Разработка мероприятий по защите служащих цеха от пыли

 

     Паспортная  эффективность местных отсосов составляет 94 %. Отсос воздуха из рабочей зоны станков обеспечивается центробежным вентилятором типа ВЦ14 - 46.

     Количество  древесной пыли не удаленной аспирацией:  

     

 г/сек 
 

     

 г/сек = 1170,12 г/час; 

     При равномерном распределении в  объеме воздуха цеха концентрация древесной  пыли в воздухе составит: 

     

, мг/м³ 

     

 г/м³=0,064 мг/м³ 

      

       Масса древесной пыли оседающей  в цеху за год составляет: 

     

 т/год 

     

 т/год 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 УДАЛЕНИЕ ПЫЛИ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ

 

     Вентиляция  – основной способ удаления древесной  стружки из помещения цеха. Для дальнейшей разработки мероприятий по защите служащих от пыли следует оценить эффективность работы вентиляции.

     В цеху имеется 2 системы вентиляции –  общая естественная и индивидуальная аспирация воздуха от деревообрабатывающих станков.

     Концентрация пыли в удаляемом из цеха воздухе равна ее концентрации в рабочей зоне.

     Объем деревообрабатывающего цеха:  

     V= a×b×c = 20×42×6 = 5040 м³; 

     Существует  несколько принципиально разных методов борьбы с запыленностью и вредным воздействием пыли на персонал. Это методы пылеподавления, защиты служащих расстоянием, использование средств индивидуальной и коллективной защиты, профилактика профессиональных заболеваний. 

     3.1 Проверка эффективности естественной системы вентиляции 

     Целью расчета аэрации является установление потребного воздухообмена и проверка соответствия нижних проемов (дверей) и верхних проемов (дефлекторов): способны ли они обеспечить потребный воздухообмен. 

     Естественная вентиляция осуществляется через дверной проем размером 2 м×1,5 м = 3 м² , дверь для подачи пиловочника в цех размером 3 м ×3 м = 9 м² и 10 крышных дефлекторов, диаметром 1 м каждый.

     Таким образом, площадь приточных (нижних) проемов составляет 12 м².

Дефлекторы имеют  круглую форму, соответственно их общая  площадь: 

     

м² 

     

 =7,85 м² 

     Избытка тепла и влаги в цехе не имеется, соответственно необходимое количество вентиляционного воздуха  - потребный воздухообмен L - следует определять по формуле: 

     

 м³/ч, где 

L_рз - количество воздуха, удаляемого из помещения местными отсосами, м3/ч;

M - количество вредных веществ, поступающих  в воздух помещения, мг/ч; 

C_рз - концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией мг/м3;

C_ух - концентрация загрязняющих веществ в воздухе, удаляемом из помещения мг/м3;

C_n - концентрация загрязняющих веществ в воздухе, подаваемом в помещение мг/м3; 

     

13281 м³/ч 

     Избытка тепла и влаги в цехе не имеется, соответственно необходимое количество вентиляционного воздуха  - потребный воздухообмен L - следует определять по формуле:

     Определим соответствие крышных дефлекторов  необходимому воздухообмену.

     Температура уходящего воздуха T_ух : 

     T_ух= t_рз+Δt(h - 2), ˚C, 

     где t_рз – температура воздуха рабочей зоны, ˚C;

           h – расстояние от пола цеха до середины верхнего проема, м2;

          Δt – градиент изменения температуры воздуха по высоте ˚C/м. 

     Т= 25+1(6 - 2)=29 ˚C. 

       Средняя температура воздуха  в помещении: 

     

27 ˚C 

     Плотность воздуха (кг/м³) соответственно при 20 ˚C = 1,12, при 25 ˚C = 1,13; при 29 ˚C = 1,15.

     Определяем  полное тепловое давление Р_полн: 

     Р_полн = h×g(ρ_н - ρ_вср), Па,  

     h – расстояние от пола цеха до середины верхнего проема, м²;

     ρ_н – плотность наружнего воздуха

     ρ_вср – плотность воздуха в помещении кг/м³ 

     Р_полн = 6×9,81(1,15-1,13)= 1,177 Па 

     Примем  избыточное тепловое давление на уровне центра нижнего проема равным 30 % от величины полного давления: 

     Δ Р₁=0,3×Р_полн= 0,3×1,177= 0,353 Па 

     Определим избыточное давление на уровне центра верхнего проема: 

     Δ Р₂= Р_полн-Δ Р₁=1,177-0,353= 0,824 Па 

     Скорость  воздуха в нижних проемах: 

     

=0,794 м/с 
 

     Определяем  требуемую площадь приточных (нижних) проемов:  

     

 м² 

где µ - коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок и степени их раскрытия, принимаем µ = 0,5. 

   

= 9,29 м² 

     Принимаем требуемую площадь дверей S₁ = 10 м² 

     Рассчитываем  скорость воздуха в верхних вытяжных проемах: 

     

=1,197 м/с 

     Определяем  требуемую площадь проемов: 

     

= 6,17 м². 

     Принимаем требуемую площадь  вытяжных (верхних) проемов S₂ = 7 м². 

     Расчет  показал, что для осуществления  естественной вентиляции помещения нижние проемы (двери) и верхние проемы (дефлекторы) удовлетворяют условиям достаточного воздухообмена. 

     3.2 Проверка эффективности принудительной системы вентиляции 

     Станки  оборудованы индивидуальными отсосами, подключенными к системе с общей производительностью 3000 м³/час. Принудительная вентиляция осуществляется с помощью центробежного вентилятора типа ВЦ12-46. Система вентиляции имеет местные отсосы, расположенные на рабочем столе станков, металлический воздуховод.  Воздух загрязненный древесной пылью будет поступать в циклон типа 3ЦН – 11 - 01 с паспортной эффективностью очистки 75-95 %. Циклон оснащен отверстием для удаления очищенного воздуха диаметром 800 мм, высота отверстия не менее 6м.

     Расчет  выполняется для наиболее удаленного станка типа «Гравитон». Полная длина ответвления вентиляции до этого станка:  

     L_max = l₁+l₂+l₃+l₄ = 3+9+9+10 = 31 м 

     где l_1,2,3,4-  соответственно длины участков воздуховода.

     При скорости выхода воздуха из воздуховода  V=15 м/сек потери давления в приемнике: 

     

 

     

135 Па 

     При расходе воздуха 3000 м³/час рассчитываем диаметр патрубка:  

     

0,259 м 
 

     Принимаем диаметр патрубка d=30 см.

     Определяем  потери давления на трение учитывая отношение  коэффициента трения к диаметру воздуховода = 0,115. 

     

 

     

481,275 Па 

     На  участке от местного отсоса до воздуховода  находится 2 колена, коэффициент сопротивления каждого из них ξ = 0,15. Суммарный коэффициент сопротивления равен:  

     Σξ = 0,15×2 =0,3 

     Потери  давления в коленах составят: 

     Р_кол= 0,3×135= 40,5 Па 

     Полные  потери в ответвлениях составят: 

     Р_пол= 481,27+40,5+ 135= 656,77  Па 

     Общий расход воздуха от 5 станков Q=3000 м³/час, скорость воздуха V=15 м/с, тогда диаметр сборного трубопровода D: 

     

м 

     

= 0,266 м = 270  мм. 

     Принимаем диаметр сборного трубопровода D=27 см.

     Рассчитаем динамическое давление в сборном трубопроводе при V= 15 м/с:

     

Па 

     

135 Па; 

     На  участке от воздуховода до циклона имеются 2 колена с сопротивлением: