной круглосуточной затравки животных низкими концентрациями фторсо-держащих пылей. Принципиальная схема установки, по нашему мнению, может быть использована и для затравки животных другими аэрозолями.
Поскольку в воздушной среде трудно создать постоянство низких концентраций изучаемых аэрозолей путем дезинтеграции, мы пошли по пути получения аэрозолей конденсации. Затравка животных аэрозолями конденсации нередко соответствует натурным условиям, когда аэрозоли поступают в воздух рабочих помещений и населенных мест при применении в производстве высокотемпературных процессов.
Чтобы исключить необходимость постоянного присутствия около установки экспериментатора или его помощников, а также избежать случаев прекращения подачи воздуха в систему, вследствие чего возможна гибель животных, при монтаже установки мы придавали большое значение автоматической блокировке воздуходувок и сигнализации о нарушении режима работы основных ее узлов. Автоматическая блокировка воздуходувных приборов была описана Б. К. Байковым и В. И. Шульгиным. Однако авторы не предусмотрели контроль за минимальной подачей воздуха в систему, автоматическое включение резервных воздуходувок и сигнализацию при отключении электроэнергии в сети.
Для получения возгона в качестве нагревательного прибора мы применили трубчатую печь, обогреваемую силитовыми стержнями, которые быстро нагреваются и имеют высокие параметры теплоотдачи (в зависимости от мощности используемых силитов). В печи устанавливают 4 стержня, по 2 стержня последовательного включения. Это позволяет при сгорании одного стержня поддерживать заданную температуру за счет другой пары. Электроснабжение силитовой печи осуществляется через масляный регулируемый трансформатор РНО-250-10, включаемый магнитным пускателем П-220 от электронного автомати-
ческого дистанционного потенциометра ЭПД-12. В качестве датчика разбаланса моста ЭПД-12 (от установленной температуры в печи) мы использовали платино-иридиевую термопару. Электропитание ЭПД-12 однофазное (127/220 в), через последовательно включенное в электросеть реле МК.У-48. Реле предназначено для сигнализации об отключении электропитания ЭПД-12 при сгорании у прибора предохранителя.
В силитовую печь вставляют термоустойчивую трубку с «лодочкой», куда помещают изучаемое вещество. Через трубку пропускают небольшое количество чистого воздуха, и образующуюся в ней пы-ле-воздушную смесь направляют в общий сборник; по пути она охлаж-
I — общий выключатель; 2 — автоматический переключатель АП-50 ЗМГ; 3 — воздуходувный прибор; 4— промежуточное реле РМ-25; 5—ресивер; 6 — маслоуловитель; 7 — пневматический датчик давления; 8 — сигнальный электрозвонок; 9 — сигнальная электролампа; 10 — реле МКУ-48; 11— электронный потенциометр ЭПД-12; 12 — магнитный пускатель П-220; 13 — трансформатор РНО-250-10; 14 — силитовая электропечь; 15 — реометры; 16 — дополнительные маслоуловители; 17 — водяной холодильник; 18 — пыле-сборник; 19 — сместитель воздуха; 20 — затравочная камера; 21 — подача аэрозоля в зону дыхания животных; 22 — выход воздуха из камеры; 23 — термопара.
дается водяным холодильником до комнатной температуры. Из сборника пыле-воздушная смесь в различном объеме, который регулируется кранами, поступает в смесители с чистым воздухом и затравочные камеры. Количество воздуха, проходящего через печь, и количество чистого воздуха, подаваемого в смесители, измеряют реометрами. Схема экспериментальной установки показана на рис. 1.
Нагнетание воздуха в систему может быть организовано с помощью воздуходувок различного типа. Питание электродвигателей воздуходувных приборов осуществляется#от 3-фазной электросети напряжением 220—380 в через автоматический предохранитель АП-50 с регулировкой срабатывания по токовой защите. К контактам сигнализации АП-50 подключают обмотку реле РП-25 или контактора ПМИ-1. В случае отключения основного электродвигателя из-за токовой перегрузки контактами реле РП-25 или контактора ПМИ-1 включают резервный электродвигатель.
Кроме описанных выше 2 автоматически переключающихся электродвигателей, рекомендуется подключить к системе и 3-й, аварийный, электродвигатель. Этот аварийный электродвигатель подключают пнев-
матическим датчиком давления при падении давления воздуха, подаваемого в затравочные камеры. Пневматический датчик давления прост по устройству и представляет собой тонкостенную гофрированную бронзовую или латунную трубку— ^ сильфон и контактные пары, отжимаемые датчиком (рис.2).
Можно использовать и другой вариант автоматического переключения постоянно работающего воздуходувного прибора (рис. 3). В этом случае контроль за перегревом электродвигателя осуществляется контактным термометром. При включении 3-фазного электродвигателя при помощи рубильника или пакетного переключателя от одной из фаз подключается блок выпрямителя и переключения. Выпрямленное напряжение через ин-дуктивно-емкостный фильтр поступает на параллельно
включенную сигнальную лампочку, последовательно включенное реле РС-13 и контактный термометр. Перегрузка электродвигателя и возрастание токовой нагрузки могут вызвать перегрев обмоток и повышение температуры корпуса двигателя. При достижении температуры корпуса двигателя до 70—90°
----
Воздух
Рис. 2. Пневматический датчик. 1 — воздуховод; 2 — сильфон; 3 — стойка нормально замкнутой контактной пары; 4— контактная пара; 5 — стойка, отжимающая контакт при наличии давления в воздуховоде; 6 — изоляционная прокладка.
