Современные способы борьбы с пылеобразованием

В технологической схеме производственного процесса необходимо предусматривать следующее:

-           возможно меньшее число промежуточных узлов и мест перегрузок материала;

-           сокращение до минимума числа перемещений материалов по горизонтали, применение герметичного дробильно-помольного и рассевного оборудования;

-           применение пневматического или других видов закрытого транспорта (шнеки, виброконвейеры, полностью укрытые конвейеры и др.);

минимальную высоту перепадов в местах перегрузок материала (при высоких перепадах необходимо предусматривать специальные устройства по гашению кинетической энергии падающих материалов);

27

- предварительную мойку  измельченных материалов и их  увлажнение, где это допустимо; мокрый  помол кварцитов и др.

Бункера следует оборудовать устройствами, исключающими их переполнение и полное опорожнение. Остаточный слой материала в бункере должен составлять по высоте не менее 1/3 нижней сужающейся части бункера для предотвращения поступления запыленного воздуха в помещение через питатели или при загрузке бункера.

Уменьшению выделения пыли в производственные помещения способствует автоматизация технологического процесса. При частичной или полной автоматизации работы дробильно-помольного оборудования наряду с улучшением технологического процесса уменьшается число людей, работающих в запыленной атмосфере. При автоматической загрузке все оборудование работает более ритмично, благодаря чему значительно уменьшается возможность пылеобразования [7].

Наибольшая эффективность работы обеспыливающей вентиляции (аспирации) достигается в том случае, когда пыль удаляется в месте образования. Это может быть обеспечено при устройстве у пылящего оборудования укрытий. Правильно сконструированное и выполненное укрытие является важнейшим элементом аспирационной системы. Укрытия должны быть неотъемлемой частью машин и изготовляться заводами - поставщиками оборудования.

При разработке конструкций укрытий и аспирационных систем необходимо особое внимание уделять вопросам уменьшения уноса пыли в вентиляционную сеть. Чем меньше пыли увлекается удаляемым воздухом, тем меньше теряется ценного материала и тем меньше затраты на очистку воздуха.

Отсасывающие воронки на укрытии надо располагать таким образом, чтобы отсос материала был минимальным. Это достигается путем отдаления

 

28

мест установки отсоса от мест поступления материала в укрытие, устройства укрытий с двойными стенками и установки отбойных щитков.

3.1.1 Вибрационная дезинтеграция - универсальная технология для переработки материалов

При производстве сухих строительных смесей, состоящих из тонкодисперсных порошков с максимальной крупностью частиц, эквивалентной цементной, ставят следующие задачи:

— обеспечить максимальную плотность изделия:

— достичь высокой прочности каркаса изделия;

— улучшить обрабатываемость изделия;

— снизить водопоглошение;

— сократить затраты на производство.

Сущность процесса в этих машинах заключается в принудительном самоизмельчении материала внутри собственного слоя под действием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала до величины предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Разрушение осуществляется коническими телами с гладкими поверхностями. Намол металл мелющих тел в продукт не превышает 12 г на 1 т. в отличие от 1-2 кг намола металла на 1т продукта в шаровых мельницах.

Вибрационная дробилка-мельница универсальна для переработки материала любой прочности и может по желанию владельца производить щебень, цемент, порошки мрамора, керамики, пигментов и т.д. Процесс измельчения может осуществляться всухую или с подачей воды. Если требуется получить очень тонкие частицы, то измельчение ведут в замкнутом цикле с пневмосепаратором или гидроциклоном. Степень измельчения плавно регулируется от 4 до 100, причем перенастройка машины осуществляется немедленно и плавно с помощью тиристорного преобразователя частоты тока в цепи приводного электродвигателя.

