Содержание

Введение

1. Общие сведения о предприятии

1.1 Краткая природно-климатическая характеристика района расположения предприятия

1.2 Краткая характеристика основных технологических процессов

1.3 Количественная характеристика выбросов и обоснование ее полноты и достоверности

1.4 Источники загрязнения выделяющих веществ

1.4.1 Расчет промышленных выбросов в атмосферу

2. Основные понятия и определения процесса пылеулавливания и физико-химические свойства пыли

2.1 Классификация пылеуловителей

2.2 Санитарные требования к очистке выбрасываемых в атмосферу и воздуха от пыли

3. Гравитационные и инерционные методы сухой очистки газов и воздуха от пыли

4 Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

4.2 Мероприятия по обеспечению электробезопасности производства

4.3 Освещение

4.5 Вентиляция

5. Интегрированная оценка проекта по критериям безопасности и экологичности

5.1 Расчет производственного освещения

6. Экономическое обоснование дипломного проекта

6.1 Определение экономической эффективности мероприятия по модернизации вентиляционной системы

6.1.1 Определение объема капитальных вложений по базовому варианту

6.1.2 Определение объема инвестиций в капитальные вложения по проектируемому варианту

6.1.3 Определение эксплуатационных издержек по базовому и проектируемому вариантам

6.1.4 Определение приведенных затрат по базовому и проектируемому вариантам

6.2 Определение экономической эффективности по установке рукавного фильтра в подготовительном отделении

6.2.1 Определение капитальных вложений

6.2.2 Определение эксплуатационных затрат

6.2.3 Определение приведенных затрат

Заключение

Список литературы

Введение

Характерной особенностью настоящего времени является интенсификация и глобализация воздействия человека на окружающую среду, что сопровождается небывалым ростом негативных последствий. Главным стал вопрос безопасности человека в техносфере и защита природной среды от ее негативного влияния.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В ХХ веке на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряде случаев и к полной региональной деградации. Этому способствовали

- высокие темпы роста численности населения Земли (демографический взрыв) и его урбанизация;

- рост потребления и концентрации энергетических ресурсов;

- интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства;

- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и как следствие росту населения.

Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты, который непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупнейших городов и промышленных центров характерен высокий уровень загрязнения компонент среды обитания. Так, атмосферный воздух городов содержит значительно большие концентрации токсичных примесей по сравнению с воздухом сельской местности.

Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства энергетических и сырьевых ресурсов.

Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет боле высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения. Так в США 7% населения используют 1/3 мирового производства электроэнергии (по статистическим данным 1970 года).

Оценивая экологические последствия развития энергетики, следует иметь в виду, что во многих странах это достигается за счет использования тепловых электростанций (ТЭС), сжигающих уголь, мазут или природный газ. Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы.

Во второй половине ХХ века каждые 12 лет удваивается промышленное производство ведущих стран мира, что удваивает выбросы загрязнений в биосферу.

Опыт эксплуатации технологического оборудования различных отраслей промышленности показывает, что, несмотря на применение инженерно-экологических систем, призванных обеспечить качество воздушной среды производственных помещений на уровне санитарно-гигиенических нормативов, концентрации загрязняющих веществ в воздухе рабочих зон зачастую превышают ПДКр.з..

Основные причины: нарушение технологических режимов, несвоевременный и некачественный ремонт оборудования (эксплуатационные недостатки) - 20%; 38% - несовершенство технологических процессов и оборудования (технологические недостатки); 42% - не всегда оптимальный выбор проектных решений элементов инженерно-экологических систем, обеспечивающих улавливание загрязнений непосредственно от технологического оборудования (инженерно-экологические недостатки).

Устранение причин, относящихся к двум последним группам, позволит существенно снизить концентрацию загрязняющих веществ в воздухе рабочих зон и приблизить их к требованиям санитарно-гигиенических нормативов. Причем технологические мероприятия по снижению загрязнения воздуха рабочих зон позволяют уменьшить интенсивность выделения загрязняющих веществ на источниках их образования, что повышает эффективность работы инженерно-экологических систем. Последнее свидетельствует о тесной взаимосвязи технологических и инженерно-экологических мероприятий и необходимости комплексного подхода к решению проблемы прогноза и повышения эффективности работы устройств по снижению загрязнения воздуха рабочих зон различных отраслей промышленности.

В связи с этим не менее важно доведение полученных научных методик прогноза эффективности работы технических решений по улавливанию загрязняющих веществ до уровня, пригодного для проведения инженерных расчетов.

1. Общие сведения о предприятии

Наименование предприятия ЗАО «Сантарм».

Создание ЗАО «Сантарм» зарегистрировано Администрацией города Ростова-на-Дону с выдачей свидетельства за № 195 серия АО-КР 1997 года.

В учредительных документах заявлена деятельность по выпуску санитарно-технической арматуры.

Режим работы предприятия.

Односменный - трехсменный, общая численность рабочих составляет 746 человек.

Общая площадь предприятия.

- промплощадка № 1 - 1,380 га, в том числе 0,00 га под газоны, тротуарные дорожки, проезжая часть - 0,200 га

- промплощадка № 2 - 1,850 га, в том числе 0,020 га под газоны, тротуарные дорожки, проезжая часть - 0,200 га

- промплощадка № 3 - 3,600 га, в том числе 0,200 га под газоны, тротуарные дорожки, проезжая часть - 0,800 га

1.1 Краткая природно-климатическая характеристика района расположения предприятия

В настоящем разделе приведена метеорологическая характеристика состояния атмосферного воздуха в районе размещения предприятия.

По метеоусловиям, способствующим концентрации вредных примесей в приземном слое атмосферы, район размещения предприятия относится к третьей зоне - повышенного потенциала загрязнения воздуха.

Метеорологические характеристики коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере приняты согласно справке, выданной Ростовским областным центром по гидрометеорологии и мониторингу ОС, ля г. Ростова-на-Дону.

Метеорологические характеристики коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере.

Таблица 1

Наименование Характеристик	Величина
1. Коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы, А	200
2. Коэффициент рельефа местности	1
3. Средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, Т, С	29,1
4. Средняя температура наружного воздуха наиболее холодного(для котельных работающих по отопительному графику), Т, С	-6,3
5. Среднегодовая роза ветров, % Север Северо-восток Восток Юго-восток Юг Юго-запад Запад Юго-запад Запад Северо-запад Штиль	7 12 34 9 3 10 18 10 18 7 12
6. Скорость ветра, повторяемость, превышение которой составляет 5%, м/с. Для открытой местности Для закрытой местности	13 7

По данным Ростовского центра гидрометеорологии и наблюдению за природной средой фоновые концентрации загрязняющих веществ в районе предприятия составляют:

Двуокись серы - 0,02

Взвешенные вещества - 0,9

Окись углерода - 3,0

Двуокись азота - 0,13

Сероводород - 0,0014

Фенол - 0,012

Аммиак - 0,12

Фоновые концентрации, рассчитанные в среднем по городу Ростова-на-Дону с учетом вклада всех действующих предприятий в загрязнение воздушного бассейна города.

1.2 Краткая характеристика основных технологических процессов

ЗАО «Сантарм» является высокоспециализированным предприятием по выпуску санитарно-технических изделий: кранов-смесителей, водоразборных кранов, палатенцесушители, лабораторной арматуры и т. д.

Основной производственный процесс состоит из ряда техноло-гических операций, происходящих в следующих подразделениях:

- Цех цветного литья;

- Участок термопластавтоматов;

-Участок полиэтиленовых шлангов;

- Инструментальный участок;

- Заготовительный участок;

- Шлифовальный участок;

- Участок гальванопокрытий;

- Участок сборки;

- Механический цех;

-Деревообрабатывающий участок.

Основной продукцией цеха цветного литья являются латунные отливки деталей сантехарматуры. В цех цветного литья поступает чушковая латунь. Для ее плавки используется 13 индукционных печей заводского изготовления мощностью 75-80 кВт, объемом плавильных камер до 250-320 кг жидкого металла.

Отливка заготовок деталей сантехарматуры производится в пресформах под давлением 600-800 атм. на 13-ти машинах цветного литья модели 711Б08. Температура жидкого металла доводится до 920 ЃЋ.

Отлитые заготовки проходят механическую обработку на участке заточки на заточных станках, оборудованных вытяжной вентиляцией, с пылеулавливающими установками (циклон ЦН-15).

В результате деятельности цеха цветного литья на предприятии образуются следующие промотходы:

- шлаки, содержащие латунь;

- пыль, содержащая металлические примеси.

На участке термопластавтоматов производятся детали из пластмассы методом литья под давлением на термопластавтоматах марки ТП-125, ТП-250, Д-3152, ДТ-3281, Д-3330 при tє = 180-220 ЃЋ и шланги с трубками методом экструзии на линиях сливных труб. В процессе производства, согласно технологического регламента образуются промышленные отходы - литники пластмасс. Отходы пластмасс дробят на измельчителях пластмасс марки ИРП-300 для дальнейшего использования в качестве сырья, смешивая с гранулами исходного сырья.

В инструментальном цехе изготавливают оснастку и инструмент.

Заготовки корпусных деталей, смесителей и другое из цеха цветного литья поступают в механический цех на участок агрегатных станков «ХА» для механической обработки.

В процессе механической обработки металла и сварочных работ образуются отходы черного металла. Для холодной обработки металла используются токарные, фрезерные, сверлильные станки и другие виды механического оборудования. Образовавшиеся отходы черного и цветного металла помещаются в специальную тару для сбора и временного хранения, которые находятся непосредственно в цехах. В них поступают также отходы электродов. По мере накопления отходов черных металлов передаются на утилизацию во «Вторчермет» г. Батайска, цветные металлы во «Втоцветмет» г. Батайска.

На территории механического цеха находится участок виброшлифовки, где производится шлифовка всевозможных деталей, гаек и т. д. мокрым песком и гайком (байкамет). При этом образуется такой отход, как пастообразный абразив.

После механической обработки часть деталей поступает на дальнейшую обработку и гальваническое покрытие.

В гальваническом цехе детали смесителей и другие сантехатматуры поступают на участок шлифовки и полировки.

Шлифовка производится на полуавтоматической линии «Силлем» и вручную на станках ЭВ853 с применением абразивной линии ГОСТ12.439-79.

Образующиеся промышленные отходы:

- отходы абразивной ленты, которые в связи с отсутствием технологии по переработке, вывозятся на полигон ТБО.

- абразивная пыль с включением цветных металлов, сдается во «Втормат» г. Батайск.

- отработанные войлочные круги, в связи с отсутствием технологии по переработке, вывозятся на полигон ТБО.

После механической подготовки поверхности, детали поступают на участок гальванопокрытий, где проходит процесс обезжиривания при tє= 60-80 ЃЋ в растворах Na3PO3, NA2CO3 с концентрацией 50-70 г/л процесс активации при

tє = 15 - 30ЃЋ в растворе соляной кислоты.

Никелирование деталей производится в электролитах на основе сернокислого никеля.

Хромирование деталей производится в ваннах хромирования в электролитах состава Cr3H2SO4 .

Окончательное декоративное покрытие - хромирование при

tє = 45 - 50ЃЋ в растворе Cr3O3,100-150 г/л.

Межоперационная промывка осуществляется в проточной питьевой воде. Все операции производятся в автоматическом режиме.

В гальваническом цехе образуется отход - жидкий шлам, содержащий Cr четырехвалентный и состоящий из хромового электролита, с повышенным содержанием меди, цинка, железа.

Промывные сточные воды нейтрализуются в очистных сооружениях, проходят через электрокоагуляторы, с последующим сбросом в городскую канализацию.

После прохождения всей технологической цепочки детали поступают на участок сборки, где происходит сборка и упаковка готовой продукции.

При выполнении работ по ремонту оборудования на механическом оборудовании техническом обслуживании автотранспорта образуется промышленный отход - ветошь промасленная.

Промасленная ветошь собирается в оборудованном месте для дальнейшей передачи ООО «Таравторсырье» г. Батайск.

В столярном отделении выполняются следующие операции - пиление, строгание и механическое соединение. В результате деревообрабатывающих работ образуются отходы древесины в виде кусковых отходов и стружки. Отходы древесины по мере накопления передаются Ростовскому Республиканскому ипподрому или населению.

При выполнении ремонтных работ основных средств, осуществляется окраска изделий пневматическим методом на открытых площадках. Образующиеся при выполнении окрасочных работ отходы краски помещаются в металлическую емкость и хранятся на территории предприятия. Работы по окрашиванию изделий баз использования гидрофильтров снижает объем образования отходов краски т.к. большая часть краски выбрасывается в воздух или распыляется на расположенные предметы.

Предприятие имеет собственные котельные, укомплектованные котлоагрегатами, работающие на природном газе.

Производственный процесс выработки тепла со сжиганием природного газа в камерной топке котла не является отходообразующим. При ремонте котельного оборудования и отопительных систем образуется нетоксичный лом черны металлов, образующиеся на предприятии и также вывозятся во «Вторчермет».

1.3 Количественная характеристика выбросов и обоснование ее полноты и достоверности

Инвентаризация источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу выполнена с целью выявления источников загрязнения атмосферного воздуха, определение качественного и количественного состава выбросов для дальнейшей оценки уровня загрязнения атмосферы.

До начала инвентаризации были выявлены подготовительные работы по выявлению и устранению дефектов вентиляционных систем, по ознакомлению с технологическим оборудованием и технологическими процессами, при которых в атмосферу выделяются загрязняющие вещества.

По сбору исходных данных о составе и количестве основного и вспомогательного сырья, топлива и материалов, применяемых в процессе производства их расходе, а также времени и режимах работы технологического оборудования.

При определении качественного состава выбросов выявлены все загрязняющие вещества, образующиеся в технологическом процессе с учетом возможных химических превращений.

Состояние оборудования и технологических коммуникаций удовлетворительно. Возможность аварийных и залповых выбросов загрязняющих веществ по характеру технологических процессов исключено. В период проведения инвентаризации собранны сведения о работе автотранспорта предприятия (в среднем за один день).

Работы проводились в соответствии с требованиями руководящих документов. Параметры газовоздушной смеси определились в соответствии.

Качественный и количественный состав выбросов определяется:

- из источников №№-1001,2001,3001,6001 расчетно-аналитическим методом;

- из источников №№-2001-2010,2012-2017,3002-3015,3017,3019-3020 инструментально-аналитическим методом.

Инструментально-аналитический контроль источников выбросов выполнен лабораторией ЗАО «Сантарм».

Количественные характеристики выбросов получены:

- максимальные г/с - исходя из фактической производительности технологического оборудования с учетом возможности его одновременной работы.

- среднее т/год - исходя из общего расхода используемого сырья и материалов с учетом времени работы соответствующего технологического оборудования.

По результатам инвентаризации на предприятии имеется 24 организо-ванных и 6 не организованных источников загрязнения атмосферы, 16 источников оборудованы установками очистки газа. Очистка ГВС осуществляется от пыли.

Остальные источники выбрасывают в атмосферу неочищенный воздух.

Эффективность очистки УОГ в пределах средних эксплуатационных значений.

1.4 Источники загрязнения выделяющих веществ

ПДВ - АТМОСФЕРА v3. 02 ООО «Экосфера»

Ростов-на-Дону, ЗАО «Сантарм»

Таблица 2

Наименование производства номер цеха, участка и т.д.	Номер источника загрязнения атмосферы	Номер источника выделения	Наименование источника выделения загрязняющих веществ	Время работы источника выделения, час В сут.	Время работы источника выделения, час За год	Наименование загрязняющего вещества	Код загрязняющего вещества	Кол-во загрязняющего вещества
Площадка 3(2-ялиния 62) котельная	3001	01	Котлоагрегат ДКВР 4/13	24.0	4344	Азот диоксида Азота оксид Ангидрит сернистый (серы диоксид) Углерода оксид	0301 0304 0330 0337	3.7392896 0.9348224 0.4674748 14.6066
Шлифовальный участок	3002	01	Станки шлифовально-полировальные - 5шт.	8,0	1936	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	1.6016
	3003	01	Станки шлифовально-полировальные - 4шт.	8,0	1936	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	2.8012
	3004	01	Станки шлифовально-полировальные - 5шт	8,0 1936	3,0 726	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	1.2729
	3005	01	Автоматическая линия «Силлем»	8,0 1936	3.0 726	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	0.6528
	3006	01	Станки шлифовально-полировальные - 3шт			Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	0.7165
	3007	01	Шлифовальный агрегат			Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	0.3905
	3008	01	Ванна химического обезжиривания - 2 шт.	14.00	3388	Натрия гидроокись (натр. едкий, сода каустическая)	0150	0.011
	3009	01	Ванна хромирования - 2 шт.	14,0	3388	Хром шестивалентный (в пересчете на трехокись хрома)	0203	0.0049
	3010	01	Ванна электрохимического обезжиривания - 2 шт.	14,0	3388	Натрия гидроокись (натрий едкий, Сода каустическая)	0150	0.011
	3011	01	Ванна никелирования - 2 шт.	14.00	3388	Никеля растворимые соли(в пересчете на никель)	0165	0.0005
	3012	01	Ванна никелирования	14.00	3388	Никеля растворимые соли(в пересчете на никель)	0165	0.0006
	3013	01	Ванна снятия покрытия - 2 шт.	14.00	3388	Кислота серная по молекуле H2SO4	0322	0.0026
	3014	01	Станки заточные - 4 шт.	4.0	968	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	0.1337
Гальванический участок	3015	01	Ванны химического обезжиривания	8.0	1936	Натрия гидроокись (натрий едкий, сода каустическая)	0105	0.0028
Заточный участок	3017	01	Заточный станок	3,0 3,0	726 726	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	0.1133
Участок травления брака	3018	01	Сварочный пост	3.0	780	Железо оксид(в пересчете на железо)	0123	0.01557
						Марганец и его соединения (в пересчете на диоксид маар-ганца)	0143	0.001625
						Хрома трехвалентные соединения(в пересчете на хром )	0228	0.000205
Инструментальный участок	3019	01	Станки шлифовально-полировальные - 4 шт.	8,0	1936	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	1.065
	3020	01	Станки шлифовально-полировальные - 4 шт.	8.0	1936	Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в % ниже 20 (доломит и др.)	2909	1.9495
Монтажный участок	6001	01	Открытая стоянка автомобильного транспорта	0.7	191	Азота диоксид Сажа Ангидрит сернистый (серы диоксид) Углерода оксид Формальдегид Углеводороды предельные C12 - С19 (растворит. РПК - 265П и др.) в пересчете на суммарный орг. углерод	0301	0.00713 0.0003044 0.000665 0.0263 0.0000594 0.0064
Шлифовальный участок
Гараж

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу ПДВ - АТМОСФЕРА v3/02 ООО «Экосфера» Ростов-на-Дону, ЗАО «Сантарм»

Таблица 3

Код загрязняющего вещества	Наименование вещества	ПДК максимальноразовая, мг/м і	ПДК средне -суточная,3мг/м	ОБУВ Ориентир. Безопасн. УВ, мг/м і	Класс опасности	Выброс вещества г/с	Выброс вещества т/од	Значение КОВ (М/ПДК)**а	Категория опасности вещества
0165	Никеля растворимые соли (в пересчете на никель)	0.002	0.0002		1	0.00009	0.0011	18.1391	3
0304	Азота оксид	0.4	0.06		3	0.059777	0.9348224	15.5804	3
2909	Пыль неорга-ническая, содержащая двуокись крем-ния в % ниже 20(доломит и др.)	0.5	0.15		3	0.2113337	1.2471087	8.3141	3
0337	Углерода оксид	5.0	3.0		4	0.972515	14.6329	4.1628	3
0150	Натрия гидро-окись (натрий едкий, сода каустическая)			0.01		0.00184	0.0248	2.2647	3
0143	Марганец и его соединения (в пересчете на диоксид марганца)	0.01	0.001		2	0.005046	0.001625	1.8798	3
0123	Железа оксид (в пересчете на железо)		0.04		3	0.04253	0.01557	0.3893	3
0228	Хрома трехва-лентные соединения			0.01		0.00038	0.000205	0.0302	3
0203	Хром шестива-лентный (в пересчете на трехокись хрома)	0.0015	0.0015		1	0.0000096	0.0001176	0.0132	3
1325	Формальдегид	0.035	0.003		2	0.0000867	0.0000594	0.0061	3
0328	Сажа	0.15	0.05		3	0.000441	0.0003044	0.0061	3
2754	Углеводороды предельные С12-С19(растворит. РПК-265 и др.)в пересчете на суммарный орг. Углерод	1.0			4	0.00385	0.00264	0.0048	3
Вещества, обладающие эффектом суммарного вредного воздействия
0301	Азота диоксид	0.085	0.04		2	0.24947	3.76441	365.614	3
0330	Ангидрит сернистый (серы диоксид)	0.5	0.005		3	0.03085	0.46813	9.3628	3
0322	Кислота серная по молекуле H2SO4	0.3	0.1		2	0.0005	0.0026	0.0087	3
	Всего					1.57875	21.07842	425.7765
	Суммарный коэффициент опасности: Категория опасности:	4.25776 4Е+24

Характеристика источников загрязнения атмосферы

ПДВ - АТМОСФЕРА v3. 02 ООО «Экосфера»

Ростов-на-Дону, ЗАО «Сантарм»

Таблица 4

Номер источника загрязнения	Параметры источника загрязнения	Параметры газо-воздушной Смеси на выходе источника загрязнения	Код загрязняющего вещества	Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу	Координаты источника загрязнения, м
	Высота, м	Диаметр размер сечения устья, м	Скорость, м/с	Объемный расход, мі/с	Температура, ?			Точечные источники 1-го конца линейного источника	2-го конца линейного источника
							Максим. г/с	Суммарное, т/год	XI	YI	XI	YI
3001	36.0	0.63	11.97	3.73	120.0	0301 0304 0330 0337	0.2391078 0.059777 0.0298925 0.934015	3.7392896 0.9348224 0.4574748 14.6066
3002	12.5	0.5х0.5	15.79	3.1	29.0	2909	0.0269397	0.01877676
3003	12.5	0.5х0.5	9.07	1.78	29.0	2909	0.0389843	0.2717164
3004	12.5	0.5х0.5	10.13	1.99	29.0	2909	0.0177122	0.1234713
3005	12.5	0.5	18.54	3.64	29.0	2909	0.0327631	0.0855158
3006	12.5	0.4	9.87	1.24	29.0	2909	0.0114108	0.795315
3007	12.5	0.32	19.4	1.56	29.0	2909	0.0110704	0.028897
3008	13.0	0.56х 0.56	13.03	3.21	29.0	0105	0.0009	0.011
3009	13.0	0.5х 0.56	15.92	3.92	29.0	0203	0.0000096	0.0001176
3010	13.0	0.5х 0.56	11.29	2.78	29.0	0150	0.0009	0.011
3011	13.0	0.5х 0.56	12.67	3.12	29.0	0165	0.00004	0.0005
3012	13.0	0.54	16.59	3.8	29.0	0165	0.00005	0.0006
3013	12.5	0.54	10.57	2.42	29.0	0322	0.0005	0.0026
3014	12.0	0.25	11.41	0.56	29.0	2909	0.0039728	0.0139048
3015	12.5	0.45	13.39	2.13	29.0	0150	0.00004	0.0028
3017	12.0	0.27	13.8	0.79	29.0	2909	0.0048174	0.0125763
3018	11.0	0.7х0.7	2.42	0.93	29.0	0123 0143 0228	0.04253 0.005046 0.00038	0.01557 0.001625 0.000205
3019	7.8	0.6	10.93	3.09	29.0	2909	0.0284208	0.019809
3020	9.0	0.3х0.3	27.87	1.97	29.0	2909	0.0352422	0.0254637
6001	5.0				29.0	0301 0328 0330 0337 1325 2754	0.01037 0.000441 0.000963 0.0385 0.0000867 0.00385	0.00713 0.0003044 0.000665 0.0263 0.0000594 0.00264	2000	2000	20	20

1.4.1 Расчет промышленных выбросов в атмосферу

Расчет промышленных выбросов при механической обработке металлов.

При обработке металлов без охлаждения наибольшим пылевыделением сопровождаются процессы абразивной обработки металлов: зачистка, полирование, шлифование и др. образующая при этом пыль на 30-40% по массе представляет материал абразивного круга и на 60-70% - материал обрабатываемого изделия. Интенсивность пылевыделения при этих видах обработки связана, в первую очередь, с величиной абразивного инструмента и некоторых технологических параметров резания. При обработке войлочными и матерчатыми кругами образуется войлочная (шерстяная) или текстильная (хлопковая) пыль с примесью полирующих материалов, например, пасты ГОИ.

В ряде процессов механической обработки металлов и их сплавов применяют смазывающие охлаждающие жидкости, в зависимости от физико-химических свойств основной фазы они подразделяются на водные, маслянистые и специальные.

Применение смазывающей охлаждающей жидкости сопровождается образованием тонкодисперсного масляного аэрозоля и продуктов его термического разложения.

Количество выделяющегося аэрозоля зависит от многих факторов: формы и размеров изделия, режимов резания, расходов и способов подачи смазывающей охлаждающей жидкости. Экспериментально установлена зависимость количества выделений масляного аэрозоля от энергетических затрат на резание металла. Удельные показатели выделений в этом случае определяются как масса загрязняющего вещества, выделяемая на единицу мощности оборудования (на 1 кВт мощности привода станка).

Применение смазывающей охлаждающей жидкости снижает выделение пыли до минимальных значений, однако в процессах шлифования изделий количество выделяющейся совместно с аэрозолями смазывающей охлаждающей жидкости металлоабразивной пыли остается значительным.

В соответствии со СНиП 2.04.05-92*(1) все источники пылевыделений, как правило, должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией и пылеочистными установками. Это обеспечивает достижение ПДК в воздухе рабочей зоны с условием, что вредности не проходят через зону дыхания работающих.

Заточный участок ИЗА 1

Исходные данные. Источниками выделения загрязняющих веществ являются три станка с диаметрами абразивного круга 100, 250 и 400мм соответственно. Все три источника выбросов объединены в одну систему местной вытяжной вентиляции и выбрасывают загрязненный воздух в атмосферу через трубу источника загрязнения атмосферы ИЗА 1 с помощью вентагрегата В1. Перед выбросом в атмосферу воздух очищается в пылегазоочистном аппарате - циклоне с обратным конусом типа ЦОК со степенью очистки Е=0,85. Время работы источников выделения ИВ 1, 2 и 3 соответственно равно Т=400; 700; 250 ч/год.

Расчет. В связи с тем, что общеобменная вытяжная система вентиляции отсутствует, считаем Кмо = 1.

1. Массовые выделения абразивной (код 2930) и металлической пыли (код 0123).

Талица 5

Номер источника Выделения	Источник выделения	Массовое выделение загрязняющих веществ
	Заточные станки с диаметром Круга (мм)	Мє№ (г/с) 2930	Мє№ (г/с) 0123
ИВ 1	100	0,004	0,006
ИВ 2	250	0,011	0,016
ИВ 3	400	0,019	0,029

2. Так как имеется три источника выделения загрязняющих веществ с различными характеристиками каждого вида по 1 единице n=1, то для ИВ 1:

М є№ = 0,004• 1• 1= 0,004 г/с,

М є№ = 0,006• 1• 1= 0,006 г/с.

Так же определяются выделения от ИВ 2 и ИВ 3. В данном примере для каждого загрязняющего вещества Мє№ = Мє.

3. Определяем суммарные выделения от ИВ 1, 2, 3 до очистки по каждому загрязняющему веществу:

Мє = 0,004+0,011+0,019 = 0,0034 г/с,

Мє = 0,006+0,016+0,029 = 0,0051 г/с.

4. Массовые выбросы в атмосферу с учетом очистки:

М = 0,034• (1- 0,85) = 0,0051 г/с,

М = 0,051• (1- 0,85) = 0,00765 г/с.

5. Валовые выделения загрязняющих веществ до очистки по каждому источнику выбросов:

ИВ 1: Вє = 0,0036• 400• 0,004 = 0,00576 т/год,

Вє = 0,0036• 400•0,006 = 0,00864 т/год;

ИВ 2: Вє = 0,0036•700•0,0011 = 0,077 т/год,

Вє = 0,0036•700•0,0016 = 0,0403 т/год;

ИВ 3: Вє = 0,0036•250•0,019= 0,0171 т/год,

Вє = 0,0036•250•0,029 = 0,0261 т/год.

6. Суммарные валовые выделения загрязняющих веществ по ИВ 1, 2, 3:

Вє = 0,00576+0,0277+0,0171 = 0,0506 т/год,

Вє = 0,00864+0,0403+0,0261 = 0,0750 т/год.

7. Валовые выбросы в атмосферу с учетом очистки в ЦОК:

В = 0,0506• (1 - 0,85) = 0,00759 т/год,

В = 0,0750• (1 - 0,85) = 0,0113 т/год.

Результат. Выбросы по ИЗА 1 составляют:

Таблица 6

Выделяющееся загрязняющее вещество	Мє (г/с)	Вє (т/год)	М (г/с)	В (т/год)
Абразивная пыль	0,034	0, 0506	0,0051	0,00759
Металлическая пыль	0,051	0,075	0,00765	0,0113

Примечание. Если принять дополнительное условие, что работают одновременно два заточных станка из трех, то суммарные массовые выделения загрязняющих веществ составят в худшем случае:

Мє = 0,011+0,019 = 0,003 г/с,

Мє = 0,016+0,029 = 0,045 г/с,

а выбросы в атмосферу после очистки

М = 0,03• (1 - 0,85) = 0,0045 г/с,

М =0,045• (1 - 0,85)=0,00675 г/с.

Валовые выбросы до и после очистки остаются такими же.

Шлифовальный участок ИЗА 5, 6, 7

Исходные данные: на участке имеется 7 станков подключенных к местной вытяжной вентиляции с выбросом воздуха в атмосферу через источник загрязнения ИЗА 5. Перед выбросом воздух очищается от пыли в пылегазоочистном аппарате - циклоне типа ЦЛП со степенью очистки 90%. Коэффициент эффективности местных отсосов Кмо=0,95. Неуловленные местными отсосами загрязняющие вещества удаляются из помещения двумя крышными вентиляторами одинаковой производительности - ИЗА 6, 7. Время работы всех станков Т=2100 ч/год. Обрабатываемый материал - сталь.

Расчет. 1. Массовые выделения Мє№ абразивной (код 2930) и металлической (код 0123) пыли от ИВ 1 - 7. Так как ИВ 1 - 5 с охлаждением, вводим коэффициент 0,1 (10% от сухой обработки).

Таблица 7

Номер источника выделения, количество	Источник выделения	Массовое выделение загрязняющих веществ (г/с)
		Мє№ 2930	Мє№ 0123	m' 2868
ИВ 1, 2, 3 (n=3)	Круглошлифовальный станок с диаметром круга 400 мм, с охлаждением эмульсией (эмульсол 3%), N=7 кВт	0,02•0,1	0,03•0,1	0,05
ИВ 4, 5 (n=2)	Плоскошлифовальный станок с диаметром круга 250 мм , с охлаждением эмульсией (эмульсол 3%), N=10 кВт	0,016•0,1	0,026•0,1	0,05
ИВ 6, 7 (n=2)	Внутришлифовальный станок с диаметром круга 20…50 мм без охлаждения, N=6 кВт	-5 0,005•10	-5 0,008•10

2. Определяем массовые выделения загрязняющих веществ по группам источников выделений с одинаковыми характеристиками ИЗА 5:

ИВ 1 - 3: Мє = 0,002•3•0,95 = 0,0057 г/с,

Мє = 0,003•3•0,95 = 0,00855г/с,

Мє = ( 0,05•10 •7) •3•0,95 = 0,998 •10 г/с;

ИВ 4, 5: Мє = 0,0016•2•0,95 = 0,00304 г/с,

Мє = 0,0026•2•0,95 = 0,00494 г/с,

М = (0,05•10 •10) •2•0,95=0,95•10 г/с;

ИВ 6,7: Мє = 0,005•2•0,95 = 0,0095 г/с,

Мє = 0,008•2•0,95 = 0,0152 г/с.

3. Определяем массовые выделения по ИЗА 5 для всех источников выделения:

Мє = 0,0057+0,00304+0,0095 = 0,0182 г/с,

Мє = 0,00855+0,00494+0,0152 = 0,0287 г/с,

Мє = 0,998+10 +0,95•10 = 1,95•10 г/с.

4. Определяем валовые выбросы по ИЗА 5 с учетом очистки:

М = 0,0182• (1-0,9) = 0,00182 г/с,

М = 0,0287• (1-0,9) = 0,00287 г/с.

М = Мє = 1 ,95•10 г/с.(эмульсол в циклоне не очищается).

5. Определяем валовые выделения по ИЗА 5 для всех источников выделения:

Вє = 0,0036•2100•0,0182 = 0,0138 т/год,

Вє = 0,0036•2100•0,0287 = 0,217 т/год,

Вє = 0,0036•2100•1,95•10 = 0,000147 т/год.

6. Определяем валовые выделения по ИЗА 5 с учетом очистки:

В =0,0138• (1-0,9)=0,00138 т/год,

В = 0,0217• (1-0,9) = 0,00217 т/год,

В = Вє = 0,000147 т/год.

7. Определяем массовые выделения по группам источников выделения, неуловленные местными отсосами и поступающие в ИЗА 6, 7. Так как пылегазоочистные аппараты на них неустановленны, то Мє = М

ИВ 1 - 3: М = 0,002•3• (1-0,95) = 0,0003 г/с,

М =0 ,003•3• (1-0,95) = 0,00045 г/с,

М = (0,05•10 •7) •3• (1-0,95) = 0,0525•10 г/с;

ИВ 4, 5: М = 0,0016•2• (1-0,95) = 0,00016 г/с,

М = 0,0026•2• (1-0,95) = 0,0006 г/с,

М = ( 0,05•10 •10) •2• (1-0,95) = 0,05•10 г/с;

ИВ 6, 7: М = 0,005•2• (1-0,95) = 0,0005 г/с,

М = 0,008•2• (1-0,95) = 0,0008 г/с.

8. Определяем суммарные массовые выбросы от всех источников выделения в ИЗА 6, 7:

? М = 0,0003+0,00016+0,0005 = 0,00096 г/с,

? М =0,00045+0,00026+0,0008=0,005 г/с,

? М = 0,0525•10 +0,05•10 = 0,103 • 10 г/с.

9.Опредекляем массовые выбросы по каждому ИЗА 6,7:

М = ? М / 2 = 0,00096 / 2 = 0,00048 г/с,

М = ? М / 2 = 0,00151 / 2= 0,000755 г/с,

М = ? М / 2 = 0,103 • 10 / 2 = 0,0515 • 10 г/с.

10. . Определяем валовые выделения (выбросы) по каждому ИЗА 6, 7:

Вє =В =0,0036 • 2100 • 0,00048=0,00363 т/год,

Вє =В =0,0036 • 2100 • 0,000755=0,00571 т/год,

Вє =В =0,0036 • 2100 • 0,515 • 10 =0,389 •10 т/год.

Результат. Выбросы по ИЗА 5, 6, 7 равны:

Таблица 8

Номер источника загрязнения атмосферы	Вид выброса	Выделяющееся загрязняющее вещество
		Пыль абразивная	Пыль металлическая	эмульсол
ИЗА 5	М є (г/с)	0,0182	0,0287	-5 1,95 • 10
	В є (т/год)	0,138	0,217	0,000147
	М (г/с)	0,00182	0,00287	-5 1,95 • 10
	В (т/год)	0,0138	0,0217	0,000147
ИЗА 6	М є , М(г/с)	0,00048	0,000755	-5 0,05155 • 10
	В є, В(т/год)	0,00363	0,00571	-5 0,389 • 10
ИЗА 7	Выбросы такие же как в ИЗА 6

Расчеты загрязнения атмосферного воздуха от выбросов на предприятии

Рассчитываем безразмерный параметр n при 0.3 < Vм < 2;

n =3 - v (Vм - 0.3) Ч (4.36- Vм) = 3 - v (1.44 - 0.3) Ч (4.36-1.44) =1.2

Vм, 2/3 1/3 1/3 (м *град / с )	n
1.44	1.2
0.49	2.14
0.49	2.14
0.49	2.14
0.49	2.14
0.42	2.31
0.36	2.51
0.52	2.08
0.52	2.08
0.52	2.08

где Vм - безразмерный параметр;

Вычислим параметр F;

f = 10 і Ч W0 Ч Д = 10 і Ч 13.5 Ч 0.63 = 0.07

НІ Ч ?Т 36І • 93

Таблица 9

Д, м	Н, м	?Т, ЃЋ	f
0.63	36	93	0.07
0.5	12.5	2	21.6
0.5	12.5	2	21.6
0.5	12.5	2	21.6
0.5	12.5	2	21.6
0.4	12.5	2	17.3
0.32	12.5	2	13.8
0.56	13	2	22.4
0.56	13	2	22.4
0.56	13	2	22.4

где W0 - средняя скорость газовоздушной смеси из устья источника, м/с;

Д - диаметр устья источника выброса, м;

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;

?Т - разность температур газовоздушной смеси и воздуха наиболее жаркого месяца:

Тr(1)= 120ЃЋ, Т r(2/10)=29ЃЋ, Твоздуха - 27ЃЋ;

Рассчитываем безразмерную величину m;

m = 1 = 1 = 1.3

0.67 +0.1Чvf +0.34Ч v f 0.67+0.1 Ч v0.07+0.34 Ч v0.007

f	m
0.07	1.3
21.6	0.4
21.6	0.4
21.6	0.4
21.6	0.4
17.3	0.4
13.8	0.4
22.4	0.4
22.4	0.4
22.4	0.4

где f - безразмерный параметр;

Определяем максимальную приземную концентрацию при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм: (мг/м і )

См = А ЧМ ЧFЧm Чn = 200 Ч3.3792896 Ч1 Ч1.3 Ч1.2 = 0.123

Н І Ч іvV1Ч?T 36ІЧіv4.21Ч93

Таблица 10

М,т/год	m	n	Н, м	V1, мі /с	?Т, ЃЋ	См, мг/мі
3.3792896 0.9348824 0.4574748 14.6066	1.3	1.2	36	4.21	93	0.123 0.031 0.015 0.48
0.18777676	0.4	2.14	12.5	2.65	2	0.12
0.2717164	0.4	2.14	12.5	2.65	2	0.17
0.1234713	0.4	2.14	12.5	2.65	2	0.078
0.0855158	0.4	2.14	12.5	2.65	2	0.054
0.0795315	0.4	2.31	12.5	1.7	2	0.062
0.08897	м	2.51	12.5	1.1	2	0.028
0.011		2.08	36	3.31	2	0.006
0.0001176		2.08	13	3.31	2	0.000062
0.0011		2.08	13	3.31	2	0.006

где А - коэффициент зависящий от температуры стратификации, определяющий условия рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для Ростовской области

А=200с?*мг*град?/г;

М - мощность вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, т/год;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газов и мелкодисперсных аэрозолей F=1);

m,n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;

V1 - оббьем газовоздушной смеси, мі/с;

?Т - разность температур газовоздушной смеси воздуха наиболее жаркого месяца:

Тr(1)=120 ЃЋ,Тr(2/10)=29 ЃЋ , Твоздуха=27 ЃЋ;

Значение опасной скорости ветра Uм(м/с) на уровне флюгера(10м от уровня земли), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе (См);

при Vм < 0.5 Uм = 0.5

при 0.5 < V м <2 Uм = Vм

Таблица 11

Vм, (м?*мг*град?/с?)	Uм, м/с
1.44	1.44
0.49	0.49
0.49	0.49
0.49	0.49
0.49	0.49
0.42	0.5
0.36	0.5
0.52	0.52
0.52	0.52
0.52	0.52

Таблица 12

Направление ветра	U, м/с	Uм , м/с	U/Uм
В	4.42	1.44 0.49 0.5 0.52	3.1 9 8.84 8.5
СВ	1.56	1.44 0.49 0.5 0.52	1.08 3.2 3.12 3
С	0.91	1.44 0.49 0.5 0.52	0.63 1.8 1.82 1.75
СЗ	0.91	1.44 0.49 0.5 0.52	0.63 1.8 1.82 1.75
ЮЗ	1.3	1.44 0.49 0.5 0.52	0.9 2.6 2.6 2.5
Ю	0.39	1.44 0.49 0.5 0.52	0.27 0.79 0.78 0.75
ЮВ	1.17	1.44 0.49 0.5 0.52	0.8 2.4 2.3 2.25
З	2.34	1.44 0.49 0.5 0.52	1.6 4.8 4.7 4.5

где U - скорость ветра: (м/с);

Uм - значение «опасной» скорости ветра: (м/с);

Вычислим максимальную приземную концентрацию при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра;

Сми = rЧСм = 0.66Ч0.123 = 0.081

r	См, мг/мі	Сми,мг/мі
0.66 0.18 0.18 0.19	0.123 0.031 0.015 0.48	0.081 0.005 0.003 0.091
4.32 0.63 0.65 0.69	0.12	0.5 0.076 0.078 0.083
0.75 2.01 1.95 2.2	0.17	0.13 0.34 0.33 0.37
0.75 2.1 1.95 2.2	0.078	0.058 0.16 0.15 0.17
0.97 0.87 0.87 0.94	0.054	0.05 0.047 0.047 0.051
0.27 0.91 0.91 0.88	0.062	0.017 0.056 0.056 0.047
0.92 1.01 1.09 1.14	0.028	0.026 0.02 0.03 0.032
3.16 0.37 0.38 0.39	0.006	0.019 0.002 0.002 0.002

где r - безразмрная величина;

См - максимальная приземная концентрация, мг/мі

Определим безразмерную величину d;

d = 4.95 Ч Vм Ч (1+ 0.28 Ч іvf) = 4.95 Ч 1.44 Ч (1+ 0.28 Ч іv0.07) = 7.95

Таблица 14

Vм, (м?*град?/с?)	f	d
1.44	0.07	7.95
0.49	21.6	4.32
0.49	21.6	4.32
0.49	21.6	4.32
0.49	21.6	4.32
0.42	17.3	3.58
0.36	13.8	2.98
0.52	22.4	4.6
0.52	22.4	4.6
0.52	22.4	4.6

где Vм - безразмерный параметр;

f - безразмерный параметр;

Найдем расстояние, на котором концентрация максимальная;

Хм = dЧН = 7.95Ч36 = 286.2

Таблица 15

d	Н, м	Хм, м
7.95	36	286.2
4.32	12.5	54
4.32	12.5	54
4.32	12.5	54
4.32	12.5	54
3.58	12.5	44.75
2.98	12.5	37.25
4.6	13	59.8
4.6	13	59.8
4.6	13	59.8

где d- безразмерная величина;

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;

Определим отношение;

Х = 20 = 0.069

Хм 286.2

Таблица16

Х,м	Хм, м	Х/Хм
	286.2	0.069
	54	0.37
	54	0.37
	54	0.37
	54	0.37
	44.75	0.45
	37.25	0.54
	59.8	0.33
	59.8	0.33
	59.8	0.33

где Х - расстояние по горизонтали от центра фонаря до расчетной точки = 20м;

Хм - расстояние, на котором концентрация максимальная;

Определим концентрацию на расстоянии Х от центра аэрационного фонаря при скорости ветра U и его направлении поперек фонаря;

С = S1 Ч См = 0.026 Ч 0.123 = 0.0032

Таблица 17

S1	См, мг/м і	С, мг/м і
0.026	0.123 0.031 0.015 0.48	0.0032 0.00081 0.0004 0.012
0.49	0.12	0.059
0.49	0.17	0.085
0.49	0.078	0.038
0.49	0.054	0.026
2.05	0.062	0.13
0.72	0.028	0.02
0.41	0.006	0.0025

где S1 - безразмерную величину определяемая при «опасной» скорости ветра Uм;

См - максимальная приземная концентрация;

Найдем безразмерную величину p U/Uм >1

P = 0.32 Ч (U/Uм) + 0.68 = 0.32 Ч 3.1 + 0.68 = 1.67

при 0.25 < U/Uм < 1

p = 8.43Ч ( 1 - U/Uм) + 1 = 8.43 Ч (1-0.63) + 1 = 1.06

Таблица 18

U/Uм	p
3.1 9 8.84 8.5	0.67 3.6 3.5 3.4
1.08 3.2 3.12 3	1.02 1.7 1.7 1.64
0.63 1.8 1.82 1.75	1.06 1.2 1.3 1.2
0.63 1.8 1.82 1.75	1.06 1.2 1.3 1.2
0.9 2.6 2.6 2.5	1 1.5 1.5 1.48
0.27 0.79 0.78 0.75	2.75 1 1 1
0.8 2.4 2.3 2.25	1 1.45 1.42 1.4
1.6 4.8 4.7 4.5	1.2 2.2 2.2 2.1

Рассчитываем расстояние от источника выброса, на котором при скорости ветра U и не благоприятных метеорологических условиях концентрация достигает максимального значения, м;

Хми = p Ч Хм = 0.67 Ч 286.2 = 191.7

Таблица 19

р	Хм, м	Хми,м
0.67 3.6 3.5 3.4	286.2	191.7 1030.3 1001.7 937.1
1.02 1.7 1.7 1.64	54	55.1 91.8 91.8 89.1
1.06 1.2 1.3 1.2	54	57.2 64.8 70.2 64.8
1.06 1.2 1.3 1.2	54	57.2 64.8 70.2 64.8
1 1.5 1.5 1.48	54	54 81 81 79.9
2.75 1 1 1	44.75	123 44.75 44.75 44.75
1 1.45 1.42 1.4	37.25	37.25 54 52.9 52.1
1.2 2.2 2.2 2.1	59.8	71.8 131.6 131.6 125.6

где Хм - расстояние, на котором концентрация максимальная;

р - безразмерная величина;

Вывод по проведенному расчету: См, Сми > ПДК выбрасываемых газов приведенных в таблице. Параметры зон с максимальной концентрацией: Хм =37.25 ч 286.2, и Хми = 52.1ч 1030.3 м. Следовательно, при проектировании размещения объектов на территории предприятия их нужно располагать на расстоянии, превышающем данные. Для уменьшения приземных концентраций загрязняющих веществ нужно применить очистку выбросов.

2. Основные понятия и определения процесса пылеулавливания и физико-химические свойства пыли

Понятия и определения

Пыль представляет собой дисперсную систему с газообразной дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой, состоящей из частиц от квазимолекулярного до макроскопического размеров, обладающих свойством находится во взвешенном состоянии более или менее продолжительное время.

Аэрозоли также представляют собой дисперсные системы с газообразной (воздушной) дисперсной средой и твердой или жидкой дисперсной фазой. Скорость оседания частиц аэрозоля очень мала, и они могут, неопределенно долгое время находится во взвешенном состоянии. Наиболее тонкие частицы аэрозоля по размерам приближаются к наиболее крупным молекулам, а наиболее крупные достигают 1 мкм.

Под термином пыль подразумевается не аэродисперсная система, а только ее твердая фаза, т. е. твердые частицы.

Уловленные частицы аэрозоля, представляющие собой очень тонкий порошок, согласно терминологии коллоидной химии иногда называют аэрогелем. Его частицы чаще всего являются продуктами конденсации, но в ряде случаев могут образовываться при тонком измельчении твердых материалов.

Пыли аэрозоли и порошки обычно полидисперсны, т. е. частицы их дисперсной фазы имеют неодинаковый размер. В природе и технике монодисперсные пыли, и аэрозоли встречаются крайне редко. Лишь у не многочисленных порошков состав приближается к монодисперсному. В технике монодисперсные порошки изготавливают в очень небольших количествах для специальных целей, в частности для градуировки приборов дисперсного анализа.

Масса частиц, содержащаяся в единице объема газа или воздуха, называется концентрацией пыли, пылесодержанием или запыленностью и обозначается С. Число частиц n в единице объема газа или воздуха представляет собой концентрацию пыли по числу частиц и обозначается Сn.

Седиметационной скоростью vs называется постоянная скорость оседания частиц, которую она приобретает в спокойной среде под влиянием силы тяжести. Она зависит от размера, формы, плотности вещества частицы, а так же от плотности и вязкости среды.

Скорость витания (парения) частицы представляют собой скорость вертикально восходящего потока, численно равную седиментационной скорости.

Размер частицы д, определяющий ее крупность, может быть охарактеризован длиной стороны частицы, размерами ее проекции, шириной ячейки сита. Диаметр точно характеризует размер только шарообразных частиц.

Эквивалентный диаметр дэ применяется для характеристики размера частиц, отличающихся по своей форме от шара. Существуют следующие понятия эквивалентного диаметра: диаметр шара, оббьем которого равен объему частицы; диаметр круга, площадь которого равна проекции частицы , определяемой путем микроскопирования.

Седиментационный диаметр дs частицы равен диаметру шара, скорость оседания и плотность которого соответственно равны скорости оседания и плотности частицы любой формы. Когда анализ пыли производится седиментометрическим или инерционным методами, под диаметром частиц всегда подразумевается и их седиментационный диаметр.

2.1 Классификация пылеуловителей

По назначению устройства для очистки газа (воздуха) от пыли подразделяются на пылеуловители и воздушные фильтры. Первые служат для санитарной очистки газов и воздуха перед их выбросом в атмосферу и для технологической очистки с целью улавливания и возврата ценных пылевидных продуктов или полуфабрикатов, а второе - для очистки приточного воздуха, подаваемого вентиляционного установками в производные и общественные здания.

В соответствии с терминологией газовой техники АН СССР (132), пылеуловители делятся на две категории: аппараты без применения жидкости и с ее применением. Такое деление принято и в ГОСТ 12.2.043-80 «Оборудование пылеулавливающее. Классификация».

Сухие пылеуловители по сущности происходящих в них физических явлений делятся на гравитационные, инерционные, фильтрационные и электрические.

По некоторым особенностям принципа их действия или основному конструкционному признаку группы пылеуловителей делятся на подгруппы и далее, в зависимости от специфики конструктивного оформления, на типы аппаратов.

Гравитационные пылеуловители представляют собой пылеосадочные камеры, в которых выпадение частиц из газового потока происходит под действием силы тяжести. Существует два типа таких камер: полые и полочные. Полки в камерах устанавливают с целью осаждения более тонких частиц или чтобы иметь возможность увеличить скорость и, соответственно, расход газа в сечении камеры без снижения степени очистки.

В инерционных пылеуловителях выделение частиц из газового потока происходит под действием сил инерции, возникающих вследствие изменения направления или скорости движения газа. Они делятся на три подгруппы: жалюзийные (пластинчатые или конические), волокнистые (рукавные, панельные, ячейковые), зернистые (насыпные, жесткие), сетчатые (ячейковые, барабанные).

Электрофильтры действуют на основе сообщения частицам в поле коронного разряда электрического заряда с последующим их осаждением на осадительных электродах. Электрофильтры делятся на две группы: однозонные и двухзонные с осадительными электродами пластинчатыми и трубчатыми, подвижными и неподвижными.

Пылеулавливающие средства с применением жидкости можно объединить в три группы: инерционные, фильтрационные и электрические.

В группу инерционных мокрых пылеуловителей входят циклоны с водяной плёнкой. Ротационные, скрубберы и ударные аппараты.

К циклонам с водяной плёнкой относятся циклоны типа ЦВП, центробежные скрубберы ВТИ, скоростные промыватели СИОТ. К ротационным - вентиляторные мокрые пылеуловители ВМП - ЛИОТ, ТбИОТ и НИИ углеобогащения, а также различного типа дезинтеграторы.

К подгруппе скрубберов следует отнести различной формы камеры с форсунками, полые, либо заполненные слоями насадки из кусков неправильной формы или реек, дисков, колец, либо с лопастями и другими деталями и конструкциями правильной геометрической формы. Кроме того, в эту подгруппу входят скрубберы с трубой Вентури, известные в технической литературе также под названием турбулентных промывателей, коагуляционных мокрых пылеуловителей и эжекторных скрубберов.

В подгруппу ударных инерционных мокрых аппаратов входит простейший пылеуловитель, типа полой башни или ямы, в нижней части которых налита вода. Запыленный газ, выходящий из вертикально расположенного патрубка, ударяется о зеркало воды. В эту подгруппу входят различного типа аппараты с импеллерами (направляющими лопастями) и самооборотом орошаемой воды: ротоклон Гипротяжмаша, пылеуловители типа ПМВК ВЦНИИОТ и ПВМ ЦНИИП промзданий.

К группе мокрых фильтрационных аппаратов, предназначенных для очистки пылевых выбросов, относятся различные пенные пылеуловители. В эту группу входят ценные пылеуловители с переливной и провальной решет-кой (ПГС и ПГМ ЛТИ), струйно-пенные НИГМИ, ударно-пенные, циклоно-пенные и пеновихревые аппараты. К этой же группе можно отнести барботажные пылеуловители без решетки и с подачей запыленного воздуха под утопленную в воде решетку.

Мокрые электрофильтры классифицируются так же, как и сухие, и отличаются от последних только применением воды в виде стекающей плёнки на осадительных электродах. При отделении жидкой дисперсной фазы (например, тумана) уловленная жидкость стекает по электродам без применения воды.

2.2 Санитарные требования к очистке выбрасываемых в атмосферу и воздуха от пыли

ПДК для производственных помещений установлены Минздравом, исходя из условия, что при ежедневной работе в пределах 8 часов в течение всего рабочего стажа такая концентрация не может вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки.

Величина ПДК для населенных мест в 10 и более раз ниже, чем для производственных помещений. В качестве ПДК для приземного слоя атмосферы над территориями предприятий принято считать 30% от ПДК для производственных помещений.

При совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их относительных концентраций (С/ПДК) не должна превышать единицы.



Для оценки степени запылённости воздушной среды в ряде случаев проводят определение количества пыли, оседающей на единицу площади в течение часа или суток. Для производственных помещений между концентрацией пыли в воздухе С (в мг/м³) и количеством оседающей пыли Со (в мг/(м²ч)) существует следующая ориентировочная зависимость:

С₀ =ЮС

Очистка и рассеивание в атмосфере выбросов технологических и вентиляционных установок должны обеспечивать снижение содержания вредных примесей, в том числе пыли, до значений ПДК в приземном слое атмосферы населённых мест и до 30% от ПДК воздуха производственных помещений в воздушной среде, окружающей здания, расположенные на территории предприятий.

Вентиляционный воздух, выбрасываемый в атмосферу, согласно §4.58 СНиП II-33-75, разрешается не очищать, если концентрация в нем пыли С не превышает следующих значений: при расходе воздуха L > 15,0 тыс. м³/ч