4
О, -Ц, -П7Ж
-^ггг^ииим О
т т
с, сг -го*/60
контакты термометра замыкают электропитание реле РС-13, а последнее через контакты включает сигнальный электрический звонок и обмотку контактора ПМИ-1. В свою очередь контакты ПМИ-1 включают резервный воздуходувный прибор, подающий воздух в общий ресивер. Исключить восстановление первоначального положения контактных пар , реле РС-13 (при охлажде-ми^возду- нии корпуса основного элек-ходувно- тродвигателя и размыкании му прибору контактов термометра)
можно самоблокировкой электропитания обмотки реле одной из свободных контактных пар его.
Срабатывание реле РС-13 проверяют выключателем ВК.-2. Для отключения электрозвонка (при выполнении наладочных работ на установке и др.) используют выключатель ВК-1. Чтобы предохранить утечку воздуха (при работе основного воздуходувного прибора) через воздуховод резервной воздуходувки, нужно поставить шариковый стеклянный автоматический клапан.
у ¡4®
И аварийно-му ёаздухо-дуВному прибору
Рис. 3. Схема сигнализации и автонЖтического
переключения воздуходувных приборов. /—3 — полюсной выключатель; 2— реле РС-13; 4— контактор ПМИ-1; 4 — электрозвонок; 5 — сигнальная лампа; 6 — включатель электропитания реле РС-13; 7 — включатель проверки работы реле РС-13.
При длительной работе экспериментальной установки следует примерно раз в месяц проводить профилактический осмотр ее узлов. Необходимо проверить герметичность воздуходувок и воздуховодов, срабатывание датчика давления воздуха и систем сигнализации и емкость сухого элемента в потенциометре, а также доливать масло через приемные форсунки для смазывания трущихся деталей воздуходувок. Целесообразно обратить внимание на случаи возможного временного отключения электроэнергии в учреждении (аварии на подстанции и др.). В этой обстановке система сигнализации не сработает и экспериментатор может некоторое время не знать о прекращении подачи воздуха в камеры. Это особенно опасно в ночное время, при круглосуточной затравке животных. Чтобы исключить подобные случайности, мы изготовили и применили сигнальное устройство на полупроводниковых приборах типа П-40 (можно и типа П-13 и П-16). В корпус трансляционного громкоговорителя «Орбита» был вмонтирован звуковой генератор с усилителем низкой частоты и выходным полупроводниковым триодом П-4Б (П-201). Электропитание этого прибора осуществляется от 4 батарей для карманного фонарика (КБС-05). Исполняющим устройством взято реле МКУ-48 переменного тока напряжением 220 в. Обмотку реле включают в розетку электросети.
До начала затравки животных требуется отработать режим эксплуатации установки и постоянство концентраций изучаемых веществ. Последнее создают путем определения частоты смены «лодочки» с изучаемым веществом, необходимых объемов чистого воздуха, подаваемого в трубку и смесители, а также объемов загрязненного воздуха, выходящего из сборника пыле-воздушной смеси в смесители.
На экспериментальной установке мы провели 2 опыта круглосуточной пятимесячной затравки животных фтористым натрием (ЫаР) и фтористым алюминием (А1Р3). Данные 5-месячного-наблюдения относительно постоянства одной из заданных концентраций фтористой пыли в затравочных камерах приведены в таблице.
Как видно из таблицы, установка позволяет поддерживать концентрации веществ в затравочных камерах на достаточно стабильном уровне.
Выводы
1. Экспериментальная установка дает возможность путем возгона создать необходимые концентрации аэрозолей в затравочных камерах.
2. Система автоматического контроля за режимом работы воздуходувных приборов и силитовой печи обеспечивает ингаляционную затравку животных без аварий на протяжении длительного времени.
ЛИТЕРАТУРА
Банков Б. К., Шульгин В. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации: атмосферных загрязнений. М., 1963, в. 7, с. 99.
Поступила 22/1II 1966 г.
Распределение концентраций ЫаР и А1Р3 (по И—)1 в затравочных камерах
Заданная концентрация 0,1 мг/м»
АШ,
пределы колебаний % пределы колебаний %
0,07 0,8 0,06—0,08 13,8
0,09—0,11 86,9 0,09—0,11 77,7
0,12—0,15 12,3 0,12—0,16 8,5
Х± Бх= 0,1±0,07 Х± 5х=0,01±0,0013
1 Подсчет проведен, исходя из среднесуточных концентраций. Среднесуточная концентрация—средняя за сутки от 4-го разового отбора и анализа проб возду-
ха из камер.
5 Гигиена и санитария .V» 7
