Установки для инфракрасного облучения

Инфракрасное излучение используют во многих технологических процессах сельскохозяйственного производства для обогрева молодняка животных и птиц, сушки сельскохозяйственных продуктов и др.

Источники инфракрасных излучений принято делить по спектральному составу на светлые и темные.

Светлые источники инфракрасных излучений конструкцией и принципом действия не отличаются от ламп накаливания. Однако их нить накала рассчитана на меньшую, чем в осветительных лампах, температуру (Т= 2270…2770 К).

Промышленность выпускает инфракрасные зеркальные лампы типа ИК3220−500, ИК3220−250 и инфракрасные кварцевые галогенные лампы КГ220−1000−1. Часть колбы этих ламп изнутри покрыта слоем алюминия или серебра, что обеспечивает концентрацию излучения в нужном направлении. Колба ламп типа ИКЗК покрыта красным термостойким лаком, несколько ослабляющим световой поток ламп, но уменьшающим явление каннибализма у животных и птиц. Пониженная температура нити накала инфракрасных ламп способствует увеличению срока их службы до 5000 ч.

Темные излучатели изготовляют в виде трубчатых электронагревательных элементов (ТЭНов). Темные излучатели применяют в специальной арматуре, которая служит для перераспределения потока излучения в пространстве и для защиты нагревательного элемента от механических повреждений и прикосновения обслуживающего персонала.

Для инфракрасного облучения сельскохозяйственных животных и птиц применяют следующие облучатели, относящиеся к светлым источникам.

Инфракрасный облучатель ССПО1−250 состоит из пластмассового корпуса, лампы ИК3220−250 и эмалированного защитного кожуха с сеткой, предохраняющей лампы от механических повреждений.

Инфракрасные облучатели ОРИ-1 и ОРИ-2 представляют собой конический корпус из листовой стали. Сверху облучателя под пластмассовым колпаком расположен фарфоровый патрон Е40. Облучатель ОРИ-1 выпускают с инфракрасной лампой мощностью 500 Вт, ОРИ-2 предназначен для инфракрасных ламп типа ПС-70/Е-11 010−375.

Облучатель ОРИ-1 предназначен для ламп типа ИК3220−250−1 и ИК3220−250.

Подвесной облучатель «ЛатвИКО» с галогенной лампой КГ220−1000−1 крепят к натянутому тросу проволокой за проушины корпуса. Корпус облучателя имеет коробчатую форму, изготовлен из оцинкованной жести. Снизу лампа защищена металлической сеткой.

Стационарные автоматизированные установки типа ИКУФ и «Луч» предназначены для одновременного инфракрасного и ультрафиолетового облучения молодняка животных и птиц. Установки имеют, как правило, 40 облучателей и пульт управления. Каждый облучатель содержит две лампы ИК3220−250 и одну эритемную ЛЭ15 или эритемно-осветительную ЛЭ015.

Облучатели установок ИКУФ-1 и ИКУФ-1М (рис. 11.5) аналогичны. Отличие состоит в том, что в установке ИКУФ-1 М облучатель имеет герметичное исполнение и на нем нет переключателей, предназначенных для индивидуального управления инфракрасным обогревом и ультрафиолетовым облучением молодняка.

Пульт управления установок типа ИКУФ состоит из трансформатора 220/127 В, автоматических выключателей QF, магнитных пускателей КМ1 и КМ2 и реле времени КТ типа 2РВМ. На лицевой панели пульта расположены переключатель рода работ, кнопки включения и отключения ламп SB1…SB4, сигнальные лампы HL1, HL2 (рис. 11.6).

Облучатель «Луч» (рис. 11.7) имеет уплотненное исполнение патронов эритемной лампы, а патроны инфракрасных ламп могут

Рис. 11.5. Устройство облучательной установки ИКУФ-1:

/ — лампа ИК-излучения; 2 —лампа УФ-излучения; 3— корпус; 4— подвеска; 5— защитная сетка.

быть установлены под различными углами к вертикали для получения требуемого распределения инфракрасного излучения по облучаемой поверхности. В схеме управления этого облучателя имеется регулятор для изменения напряжения питания инфракрасных ламп.

Рис. 11.7. Облучатель «Луч*:

/ — лампа УФ-излучения; 2—лампа ИК-излучсния; 3— корпус; подвеска; 5 — защитная сетка.

Рис. 11.6. Схема управления установкой ИКУФ-1

Эффективность применения инфракрасного излучения в значительной мере зависит от режима облучения. Так, для облучения поросят необходимо в свинарниках-маточниках создавать два температурных режима: один для подсосных маток, другой для поросятсосунов. Поросят в подсосный период следует облучать в зоне их отдыха при помощи облучателей ОРИ-2, ССПО1−250. Облучатели установок ИКУФ, «Луч», ОРИ-1, «ЛатвИКО» используют для облучения двух смежных станков, размещая их над перегородкой. Если в помещении отсутствует система общего обогрева, то облучатели установок ИКУФ, «Луч» размещают по одному на каждое станкоместо.

При температуре воздуха в животноводческом помещении более 16 °C инфракрасные лампы облучателей ИКУФ переключают на последовательное соединение.

Для облучения телят наиболее целесообразно применять облучательные установки ИКУФ и «Луч».

При содержании телят в клетках один облучатель используют для облучения двух животных в смежных клетках. При групповом содержании телят оборудуют обогреваемую площадку из расчета один облучатель на 4 м². Режим облучения телят — прерывистый с выключением на 30 мин через 1… 1,5 ч работы установки. В первые 2…3 дня жизни, когда телята много лежат, высота подвеса облучателей 0,5…0,6 м, потом ее увеличивают до 1,2 м.

Для обсушивания и обогрева телят в первые часы жизни используют переносной облучатель с лампой ИК3220−250, закрепленной на ограждении станка.

Для облучения молодняка птиц используют инфракрасные лампы только с окрашенной колбой. Одной лампой мощностью 250 Вт можно облучить 100…120 цыплят, 60…80 индюшат, гусят или утят. Наиболее эффективны автоматизированные установки ИКУФ и «Луч», которые, будучи попарно укреплены на прямоугольной несущей раме, могут использоваться вместо брудеров. При размещении птиц в одноярусных клеточных батареях облучатели располагают стационарно на высоте 0,6…0,7 м от пола клетки. Молодняк птиц обогревают до 20…30-дневного возраста. Режим облучения непрерывный.

При выращивании цыплят для их обогрева применяют электрический брудер типа БП-1 (рис. 11.8).

Основные узлы брудера: зонт, обогреватель, подвеска, температурное реле. Зонт и обогреватель изготовлены из оцинкованной стали.

Зонт брудера пирамидальной формы состоит из шести секций, соединенных винтами. Две секции имеют круглые окна с откидными крышками для обеспечения воздухообмена под брудером. Сверху секции соединены с крышкой.

Обогреватель представляет собой конус, к которому прикреплены четыре нагревательных элемента, электропатроны с лампочками освещения красного и синего цвета и металлорукав температурного реле. Полость между корпусом и крышкой заполнена термоизоляционным материалом (шлаковатой). Нагреватели, устанавливаемые на конус, бывают двух видов. Первый представляет собой спираль из нихромовой проволоки, уложенную в пазы керамического корпуса и закрытую ограждением. Второй — трубчатый электронагреватель.

Подвешивают брудеры вдоль птичника равномерно над полом. В помещении шириной 18 м брудеры подвешивают в три линии, при ширине 12 м — в две.

Каждый брудер предназначен для обогрева 500…600 цыплят в возрасте от одного до 30 дней. Номинальная мощность брудера 1200 Вт. Брудер питается от однофазной сети напряжением 220 В через штепсельное соединение с заземляющим проводом. Схема включения брудера приведена на рис. 11.9.

Под брудером расположено температурное реле с мембранным датчиком, которое автоматически поддерживает заданный тепло-

Рис. 11.8. Схема конструкции электрического брудера БП-1:

/—противовес; 2— блок; 3 — трос; 4—система подвески; 5—смотровое окно; 6— лампа освещения; 7— сальниковое уплотнение; 8— клеммник; 9— защитный плафон; 10— сигнальная лампа; //—шибер; 12 — вентиляционный канал; 13— крышка предохранителя; 14 — предохранитель; /5—крышка; 16— секция зонта; /7—обогреватель; /?—держатель; /9—нагревательный элемент; 20— шторка; 2/ —стойка; 22—термореле; 23— термометр контрольный; 24 — кабель питания; 25— штепсельная вилка

Рис. 11.9. Принципиальная электрическая схема брудера БП-1.

вой режим в пределах от 24 до 38 °C с точностью ± 1 °C. Устанавливают и регулируют температуру под брудером по контрольному термометру, установленному рядом с регулировочной ручкой температурного реле. Значение температуры выбирают в зависимости от возраста цыплят.

В рабочем положении брудер стоит на стойках на полу, и цыплята могут располагаться под ним, как под зонтом, и вокруг него. Если цыплята не требуют обогрева, брудеры поднимают на высоту, обеспечивающую свободный проход под ними обслуживающего персонала.

Разработаны и находят применение пленочные инфракрасные излучатели, конструктивно выполненные в виде керамической трубки, на внешнюю поверхность которой нанесен полупроводниковый пленочный электронагревательный элемент. Материалом для изготовления пленки служат высокотемпературные окислы лантана, меди и других элементов. У торцов трубки сверху резистивной пленки методом металлизации нанесены контактные электроды.

Мощность инфракрасного излучателя при напряжении питания 220 В составляет 450…500 Вт. Температура на поверхности излучателя достигает 700 °C. Срок службы 3…5 тыс. ч. По сравнению с керамическими излучателями такой же мощности расход у пленочных излучателей на 17% меньше за счет повышения допустимой температуры на поверхности излучателя.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Перечислите электрические источники ультрафиолетовых излучений.
• 2. Назовите электрические источники инфракрасных излучений.
• 3. Как определить продолжительность включения ультрафиолетового облучателя?
• 4. Что такое эритема?
• 5. Как устроена бактерицидная лампа?