CC BY
37
PROTECTION OF THE ENVIRONMENT
Возможность вихревой камеры значительное время удерживать жидкость в зоне контакта, низкое гидравлическое сопротивление, а также большая пропускная способность при высокой эффективности - существенные достоинства вихревой камеры. Все эти качества позволяют рекомендовать аппарат для очистки вентиляционных и парогазовых выбросов окислительным методом. Исследования показали, что при очистке газовых выбросов от газообразных компонентов достигается несколько теоретических ступеней контакта, что позволяет иметь высокую эффективность [4].
Технологическая схема установки для очистки вентиляционных и парогазовых выбросов окислительным методом с регенерацией окислителя с использованием вихревой камеры представлена на рис. 4. Пары от котлов и вентиляционные выбросы откачиваются вентилятором 1 из рабочих цехов и подаются на очистку в вихревую камеру 2, куда самотеком из электролизной установки 5 поступает сорбент. При интенсивном взаимодействии газовых выбросов и хемосорбента происходит эффективная очистка. Очищенный от
вредных газовых примесеи, отделенный от жидкости в узле сепарации 3 газ уходит в атмосферу. Отработанный сорбент из узла сепарации 5 насосом 4 подается для восстановления на электролизную установку, откуда возвращается в качестве свежего сорбента в вихревой аппарат 2.
Применение вихревой камеры в данном методе позволит уменьшить количество циркулирующего раствора гипохлорита натрия благодаря тому, что жидкость в камере удерживается достаточно длительное время. Уменьшение количества циркулирующего раствора приведет также к более низкому энергопотреблению установки для дезодорации воздуха, что существенно при постоянном росте цен на энергоресурсы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шиманович С.Л., Шиманович О.В., Красницкий В.М., Людчик А.М. Экологически безопасные озонные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности//Вести национальной академии наук Белоруссии. 2006. №3. С. 117-123.
Рис. 4. Технологическая схема установки для очистки: 1- вентилятор; 2 - вихревая камера; 3 - узел сепарации; 4 - насос; 5 - электролизная установка
2. Файвишевский М.Л. Переработка непищевых отходов мясоперерабатывающих предприятий. - СПб.: ГИОРД, 2000.
3. Савельев Н.И., Новиков В.И., Сни-царь А.И. и др. Дезодорация воздуха абсорбционно-окислительным мето-дом//Мясная индустрия СССР. 1979. № 4. С. 16-17.
4. Лаптев С.А., Овчинников А.А., Николаев Н.А. Динамика газожидкостного потока в вихревых камерах//Химическая промышленность. 1994. № 9. С. 52-55.
Применение электростатических фильтров
на предприятиях пищевой промышленности
И.М. Кирпичникова, Ю.М. Плеханова
Челябинский государственный агроинженерный университет
На предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности существует ряд помещений и участков технологического процесса, где необходимо поддерживать особые параметры чистоты воздуха для производства пищевых продуктов высокого качества. Это прежде всего цеха переработки молока, мяса, рыбы, яиц, а также хлебопекарни, лаборатории анализа продукции и др.
Качество воздуха, его воздействие на пищевые продукты во многом обусловлены содержанием в нем взвешенных частиц, главным образом пылевых. Пыль - совокупность частиц твердого вещества, находящегося во взвешенном состоянии, имеющих самую разнообразную форму. Кроме того, частицы пыли могут быть носителями микроорганизмов. Присут-
ствующие в воздушной среде микроорганизмы находятся в составе бактериального аэрозоля, который представляет собой мельчайшую капельку жидкости или частицу твердого вещества, взвешенную в воздухе, с обитающими в ней бактериями или вирусами. Согласно статистике, на 1000 взвешенных частиц приходится ориентировочно один микроорганизм. В пыльных помещениях количество микробов повышается до десятков тысяч в 1 м3 воздуха [1, 2].
Воздух - один из путей проникновения микроорганизмов в продукты питания при их производстве. С соблюдением строгой чистоты должны проводиться все операции по приготовлению кефирной и творожных заквасок при производстве молочнокислых продуктов. Самая сложная проблема про-
изводства ферментированных молочнокислых продуктов - инфекция закваски бактериофагами, вирусами, являющимися внутриклеточными паразитами молочнокислых бактерий. Они вызывают растворение бактерий, в результате чего увеличивается срок выработки продукции, ухудшается его качество [3].
При производстве рыбных пресервов воздушная среда помещений также служит одним из критических факторов, определяющим возможность успешной реализации процесса. В 1 м3 воздуха предприятий рыбной промышленности может содержаться от 5 до 300 тыс. бактерий, приблизительно в 20 % случаев на 100 см2 обнаруживают в воздушной среде в количестве сотен и тысяч клеток Вас. сегеыБ. Также в воздухе могут содержаться споры плесне-
О
ХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Значения скоростей конвективных потоков
Источник конвективного Скорость конвек-
потока тивного потока, м/с
Лампа накаливания 0,3-0,5
Холодильник (задняя панель) 0,3-0,5
Радиатор отопления 0,3-0,4
Электрообогревательный прибор 0,4-0,8
Шкаф сушильный 0,6-1,0
Коптильная камера 0,8-1,2
Печь хлебопекарная 0,8-1,2
Степень очистки,% 5 6 7 8 9 0 О О о о о о
к
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Скорость воздуха, м/с Рис. 1. Зависимость степени очистки от скорости воздуха
90
80
70
60
т
50
-| при тах скорости воздушного —потока
2 3 4 5 6 7 Источник
Рис.2 Диаграмма по определению возможности использования конвективных потоков от различных источников: 1 - лампа накаливания; 2 - холодильник (задняя панель); 3 - радиатор отопления; 4- электрообогревательный прибор; 5 - шкаф сушильный; 6 - коптильная камера; 7 - печь хлебопекарная
вых грибов [4]. В отличие от стерилизованных консервов рыбные пресервы, расфасованные в герметичные банки, не подвергаются тепловой обработке, поэтому они нестерильны и сравнительно малостойки. Попадание в продукт негативной микрофлоры вызывает его порчу и делает непригодным к употреблению.
