Для Виконання практичних занять по дисципліні

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДЛЯ ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ ПО ДИСЦИПЛІНІ

 “ ЕЛЕКТРИЧНЕ ОСВІТЛЕННЯ І ОПРОМІНЕННЯ ”

 

 

ЧАСТИНА ІІ

 

                                              м. ХАРКІВ

 

                                                   

 

В С Т У П

 

       Дані методичні вказівки для проведення практичних занять призначені для вироблення, навиків і вмінь прведення світлотехнічних розрахунків освітлювально-опромінювальних установок улітарного і технічного призначення в сільськогосподарському виробництві.

       Матеріал практичних занять складається з трьох основних частин: загальної теоретичної, безпосередніх методик розрахунку і прикладів розрахунку.

       Приведені нижче методики можуть бути використані при виконанні курсових і дипломних проектів, а також, як посібник для розрахунку світлотехнічних розділів реальних проектів.

 

 

        

 

 

Рис.2.2

Густина потоку лінійних джерел, які утворюють світлову лінію, виражається відношенням сумарного потоку ламп лінії Ф=nФ_л до довжини цієї лінії (L). Коли лінійні джерела в світловій лінії з’єднані без розривів, то (рис.2).

                                                            (1.8)

де Ф_сл – світловий потік лінії.

Якщо світлові елементи в лінії встановлені так, що між ними існують розриви, розміром l, тоді світловий потік такоі лінії визначається по формулі.

                                                           (1.9)

В цьому випадку можливі два варіанта. Перший, коли l < 0,5h. Така світлова лінія може рахуватися, як лінія без розривів і для розрахунку її світлового потоку використовується вираз (9), в якому nФ_л – світловий потік в суцільному елементі довжиною (L) (рис.3). При l > 0,5h світлова лінія рахується як лінія з розривами і світловий потік в цьому випадку необхідно визначити окремо від кожної лінійної ділянки (рис.4).

Випромінювачі кінцевих розмірів можуть бути виконані у вигляді світлової площини, дисків, прямокутників і т. д.

В загальному випадку до групи випромінювачів кінцевих розмірів прийнято відносити всі випромінювачі, в яких відносні розміри по всіх напрямках більше розмірів точкового випромінювача.

Основними характеристиками, за допомогою яких можна вибрати необхідний освітлювальний прилад, є світлорозподіл і типова крива сили світла (КСС).

На рис.5 показані основні типи кривих сил світла стандартних світильників в відносних одиницях.

На рис.6 дані криві сил світла світильників в канделах для світлового потоку світильника.

В табл.1 дана класифікація світильників по світлорозподілу, а в табл.2 – по типу КСС.

На рис.7 зображена схема побудови умовного позначення освітлювального приладу.

Світлова лінія без розривів

Рис. 2.3

Світлова лінія з розривами

Рис. 2.4

Типи кривих сил світла (в відносних одиницях)

 

Рис.2.5

Типи кривих сил світла (в канделах для світлового потоку світильника Ф_в =1000лм).

 

Рис. 2.6

Таблиця 1.1

Класи світильників по світлорозподілу

Позначення	Назва	Доля світлового потоку, який направляється в нижню півсферу, від всього світлового потоку, %
П(I)	Прямого світла	Св. 80
H(II)	Переважно прямого світла	“60 до 80 включ.”
P(III)	Розсіяного світла	“40”60”
B(IY)	Переважно відбитого світла	“20”40”
O(Y)	Відбитого світла	“20”

 Примітка: В лапках вказано позначення по СТ СЭВ 3182-81

 

Таблиця 2.2

Тип кривих сил світла

 

Позна-чення	Назва	Зона напрямку максимальної сили світла	Коефіцієнт форми кривої сили світла
К(а)	Концентруванна	0°- 15°	Кф ³ 3
Г(в)	Глибока	0°-30°; 180°-150°	2 £ Кф < 3
Д(с)	Косинусна	0°-35°; 180°-145°	1,3 £ Кф < 2
Л(д)	Півширока	35°-55°; 145°-125°	1,3 £ Кф
Ш(е)	Широка	55°-85; 125°-95°	1,3 £ Кф
М(f)	Равномірна	0°-180°	Кф £ 1,3 при Іmin > 0,7 Imax
С(q)	Синусна	70°-90°; 110°-90°		1,3 < Кф при І0 < 0,7 Іmax

 

Схема побудови умовного позначення світильника.