29

Промышленная эксплуатация КИД-300 для измельчения материалов, применяемых в производстве электротехнического фарфора, позволяет сделать вывод о целесообразности широкого применения таких дробилок для упомянутых целей и для получения сухих строительных смесей. Так, при замене существующих традиционных линий переработки с применением шаровой мельницы на схему, базирующуюся на КИД-300, достигнуты следующие эффекты [7]:

— более чем в 1,5 раза увеличивается производительность;

—        на 6 единиц оборудования сокращается технологическая линия дробления;

—        более чем в 7 раз снижаются общие энергозатраты и т.д.

3.2.Обеспыливание цехов по производству древесно-волокнистых плит (ДВП) и изделий из древесины

Предприятия деревообрабатывающей промышленности являются источниками загрязнения окружающей среды различными вредными веществами, но в основном древесной пылью. Кроме того, при производстве древесно-волокнистых плит (ДВП) выделяется значительное количество теплоты и влаги.

Анализ технологического процесса производства ДВП и работы соответствующего оборудования, а также оценка результатов проведенных исследований (запыленности, загазованности, метеорологических условий и тепловыделений) показали, что на отдельных участках вредные выделения не превышают санитарных норм, на других участках только отдельные вредности превышают санитарные нормы и, наконец, имеются участки, где несколько видов загрязнений и особенно запыленность довольно значительно превышают допустимые нормы.

Технологический процесс изготовления ДВП начинается с получения щепы из круглого леса, которая подается ленточными транспортерами на участок грубого помола, где происходит грубая обработка древесины, при

30

которой мелкодисперсной пыли образуется сравнительно мало, поэтому воздушная среда загрязняется незначительно [6].

Повышенное выделение влаги и теплоты в виде пара, а вместе с ними и пыли происходит на участке обработки щепы паром с температурой 170-190°С, осуществляемой в дефибраторах, а также на участке обработки древесной массы в рафинаторах, в отливочной машине при температуре 40-60°С (рис. 2).

На участке прессования ДВП при температуре 200-220°С и при транспортировке их до камер закалки вместе с паром в виде аэрозолей выделяются продукты сухой возгонки древесной массы. Довольно большое количество вредных компонентов в виде аэрозолей выделяется в воздушную среду цеха из-за недостаточной герметизации дверей в камерах закалки, температура в которых достигает 155 °С, а также при открывании дверей. Из камер увлажнения ДВП вместе с паром в виде аэрозолей выделяются продукты сухой возгонки древесной массы.

На отдельных участках загрязненность воздуха превышает ПДК в 1,3-1,6 раза из-за недостаточной герметизации технологического оборудования, отсутствия местных отсосов и вакуумной пылеуборки. В пробах пыли взятых на участке механической обработки ДВП, при увеличении в 84 и 42 раза обнаружены частицы неправильной и иглообразной формы, длина которых намного превышает их сечение.

На заключительном этапе производства ДВП – форматной резке их –выделяется значительное количество мелкодисперсной древесной пыли.

Многие предприятия деревообрабатывающей промышленности относятся к производствам строительной индустрии. При изготовления деревянных конструкций древесину механически обрабатывают, склеивают, антисептируют, покрывают защитными покрытиями, грунтуют и красят При грубой механической обработке древесины (резании, фрезеровании, долблении, строгании) образуется много отходов в виде опилок, стружек,

31

щепы и небольшое количество мелкодисперсной пыли в основном при шлифовании.

Запыленность воздуха на деревообрабатывающих предприятиях превышает санитарные нормы до 10-15 раз из-за низкой эффективности местных отсосов. Древесная пыль относится к четвертому классу опасности, но она пожаро- и взрывоопасна. При нанесении защитных покрытий, склеивании, грунтовке и покраске древесины выделяются химические газы, которые относятся ко второму - четвертому классам опасности.

3.2.1. Локализация вредных выделений на отдельных участках производства ДВП

Для уменьшения загрязненности воздушной среды цеха необходимо применять местные отсосы (зонты) для улавливания загрязнителей в местах их выделения (см. рис. 3).

Значительные размеры оборудования и наличие передвижной кран-балки создают дополнительные трудности при проектировании местной вентиляции для полной локализации выделяющихся вредностей, а применение мощной системы обменной вентиляции, как правило, приводит к неоправданному увеличению объемов воздухообмена.