Таким образом, чистота воздуха -важный фактор, влияющий на качество пищевой продукции. Обязательное условие улучшения качества воздуха -его очистка и обеззараживание различными способами, применяемыми как самостоятельно, так и в сочетании друг с другом. Для снижения загрязнения воздушной среды помещений используют сухую и влажную уборку, об-
работку дезинфицирующими растворами, бактерицидные лампы, а также приточно-вытяжную вентиляцию. На практике применяют следующие системы вентиляции: естественную вентиляцию через открытые окна и двери, а также через неплотности в ограждающих конструкциях; принудительную приточную вентиляцию; принудительную вытяжку потолочными и торцевыми вентиляторами, а также местную вытяжку. Использование естественной и приточной вентиляции в большинстве случаев затруднено из-за повышенной загрязненности наружного воздуха. Кроме того, проветривание помещений в холодный период года сопровождается большими затратами на отопление.
Воздух помещений находится в непрерывном движении, которое создается источниками тепла (радиаторы отопления, лампы накаливания, задняя панель холодильников, электроплиты и др.) и стоками воздуха. Над тепловыми источниками возникают восходящие конвективные потоки нагретого воздуха, которые стремятся занять верхнюю часть помещения, т. е. теплый воздух при этом скапливается вверху. Нижнюю часть помещения занимают ниспадающие воздушные потоки охлажденного воздуха. Проведенные нами исследования показывают, что скорость конвективных потоков может составляет до 1,2 м/с (см. таблицу).
Таким образом, конвективные потоки обладают энергией, которую можно использовать для очистки воздуха помещения в режиме рециркуляции. Кратность воздухообмена через отопительные приборы достигает 3-4 объемов в час. При такой интенсивности рециркуляции концентрацию пыли в воздухе можно снизить до предельно допустимой концентрации (ПДК) даже при невысокой степени очистки [5]. В данном случае целесообразно использовать электростатические фильтры (ЭСФ), как наименее энергоемкие и имеющие низкое (до 3 Па) аэродинамическое сопротивление [6].
ЭСФ представляет собой систему плоских осадительных пластин, на которые подается высокое напряжение. В качестве материала осадительных пластин используется диэлектрик, следовательно, установка электробезопасна. Частицы пыли, имеющие естественный биполярный электрический заряд, попадая с воздушным потоком в меж-электродный промежуток фильтра, под действием сил электрического поля осаждаются на осадительных пластинах.
Результаты исследований степени очистки ЭСФ от скорости воздушного
потока показывают, что при увеличении скорости она снижается (рис. 1).
На основании данных таблицы и рис. 1 была составлена диаграмма по определению возможности использования конвективных потоков в помещении (рис. 2). Из нее следует, что для получения наилучшей степени очистки воздуха целесообразно использовать конвективные потоки от таких источников, как лампа накаливания, задняя панель холодильника, радиатор отопления. Агрегатирование фильтра с такими аппаратами, на наш взгляд, будет не только эффективно по пылеулавливанию, но и более технологично и эргономично.
Известно, что повышение температуры влияет на электрофизические характеристики диэлектрических материалов (изменяется диэлектрическая проницаемость, ухудшаются их электроизоляционные свойства и т.д.). Такие источники, как электрообогревательный прибор, сушильный шкаф, коптильная камера, хлебопекарная печь, имеют большую электрическую мощность и, следовательно, большую температуру конвективных потоков. В связи с этим размещение ЭСФ вблизи таких источников менее эффективно и нерационально не только по улавливанию пыли, но и по техническим характеристикам фильтра.
Таким образом, электростатический фильтр для очистки воздуха на конвективных потоках можно использовать как дополнительное устройство совместно с системой вентиляции, так и в качестве самостоятельного аппарата очистки в режиме рециркуляции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Штокман Е.А. Очистка воздуха. -М.: АСВ, 1998.
2. Федотова А.Е. Чистые помещения. - М.: АСИНКОМ, 1998.
3. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов. - Сергиев Посад: ООО «Все для Вас - Подмосковье», 1999.
4. Перетрухина А.Т., Перетрухина И.В. Микробиология сырья и продуктов водного происхождения. - СПб.: ГИОРД, 2005.
5. Бараханов Ю.М., Степанова Н.А. Оборудование и пути снижения энергопотребления систем микроклимата. - М.: Россельхозиздат, 1986.
6. Кирпичникова И.М. Энергосберегающие системы электроочистки воздуха в сельскохозяйственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте: Монография. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2001.