1

2

3

4а,б

-

5

6

7

-

8а,б,в

-

9а,б

                                                        Рис. 2.7

І – буква, яка означає джерело світла (лампу);

Н – Розжарення загального призначення; С – лампи-світильники (зеркальні і дифузні); И – кварцеві галогенні (розжарення); Л – прямі трубчасті люмінісцентні; Р – ртутні типу ДРЛ; Г – ртутні типу ДРИ, ДРИШ; Ж – натрієві типу ДНаТ; Б – бактерицідні; К – ксенові трубчаті.

2 – буква, що означає спосіб встановлення світильника:

С – підвісні; П – стельові; В – вбудовані; Д – прибудовані; Б – настінні; Н – настільні, опорні; Т – підложні, вінчаючі; К – консольні, торцеві; Р – ручні; Г – головні.

3 – буква, що означає основне призначення світильника:

П – для промислових і виробничих будівель; О – для громадянських будівель; Б – для житлових (побутових) приміщень; У – для зовнішнього освітлення; Р – для рудників і шахт; Т – кінематографічних і телевізійних студій.

4 – а,б – двозначне число (01-99), яке означає номер серії.

5 – цифра (цифри), які означають кількість ламп в світильнику.

7 – цифри, що означають потужність ламп в Bт;

8 – а,б,в – трьохзначна цифра (001 – 99), що означає номер модефікації.

9 – а,б – буква і цифра, що означають кліматичне виконання і категорію розміщення світильників.

Примітка: Кф – коефіцієнт форми сили світла;

І_о  - значення сили світла в напрямку оптичної осі світильника (0°);

І_min,I_max – мінімальне і максимальне значення сили світла.

Розглянуті нормативні світлотехнічні параметри освітлювальних приладів і опромінювачів приводяться в паспорті приладу, в технічних умовах чи визначаються по довідниках і використовуються при обґрунтуванні вибору ОП.

 

Таблиця 3.3

Таблиця 3.4

Світлотехнічні характеристики світильників для сільськогосподарських приміщень (віднесені до потоку ламп 100лм)

a, град	Сила світла, кд; світильника
	ПВЛМ з 2 лампами ЛБР		ПВЛМ з 1 лампою ЛБР		ЛСП15 з2 лампами ЛБР		РСП 07		РСП 26		ЛСП 5­­­ й групи
	Повздов.	Поперч.	Повздов.	Поперч.	Повздов.	Поперч.	Повздов.	Поперч.	Повздов.	Поперч.	Повздов.	Поперч.
0 5 15 25 35 45 55 65 75 85 90 95 105 115 125 135 145 155 175 180 180	175 175 165 148 130 110 70 60 30 20 0 5 10 15 17 20 30 35 40 42 42	175 175 170 170 168 160 145 135 120 80 70 70 85 100 78 65 52 52 55 58 42	174 174 167 155 134 106 80 54 30 10 - - - - - - - - - - -	174 174 172 169 160 152 140 128 114 103 96 90 84 76 63 47 33 12 - - -	175 175 165 148 130 110 70 60 30 20 0 5 10 15 17 20 30 35 40 42 42	175 175 170 170 168 160 145 135 120 80 70 70 85 100 78 65 52 52 55 58 42	147 147 140 152 188 201 162 85 5 5 6 5 20 30 38 42 34 16 7 2 -	147 147 140 152 188 201 162 85 5 5 5 5 20 30 28 42 34 18 7 2 -	147 147 140 152 188 301 162 85 5 5 5 5 20 30 38 42 34 18 7 2 -	147 147 140 152 188 201 162 85 5 5 5 5 20 30 38 42 34 18 7 2 -	138 137 130 119 107 91 74 50 26 11 7 3 6 - - - - - - - -	138 137 139 130 126 118 108 93 76 62 56 41 33 23 18 9 4 - - - -
КПД %	85		65		85		60		80		65

 

ЛС - люмінісцентні світильники

 

 

3.6. Методика розрахунку освітленності точки, яка лежить на похилій площині від симетричного точкового випромінювача.

 

1. Повторюється п.п. 1...8 методики (3.4) і визначають горизонтальну освітленність т. A (рис.10).

2. Задаються або враховується з геометричних побудов на плані (переріз приміщення) кут q.

3. По виразу (13) виражають т. А на похилій площині.

Таблиця 5         Результати проміжкових і кінцевих розрахунків горизонтальної освітленності від світильників

 

Номер світильника на плані	Розрахункова висота підвісу. hp, м	Значення параметра d,м	Значення кута   a, град	Значення   cos^3 a	Умовна сила світла світильника І a у	Світловийпотік лампи Фл, лм	Реальна сила світла І a, кд	Освітленність точки А Е, лк
1 2 . . . n

         

 Сумарна освітленність точки А =Е_А=

В всіх випадках освітленність визначається при заданих параметрах світильників і додаткова освітленність, що утворюється відбитими потоками не враховувались.

 

3.7. Приклад розрахунку.

 

Приклад 1

       Визначити горизонтальну освітленність в точці А, яка лежить на проході між рядами кліток з телятами, якщо для освітленя застосовуються світильники типу РСП-26 з лампами ДРЛ-125, підвішаними на висоті 2,5 м від рівня підлоги (рис.11) Д₁ = 3 м;  =4

 

       Виконання.

1. Висота установки світильника задана: h_p =2,5 м

Тип світильника РСП-26, тип і потужність лампи ДРЛ-125 також задані.

2. По плану (рис.3.4) значеннями d соответствуют:

d₁ = 30 м; d₂ = 40 м.

3. Визначаємо тангенс кутів падіння світлового промення в точку А:

                             (3.13)

До розрахунку _світленість точки А на горизонтальній площині (приклад 1)

4. Визначаємо значення кутів: a ₁» 50°; a ₂ = 58°.

5. По _світ.4 виражаємо значення умовних сил світла; інтерполіруючи між значеннями 45° і 55°; 55° і 65°.

І_50у = 182 кд; І_58у = 127 кд.

6. По довіднику (2) виражаємо світловий потік лампи ДРЛ-125 Ф_л =5,35 кл.

7. Визначаємо рельну силу світла в напрямках кутів:

a ₁» 50°; a ₂» 58°.

І₅₀ ° = І_50у Ф_л /1000 =182×5350/1000 = 973,7 кд;

І₅₈ ° = І_58у Ф_л /1000 = 127×5350/1000 = 679,45 кд.

8. Обчислюємо освітленність точки А від кожного світильника:

- від першого:

                               (3.14) 

- від другого:

                                          (3.15)

9. Освітленність точки А від двох світильників складає:

             Е_r = Е_І + Е_ІІ = 41,42 + 16,18 = 57,6 лк                                   (3.16)

       При необхідності одержані значення порівнюють з нормованими значеннями і роблять висновок про відповідність і не відповідність стану установки до вимог.

 

       Приклад 2.

    Визначити освітленність точки А, яка лежить на вимені молочной корови в площині Q, яка складає кут Q = 100° від трьох світильників типу РСП-25 з лампами типу ДРЛ-125 (світловий потік лампи Ф_л = 6000 лм). Основні вихідні розміри вказані на рис. 3.5

  Виконання:

1. По кресленні (рис.3.5) задаємось висотою установки світильників.

hp₁ = hp₂ = hp₃ = 2,5 м

2. По кресленні визначаємо віддаль d:

d₁ = 1,5 м; d₂ = 3,5 м; d₃ = 5,5 м.

До розрахунку освітленості точки А на вимені корови (точка А лежить в площині Q приклад 2).

Рис.3.5

 

3. Визичаємо тангенси кутів падіння a світлового променя то точки А:

                   (3.17)

4. Визначаємо значення кутів a:

a ₁» 31°; a ₂» 54°; a ₃ =66°

5. По табл. 4 визначаєм значення умовних сил світла.

І_{31 ° у}» 171 кд; І_{54 ° у} = 168 кд; І_{66 ° у} = 80 кд

6. Визначаєм реальну силу світла в напрямку кутів a і значення відстаней Р:

                                (3.18)  

7. Освітленість точки А на похилій площині Q від кожного світильника при умові, що Q = 100°

                                                       (3.19)

тогда

(3.20)

 

                      (3.21)

8. Визначаємо освітленість точки А від всіх світильників:

                           (3.22)

       Освітленість точки А складає Е_а = 92,9 лк.

       До розрахунку вертикальної освітленості в точці А (приклад 3)

 

   Рис.3.6

                                                                                                                  Таблиця 3.6.

   Зведена таблиця до прикладу 3 “ Розрахунок вертикальної освітленності”.

Номер світильника	Розрахункова висота підвісу hp, м	Значення параметру d, м	Значення кута a, град a =аrctqd/h	Умовна сила світла  І a у кд	Світловий потік лампи Фл, лм	Реальна сила світла І a, кд І a =І a у Фл/1000	Горизонтальна освітленність Еr, лк Еr=І a cos^3 a /h^2p	Вертикальна освітленність Е b, лк Е b =ЕrР/hp
№	2	3	4	5	6	7	8	9
І	1,9	1,0	62	92	12000	1104	31,5	16,6
ІІ	2,4	2,0	67	30	12000	360	3,7	3,08
ІІІ	2,9	3,0	71	5	12000	60	0,2	0,3
IY	3,4	4,0	74	5	12000	60	0,1	0,1

 

       Вертикальна освітленність точки А від всіх світильників 19098 лк.

       Сумарна вертикальна освітленність складає Е_в» 20 лк.

       Розглянутий метод розрахунку освітленності точки на горизонтальній, вертикальній і похилій площинах без врахування відбитих потоків в сільськогосподарському виробництві може бути використаний в слідуючих випадках:

- для розрахунку освітленності контрольних точок в середині приміщення для СТУ, виконаних на базі світильників з ЛН і ЛВД (майстерні, кормоцеха, доїльні зали і т.д.), де висота підвісу сівтильника h_p чи відстань L від джерела випромінювання в 5 і більше раз розмірів Д освітлювального прибору.

- в випадку, коли для освітлення чи опромінення приймаються лампи низького тиску, якщо їх власні розміри меньш, чим відстань до об”єкту в 5 і більш раз.

- для розрахунку СТУ з прожекторами.

           

Таблиця 7.4

                Характеристики джерел ІЧ - випромінення

Тип джерел	Характеристики
	Потужність, Вт	Срок служби, рік	Габарити, мм
ИКЗК-220-250 ИКЗС-220-250-1 ИКЗ -220-25 ИКЗ -220-250-1 ИКЗ -220-250 КГТД-220-400-1 КГТД-220-600 КГТ -220-1000 КГТД-220-1000-1 КГТ -220-2000 ТЄН -220-15 ТЄН -21	250 250 250 500 500 400 600 1000 1000 2000 500 800	6 6 6 6 6 3 2 10 2 5 10 10	130´195 130´195 130´215 180´215 180´267 9´280 12´500 12´375 12´375 12´ 500 13,5´1584 13,5´1742

 

7.2. Приклади розрахунку бактерицидних устоновок.

 

       Методика розрахунку бактерицидних установок для обеззараження води заключається в виконанні слідуючих основних операцій:

       1.Визначають потрібний росхід води:

(7.6)

 

де q - добова норма водопостачання на одну голову, л;

        n - кількість голів;

К_сту і К _u - коефіцієнти добової і часової нерівномірності і споживання води;

    t _сту - число годин в добу, ч.

2. Вибирають конструкцію установки і джерело випромінювання.

По довідниковим даним встановлюють: потужність лампи Р_л; бактерицидний потік Ф_б; діаметр лампи d_л, довжину лампи l_л. Визначають зовнішній діаметр чохлаю, в який встановлюється лампа, d (рис.20).

3. Задаються швидкістью руху води V і визначають живий переріз трубопровіду:

(7.7)

де V - швидкість руху води, м.с^-1.

 

Таблиця 7.6

Величина коефіцієнту поглинання деяких середовищ.

 

Середовище	Джерело	см^-1
Вода (ГОСТ 2874-82)   Повітря	Струмок, колодець з доброю фільтрацією води. Артезіанські колодязі, глибокі горизонти. Поверхневе джерело Нормальне середовище Земляне середовище	0,15   0,10   0,20...0,30 / 0,5...0,7 /.10^-3 / 2,0...5,0 /.10^-3

 

4. Визначають внутрішній діаметр трубопроводу:

                                                                (7.8)

По довіднику уточнюють стандартний переріз трубопроводу Д_ст.

 

Таблиця 7.7 

Рекомендовані значення коефіцієнту запасу для опромінювачів з лампою ДРТ в залежності від тривалості експлуатацій.

 

Тривалість горіння, рік	Коефіцієнт запасу, Кз	Тривалість горіння, рік	Коефіцієнт запасу, Кз
0 100 200 400	1,0 1,25 1,45 1,67	600 1000 1500 2000	1,82 2,0 2,2 2,26

 

5. Визначають глибину потоку води:

                                             (7.9)

6. Обчислюють коефіцієнт пропускання води a_d з врахуванням поглинання а (табл.7.5).

                                                    (7.10)

7. Задаються додатковими даними: величиною коефіцієнта запасу К_з (табл.19), по довіднику (табл.13) встановлюють необхідну дозу кількість бактерій до опромінення Б =3 шт.л^-1 (встановлюється нормами). Визначаються (задаються) коефіцієнтом використання потоку И_оу.

8. Визначаємо число ламп в установці:

                                                (7.11)

9. Визначають загальну потужність УФ – установки:

                                          (7.12)

де К_пра – коефіцієнт, що враховує втрати в ПРА (значення К_пра лежить в межах від 1,15 до 1,3 в залежності від потужності ламп і схеми вмикання).

10. Визначають затрати електоренергії на дизінфекцію 1 м³ води:

                                                     (7.13)

       Приклад 1.

Провести розрахунок опромінювальної установки для обеззараження води для тваринницького комплексу ВРХ на 600 голів, якщо відомо, що одна тварина споживає 100 л води, коефіцієнти добової і годинної нерівномірності споживання відповідно, рівні:

К_доб =1,3; К_год. ­=2,5

        Вконання:

       1.Визначаємо потрібний розхід води:

                  (7.14)

2.Вибираємо заглиблену конструкцію опромінювальної установки з лампою ДБ-30, що має: Р_л =30 Вт, Ф_б =6,0 бк; с_л =30 мм; =895 мм (рис.20). _варцовог робочу довжину лампи l_пр = 700 мм, зовнішній діаметр _варцового чохла d =40 мм, товщина кварцевого чохла 5 мм.

3. Задаємось швидкістю руху води V = 3м.с^-1 і визначаємо живий переріз:

                                                (7.15)

4. Обчислюємо внутрішній діаметр трубопроводу:

                               (7.16)

Приймаємо найближчий переріз трубопроводу Д_ст = 100 мм.

5. Обчислюємо глубину потоку води:

6. Визначаємо коефіцієнт пропускання бактерицидного випромінення d_б з врахуванням, що а = 0,25 (табл..18):

                                       (7.17)

7. Задаємося: К_з = 2,2 (_варц.15); Н_б = 2,4 бк/см², для бактерій коли (табл.13), Б₀ = 1000 шт.л^-1: Б = 3 шт.л^-1. Коефіцієнт використання бактерицидного потоку (И^I_оу = 0,9) визначається, тільки втротами випромінювання в кварцевому повітрі:

8. Визначаємо потрібну кількість ламп:

                   (7.18)

     Округляємо до 4 шт. Лінійні розміри взяті в сантиметрах, ефективний потік - в мілібактах.

9. Визначаємо потужність УФ - установки:

                                       (7.19)

10. Затрати електроенергії:

ч м²                                        (7.20)

       Приклад 2.

   Розрахувати установку з незаглибленими джерелами бактерицидного випромінення для обеззараження води з поверхневого джерела при росході води Q = 15 м³,с^-1. Максимальний вміст бактерій в 1 л води дорівнює 1000 шт/л. В якості відбивача використовується листовий алюміній з обробленою поверхнею (рис.21)

   Виконання.

1. Приймаємо, що кількість бактерій після опромінення Б = 1, коефіцєнту опору бактерій К = 2500 мкб.см^-2. По табл.18 приймаємо a = 0,2 см^-2, коефіцієнт послаблення потоку в воді h _в = 0,9.

2. Вибираємо в якості джерела випромінювання лампу ДБ-15 (табл.16) з бактерицидним потоком Ф_лб = 2,5 бк.

3. Приймаємо коефіцієнт відбиття відбивача r _б = 0,6 (табл.15) і кут подочі випромінення a _отр = 180^°.

4. Визначаємо коефіцієнт використання бактерицидного потоку ламп.

                    (7.21)

  де a _отр - центральний кут в градусах між прямими, що з’єднують джерело і ближні краї відбивача (для обеззараживаючої установки з однією лампою цей кут лежить в межах від 120 до 150^°. В установках з декількома лампами 180^°).

          r _б - коефіцієнт відбиття бактерицидного потоку поверхня відбивача установки.

       До розрахунку занурювальної установки обеззаражування води

1 - лампа,

2 - чохол,

  3 - труба.

Рис.7.1

 

5. Визначаємо необхідний бактерецидний потік джерел випромінення:

                  (7.22)

  де h _в - коефыцыэнт використання бактерицидного потоку ламп в шарі води товщиною

6. Визначаємо необхідне число ламп.

                                          (7.23)

7. Відповідно товщина шару води.

              (7.24)

8. Загальна ширина установки приймається близько до довжини ламп ДБ-15, в₀ = 45 см. Швидкість руху води в лотках, необхідна для доброго переміщування повинна бути не менш 0,2 м.с^-1.

9. Визначаємо ширину одного лотка:

                      (7.25)

10. Число лотків в установці.

                                          (7.26)

Приймаємо n_лот = 3, тобто вся ширина ємкості з водою буде розділена двома перегородками на три частини.

11. Остаточна ширина одного лотка в₁ = 0,15 м, тоді швидкість води:

                            (7.27)

12. Відстань між лампами визначимо рівною l_n = 12 см, тоді загальна довжина корпуса буде.

                                          (7.28)

 

       Приклад 3.

   Провести розрахунок для обеззараження води, яка містить 6 ламп типу

ДБ-60. Визначити потрібну кількість таких установок для обеззараження води з відкритого водойому, що містить 1000 мікробних тіл на 1 л, при розході = 17 л. С^{-1‑ .}

       Виконання:

1. Вибираємо: Б = 1, коефіцієнт опору бактерій К_б = 2500 мкб.с.см^-2. Коефіцієнт a = 0,25 см^-1, коефіцієнт послаблення випромінення в кварцевому чохлі приймаємо h _в = 0,9, коефіцієнт використання такцерицидного потоку ламп N = 0,9. Бактерецидний потік ламп Ф_б.л. = 8 бк.

      Враховуючи вищеподане, продуктивність установки:

(7.29)

2. Визначаємо необхідну кількість установок:

                                       (7.30)

    До розрахунку поверхні опромінюючої установки для обеззараження води.

     1 - лампи; 2 - відбивач.

Рис. 7.2

 

Приймаємо дві установки.

       Приклад 4.

       Провести розрахунок установки для обеззараження приміщення ветеринарного пункту розміром 4 ´ 4 м², висотою h = 3,0 м, лампою ДБ-30 з потоком випромінення Ф_лб = 6 бк.

       Виконання.

1. Попередньо рахуємо, що лампа встановлена в центрі приміщення на висоті h_р = 2,2 м. При цьому відстань до крайнього кута кімнати складає h = 3,6 м.

2. Припускаємо, що обеззараження повітря в найбільш віддаленому місці забезпечить обеззараження повітря всієй кімнати. Лампа встановлюється без арматури і має равномірний світлорозподіл.

3. Сила випромінення лампи:

                                     (7.30)

4. Коефіцієнт пропускання повітря:

                            (7.31)

5. Сила випромінення лампи, скоректована з врахуванням випромінювання в повітрі:

                   (7.32)

6. Визначаємо опроміненність в найбільш віддаленій точці:

                (7.33)

7. Приймаємо Б/Б₀ = 1/1000, К_з 2,2 Н_б = 4100 мкбн.е.см^-2 (для стафілококу), тоді час опромінення складає:

            (7.34)

Тривалість роботи установки приймаємо рівною 4; і 35 хвилин.

 

       Приклад 5.

       Розрахувати установку для обеззараження повітря в вентиляційній камері перерізом 3,3% 3 м², висотою 5 м з розходом повітря 36000 м³.с^-1 Q = 10 м³.с^-1.

       Виконання

1. Визначаємо коефіцієнт поглинання для 10,7.10^-3 см^-1 і h = 5,0 м;

2. Приймаємо лампи ДБ-30;

3. Визначаємо необхідну кількість ламп;

        (7.35)

4. Враховуючи велечину кількість ламп, що призведе до високої вартості експлуатаційних росходів, змінимо тип лампи. Візьмемо лампу ДРТ-1000 з потоком випромінення;

                             (7.36)

 

8. РОЗРАХУНОК РУХОМИХ ОПРОМІНЮВАЛЬНИХ УСТАНОВОК.

 

      Загальні положення.

 

       Розрахунок рухомих УФ-опромінювальних установок, в яких використовуються у якості випромінювання лампи високого тиску типу ДРТ, мають парабоциплічний відбивач. Основні формули для визначення опроміненності.

  Для плоского об’єкту:

                     (8.1)

  де hp - висота переміщення опромінювача над об’єктом;

        a _к - найбільше значення кута між напрямком потоку від джерел, град;

         n - число проходів опромінювача над об’єктом;

      Ав - дози опромінення об’єкту, мВт.ч.м^-2;

        V - швидкість переміщення опромінювачів, м.ч^-1.

  Для сферичного об’єкту:

(8.2)   (8.3)

- для циліндричного об’єкта, вісь якого перпендикулярна напрямку силі випромінення:

                                                 (8.4)

     До розрахунку опроміненності від рухомої УФ-опромінювальної установки.