Как показали исследования условий труда в действующих цехах по производству ДВП, совместно с технологами, механиками и энергетиками можно добиться существенного снижения поступления вредностей в воздушную среду без значительного увеличения расходов приточного и вытяжного воздуха. Исходя из конкретных условий эксплуатации отдельного оборудования, для снижения вредных выделений необходимо:

1) определить минимальное  количество проемов, их расположение  и размеры для наблюдения за  технологическим процессом;

2) применять более совершенную  в санитарно-гигиеническом отношении  технологию закалки и увлажнения  ДВП;

 

32

3) согласовать формы  и размеры укрытий, а также  места установки отсосов вредностей  и локальных подач свежего  воздуха с особенностями эксплуатации  и ремонта оборудования технологической  линии.

На заводах ДВП производительностью 10 млн. м2 в год удаляется 1 млн. м3/ч отработавшего воздуха; тепловыделения составляют примерно 28 ГДж/ч и влаговыделения - 4,8 т/ч. Часть теплоты используется для нагрева приточного воздуха в рекуператоре, установленном над прессом. Такой большой объем отработавшего воздуха получается за счет того, что в цехах в основном используется общеобменная вентиляция, а местные отсосы внедряются сравнительно мало. Большой объем пара совместно с частицами пыли и другими вредностями попадает в воздушную среду цехов, отрицательно воздействуя на здоровье работающих, на конструкции здания и технологическое оборудование.

Для улучшения условий труда, сокращения воздухообмена и продления срока службы строительных конструкций на заводах ДВП необходимо предусматривать следующие мероприятия:

- обеспечивать полную  герметизацию рафинаторов, а также дверей камер увлажнения и закалки плит;

- во избежание конденсации  водяных паров предусматривать  утепление ограждающих конструкций  цеха в зоне увлажнительной  камеры обеспечивающее термическое  сопротивление 3 м2 ´С/Вт;

- над рабочими местами  с большим выделением вредностей (пресс стол для нарезки плит  и т.д.) устанавливать безвихревые  воздухораспределители для подачи  приточного воздуха соответствующих  параметров;

- в оконных проемах  устанавливать осевые вентиляторы .с калориферами для подачи приточного воздуха извне, чтобы в цехах был выдержан баланс вытяжки и притока.

-зонты местных отсосов  устанавливать на опоры из профильного металла с направляющими для их фиксации с целью снижения трудоемкости

33

монтажных и демонтажных работ. Указанные мероприятия позволят снизить производительность вытяжных систем с 1,0 до 0,6 млн. м3 /ч при одновременном уменьшении загрязненности воздушной среды цехов до санитарных норм, а также увеличить срок службы строительных конструкций и технологического оборудования.

3.3 Обеспыливание газов при производстве  керамических изделий

Керамические изделия (плитки для стен и пола, санитарная керамика, трубы, теплоизоляционные штучные и сыпучие материалы) изготовляют на высокомеханизированных предприятиях из различных глин или других неорганических, неметаллических сырьевых материалов (песок, трепел, шлаки и др.). Основные этапы производства этих изделий (подготовка шихты, формование, сушка, обжиг) являются общими для всех видов керамических изделий. Однако сырьевые материалы, оборудование и технологические режимы по отдельным видам изделий зачастую существенно различаются.

Основные процессы в производстве керамики:

1) подготовка многокомпонентной  шихты полусухим или пластическим  способом; в первом случае сырьевые  материалы сушат и измельчают  в тонкий порошок, перемешивая  его с добавками, а во втором  – материалы дробят, разминают  и перемешивают с водой;

2) формование сырца путем  прессования увлажненного (до влагосодержания 8-10%) порошка на гидравлических  или механических прессах либо  путем формования тестообразной (влажность 20-25%) пластичной массы  на различных по принципу действия  и мощности ленточных прессах;