 

 

Рис. 24

 

                       (8.5)

для циліндричного об’єкту, вісь якого паралельна напрямку сили випромінювача:

                                          (8.6)

                    (8.7)

Довжина кроку опромінювача:

                                      (8.8)

де – а – довжина примічення, м;

     n - число опромінювачів в одному ряді;

Висота підвісу опромінювачів над підлогою

                                                    (8.9)

де h_о - висота, на якій знаходиться центр тіла тварини над підлогою, м.

      Середня опроміненність, мВт.м₂, для плоскогоризонтальних, сферичних і циліндричних об’єктів відповідно:

(8.10)   (8.11)   (8.12)   (8.13)

       Опромінювальна установка повинна задовольняти вимоги:

                                               (8.14)

  де – Е_доп – величина допустимої опроміненності;

Z – коефіцієнт мінімальної опроміненності.

   Тривалість опромінення в кінці строку служби джерела вітального випромінення, рік:

                                               (8.15)

де в – коефіцієнт, що враховує відмінність ефективного потоку лампи в процесі розгорнення від потоку робочої лампи (в = 0,35...0,7).

t_раз - час повного розгорання лампи (t = 5...10 хв в залежності від умов оточуючого середовища), рік.

    Час роботи, рік опромінювальної установки на протязі доби;

                                               (8.16)

де t₁ – час повного проходу одного опромінювача, рік.

       Потік випромінювання опромінювача і сила випромінення зв’язані між собою:

                                       (8.17)

де Ф_уфл – потік УФ- випромінення лампи;

      І_в.о – осьова сила випромінення лампи;

g - захисний кут опромінювача;

r - коефіцієнт відбиття матеріалу, з якого зроблений відбивач (табл.).

При розрахунках приймають, що:

                                                                      (8.18)

В реальних умовах можлива екрануюча дія відбивачів, тобто:

                                                                                (8.19)

або

                                                                               (8.20)

  Для випадку, коли  в формулу () підставляють

       

В таблиці приведені сили вітального випромінювача деяких джерел.

 

Таблиця 8.1

Сила вітального випромінювання

                                                  

Тип лампи	ДРТ-1000	ДРТ-400	ДРТ-230	ЛЄ-30-1	ЛЄ-15
ІВ.О,вит.ср^-1	3,0	0,95	0,56	0,06	0,03

 

Приклад.

Розрахувати опромінювальну установку для корівника на 100 голів розміром 12´62 м², висотою конька h_к = 5 м при висоті стін H_с = 3,0 м. Корови знаходяться в стійлах розмірами 1,2 2 м². Опромінювач має конусний світлорозподіл, при дозі опромінювання А_в =270 мВтч.м^-2. Скорость установки УО-4, V = 18 м.ч^-1.

 

  Виконання.

1. Приймаємо число проходів над тваринами: n = 2

2. По справочному визначаємо Ф_л; в установці використовується лампа ДРТ-400. Ії потік випромінювання: Ф_л =4750 мВт.

3. Коефіцієнт відбиття r = 0,4.

4. Визначаємо силу випромінення:

                (8.19)

5. Визначаємо висоту підвісуопромінювачів над коровами, беручи корову об’єктом у вигляді циліндру.

          (8.20)

6. Висота підвісу опромінювача над тваринами з врахуванням росту корів (ріст тварин h_nc = 1,35...1,5 м):

                                (8.21)

7. В установці нараховується 4 опромінювача, кожний з яких обслуговує ј частину приміщення (по 2 на ряд). Відповідно довжина ділянки, що опромінюється:

                              (8.22)

де а = 62 м - довжина приміщення.

8. Визначаємо середню опроміненність:

             (8.23)

9. Приймаємо z = 1,34; Е_доп = 930 мвит.м^-2 (табл..):

                         (8.24)

     Нерівність виконується.

10. Визначаємо тривалість опромінення однієї тварини в кінці строку служби ламп:

                                   (8.25)

11. Час роботи опромінювальної установки за добу складає: