Реконструкция системы пылеулавливания шамотного узла ЗАО “Карьероуправление”

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Мая 2012 в 22:06, дипломная работа

Описание работы

Целью данной работы является разработка мероприятий по снижению запыленности воздушной среды на участке производства шамота
Поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ технологической цепи системы пылеулавливания шамотного узла
2. Разработать проект реконструкции системы газоочистки шамотного узла, что позволит обеспечить необходимую очистку газа
3. Произвести выбор пылеочистного оборудования
4. Провести расчет и проектирование газоотводящего тракта после реконструкции

Содержание работы

РЕФЕРАТ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Факторы, влияющие на распространение загрязнений в атмосфере 9
1.2 Физико-химические свойства пыли 10
1.3 Методы борьбы с запыленностью воздушной среды 15
1.3.1 Методы гидрообеспыливания 15
1.3.2 Пылеподавление воздушно механической пеной 15
1.3.3 Аспирация технологического оборудования 16
1.4 Выбор и обоснование метода пылеподавления 26
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 29
2.1 Изготовление кирпича 29
2.1.1Общие сведения о предприятии 29
2.1.2Описание технологического процесса изготовления кирпича 30
2.1.3Описание схемы технологической линии производства шамота 31
2.1.4Краткая характеристика существующих установок очистки газа 35
2.2 Источники пылевыделения в технологической цепи очистки пыли
(Приложение 1) 35
2.3 Методы и приборы контроля запыленности воздушной среды 37
2.4 Санитарно-гигиеническая оценка объекта 41
2.5 Анализ запыленности воздушной среды при производстве
строительного кирпича (Приложение 3) 42
2.6 Расчет системы пылеподавления в зонах интенсивного
пылеобразования 48
2.6.1 Определение объема аспирации 48
2.6.2 Определение объема выбросов 55
2.7 Выбор, расчет сети воздуховодов и внедряемого оборудования 56
2.7.1 Расчет параметров газа после вращающейся печи
(Приложение 2) 58
2.7.2 Расчет скруббера Вентури 59
2.7.3 Расчет гидровлического сопротивления газового тракта 65
2.7.4 Определение размеров газоходов 67
2.7.5 Выбор вентилятора 70
2.7.6 Определение высоты трубы 71
2.8 Рекомендации и предложения по установке и изготовлению
элементов аспирационной системы 72
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 76
3.1 Технико-экономическое обоснование 76
3.2 Технико-экономические расчеты 76
3.3 Расчет платы за выбросы 86
4 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 88
4.1 Введение 88
4.2 Анализ технологического процесса 88
4.3 Техника безопасности и охрана труда 89
4.3.1 Воздействие температуры, влажности и скорости движения
воздуха на организм человека 89
4.3.2 Волновые загрязнения 90
4.4 Электробезопасность 91
4.4.1 Расчет защитного заземления для электродвигателей
дробильно-сортировочного оборудования 94
4.4.2 Расчет искусственного заземления 95
4.5 Пожарная безопасность 96
4.6 Мероприятия по охране труда 97
4.7 Охрана окружающей среды 99
4.8 Чрезвычайные ситуации 99
4.9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
4.10 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Файлы: 1 файл

МАРИНА ДИПЛОМ.doc

— 1.17 Мб (Скачать файл)

Министерство Образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ   ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Факультет                                    Инженерно-экономический

Направление                                Защита окружающей среды
Кафедра                                      Экологии и безопасности жизнедеятельности 
 
РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ ШАМОТНОГО УЗЛА ЗАО “КАРЬЕРОУПРАВЛЕНИЕ”

 

                                                              ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к выпускной  квалификационной  работе

(на соискание квалификации инженера)

 

              Студент группы 3-3121       «____» _____________ 2008 г.      М.В. Кокоревич

_______________

(подпись)

Научный руководитель 

доцент, каф.ЭБЖ               «____» _____________ 2008 г.        М.В. Гуляев

_______________

(подпись)

Консультанты по

экономической части        «____» _____________ 2008 г.   Н.Г. Кузьмина

доцент, к.э.н.

(подпись)

по безопасности                 

жизнедеятельности           

доцент, каф.ЭБЖ                «____» _____________ 2008 г.    М.Э.Гусельников

_______________

(подпись)

Допустить к защите:

Заведующий кафедрой

ЭБЖ,  профессор, д.т.н.             . __________________________В.Ф. Панин

(подпись)

«____»_______________ 2008г.

 

 

Томск 2008


Министерство образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ   ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ   УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-экономический факультет

 

           Кафедра экологии и

безопасности жизнедеятельности 

 

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой ЭБЖ

_____________ В.Ф. Панин

“___” _____________ 2008 г.

 

 

ЗАДАНИЕ

на выполнение выпускной квалификационной работы

Студентке группы з- 3121/12 Кокоревич Марине Владимировне

1 Тема выпускной квалификационной работы

Реконструкция системы пылеулавливания шамотного узла

ЗАО “Карьероуправление”

утверждена приказом ректора от     25.04.2008        N       52          

 

2 Срок сдачи студентом готовой работы   19.06.2008

3 Исходные данные к работе литературные источники, данные преддипломной практики

4 Содержание текстового документа перечень подлежащих разработке вопросов

4.1 Введение

4.2 Литературный обзор

4.3 Экспериментальная часть

4.4 Технико-экономические расчеты

4.5 Производственная и экологическая безопасность

4.6 Выводы и заключение по дипломной работе

4.7 Список литературы

5 Перечень графического материала с точным указанием обязательных чертежей

5.1Схема технологического оборудования системы пылеулавливания шамотного узла

5.2 Схема технологического узла 

5.3 Схема аппарата пылеулавливания

5.4 Ситуационный план

5.5 Смета затрат на разработку проекта

6 Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы с указанием разделов

6.1 По экономической части – Кузьмина Н.Г..

6.2 Безопасность жизнедеятельности – Гусельников М.Э.

      7 Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы

 

Руководитель Гуляев М.В.

                                                        подпись                                 дата

 

 

 

Задание приняла к исполнению

Кокоревич М.В..

                                                         подпись                                 дата

 


СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ                                                                                                                                                                        6

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                                                          7

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР                                                                                                                              9

1.1   Факторы, влияющие на распространение загрязнений в атмосфере                            9

1.2   Физико-химические свойства пыли                                                                                                  10

1.3   Методы борьбы с запыленностью воздушной среды                                                        15

1.3.1 Методы гидрообеспыливания                                                                                                                15

1.3.2 Пылеподавление воздушно механической пеной                                                        15

1.3.3 Аспирация технологического оборудования                                                                      16

1.4   Выбор и обоснование метода пылеподавления                                                                      26

2          ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ                                                                                                  29

2.1   Изготовление кирпича                                                                                                                              29

2.1.1Общие сведения о предприятии                                                                                                  29

2.1.2Описание технологического процесса изготовления кирпича                            30

2.1.3Описание схемы технологической линии производства шамота                            31

2.1.4Краткая характеристика существующих установок очистки газа                            35

2.2              Источники пылевыделения в технологической цепи очистки пыли

(Приложение 1)                                                                                                                                                          35

2.3             Методы и приборы контроля запыленности воздушной среды                            37

2.4    Санитарно-гигиеническая оценка объекта                                                                                    41

2.5    Анализ запыленности воздушной среды при производстве

      строительного кирпича (Приложение 3)                                                                                    42

2.6     Расчет системы пылеподавления в зонах интенсивного

пылеобразования                                                                                                                                                          48

2.6.1  Определение объема аспирации                                                                                                  48

2.6.2   Определение объема выбросов                                                                                                  55

2.7       Выбор, расчет сети воздуховодов и внедряемого оборудования                            56

2.7.1  Расчет параметров газа после вращающейся печи                                                        

(Приложение 2)                                                                                                                                                          58

2.7.2 Расчет скруббера Вентури                                                                                                                59

2.7.3 Расчет гидровлического сопротивления газового тракта                                          65

2.7. Определение размеров газоходов                                                                                                  67

2.7. Выбор вентилятора                                                                                                                              70

2.7. Определение высоты трубы                                                                                                                71

2.8     Рекомендации и предложения по установке и изготовлению

элементов аспирационной системы                                                                                                                72

3        ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ                                                                      76

3.1 Технико-экономическое обоснование                                                                                    76

3.2 Технико-экономические расчеты                                                                                                  76

3.3  Расчет платы за выбросы                                                                                                                86

4   ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ              88

4.1 Введение                                                                                                                                                          88

4.2 Анализ технологического процесса                                                                                                  88

4.3 Техника безопасности и охрана труда                                                                                    89

4.3.1 Воздействие температуры, влажности и скорости движения 

воздуха на организм человека                                                                                                                89

4.3.2  Волновые загрязнения                                                                                                                              90

4.4             Электробезопасность                                                                                                                              91

4.4.1              Расчет защитного заземления для электродвигателей

дробильно-сортировочного оборудования                                                                                    94

4.4.2              Расчет искусственного заземления                                                                                                  95

4.5    Пожарная безопасность                                                                                                                              96

4.6    Мероприятия по охране труда                                                                                                                97

4.7    Охрана окружающей среды                                                                                                                99

4.8    Чрезвычайные ситуации                                                                                                                99

4.9    ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                                                            101

4.10   СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ                                                                                                                102

 

 


РЕФЕРАТ

 

Выпускная квалификационная работа инженера на тему «Реконструкция системы пылеулавливания шамотного узла ЗАО «Карьероуправление» состоит из текстового документа, выполненного на 103 страницах, демонстрационных слайдах в количестве 20 штук, списка использованных источников из 25 наименований.

Ключевые слова: ШАМОТ, УЧАСТОК ПРОИЗВОДСТВА ШАМОТА, ВЫДЕЛЕНИЕ ПЫЛИ, МЕТОДЫ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ, АСПИРАЦИЯ, СКРУББЕР, ГЕРМЕТИЗАЦИЯ,  ЦИКЛОНЫ.

Целью данной работы является разработка мероприятий по снижению запыленности воздушной среды на участке производства шамота

Поставлены следующие задачи:

1.              Провести анализ технологической цепи системы пылеулавливания шамотного узла

2.              Разработать проект реконструкции системы газоочистки шамотного узла, что позволит обеспечить необходимую очистку газа

3.              Произвести выбор пылеочистного оборудования

4.              Провести расчет и проектирование газоотводящего тракта после реконструкции

              Новизна работы – обоснованы и выбраны методы пылеподавления, система пылеочистки и намечены места его установки, также рассчитана и  намечена трасса воздуховодов, предложены конструкторские разработки внедряемого оборудования.

  Проект выполнен с использованием литературных источников и материалов производственно-ознакомительной практики.

Выпускная квалификационная работа оформлена в текстовом редакторе Microsoft Word 7.0 и представлена в распечатанном виде на листах  формата А4


ВВЕДЕНИЕ

 

В настоящее время большие усилия прилагаются в области защиты окружающей среды.

Проблема выброса загрязняющих веществ, в особенности, взвешенных, в атмосферу является одной из основных проблем на сегодняшний день, потому что выбросы пылевидных частиц представляют значительную опасность для окружающей среды и человека. Эти выбросы ухудшают экологические условия регионов, вызывают преждевременный износ промышленного оборудования, способствуют возникновению профессиональных заболеваний обслуживающего персонала.

В производстве строительного кирпича пыль – один из основных элементов загрязнения атмосферы, методы борьбы с которым в настоящее время изучены, но чаще всего либо не используются вообще, либо используются неэффективные.

На ЗАО «Карьероуправление» был проведен анализ производства изготовления строительного кирпича, более подробно был рассмотрен участок шамотного узла. Выявлено, что в технологической цепи производства шамота практически все ее элементы являются источниками пылевыделения. Основная часть пылевого аэрозоля образуется в процессе дробления. Другая выносится в воздух рабочих помещений, ухудшая санитарно – гигиенические условия труда персонала. А часть остается в готовом продукте, резко снижая его качество, также пыль выбрасывается в атмосферу, попадая в жилые и общественные помещения, причиняя вред здоровью населения.

Проведен анализ существующих методов пылеподавления, таких как : гидрообеспыливание, подавление пыли пеной, использование пара, тумана, также проведен обзор пылеулавливающего оборудования, учтены климатические условия нашего региона и физико – химические свойства пыли. Мы пришли к выводу, что наиболее эффективным.

На участке приготовления шамота были проведены теоретические исследования, которые в комплексе с исследованиями на ЗАО “Карьероуправление” и обобщением полученных данных и произведенных расчетов позволили разработать рациональный способ обеспыливания воздуха.

 

 

 

 


 

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Факторы, влияющие на распространение загрязнений в атмосфере

Окружающий нас воздух постоянно находится в движении. Поэтому
вредные вещества, попадающие в атмосферу, растворяются в большом
объеме воздуха и переносятся на значительное расстояние. В результате
концентрация вредных веществ в воздухе уменьшается, но значительно
возрастает объем зон с загрязненной атмосферой.2

На загрязнение атмосферы и распространения в ней вредных веществ
влияют метеорологические условия (горизонтальное и вертикальное
перемещение воздуха, наличие облаков, дождей снегов, температура и
влажность воздуха).

Вследствие   горизонтального   перемещения   воздуха   (ветра)
загрязняющие атмосферу вещества могут перемещаться на десятки, сотни, а
иногда и тысячи километров. Вот почему радикальным способом защиты
атмосферы является не рассеивание вредных веществ в атмосфере с
помощью высоких труб, а ликвидация выбросов.12

При малой скорости ветра происходит скопление вредных веществ в
небольшом объеме воздуха, что может привести к опасному увеличению
концентрации вблизи источника выброса. К таким же последствиям может
привести температурная инверсия, связанная с вертикальным перемещением
воздуха. Облачность, дождь, снег и повышенная влажность оказывают
благотворительное оздоровительное действие на воздушную среду.

Под действием осадков локализуется распространение атмосферных
загрязнителей, они вымываются из атмосферы и выпадают на землю. В свою очередь, загрязняющие атмосферу аэрозоли могут служить эффективными ядрами конденсации водяных паров, что приводит к осадкам.

Кроме   перечисленных   метеорологических   факторов   на
распространение атмосферных загрязнений оказывает влияние рельеф
местности, леса и водоемы в близи источников выброса, которые
способствуют поглощению вредных веществ из атмосферы.

 

1.2 Физико-химические свойства пыли

Под   термином   пыль   принято   понимать   совокупность
тонкодисперсных   твердых   частиц,   которые   более   или   менее
продолжительное время могут находиться во взвешенном состоянии в
воздухе. Взвешенная пыль вместе с воздухом составляет дисперсную
систему, в которой воздух является дисперсной средой, а пыль дисперсной
фазой. По своим свойствам эта дисперсная система напоминает коллоидные
растворы, и поэтому взвешенная в воздухе пыль может быть названа
пылевым аэрозолем.2

При переработке глины основная масса
пылевого аэрозоля образуются в процессе дробления. Часть аэрозоля под
воздействием направленных потоков выносится в воздух рабочих
помещений,  ухудшая  санитарно  -  гигиенические  условия  труда
обслуживающего персонала. Другая часть, не осевшая в аппаратах
пылеосаждения, выбрасывается в атмосферу системами аспирации и
загрязняет воздух прилегающих территорий. Отсюда пылевой аэрозоль
попадает в жилые и общественные помещения, оказывая вредное
воздействие на здоровье населения.

Третья часть пыли остается в готовом продукте, резко снижая его
качество по предельному содержанию пылевидных частиц, строго
регламентируемому стандарту.18

В зависимости от условий образования глины и
последующих процессов ее переработке, с точки зрения борьбы с
запыленностью воздуха особого внимания заслуживают размеры пылевых
частиц, их форма, удельный вес, удельная поверхность и форма частиц,
химический состав и некоторые физико-механические свойства. На
эффективность пылеулавливания значительно влияют физико-химические
свойства улавливаемой пыли. Степень очистки зависит также от дисперсного состава и плотности частиц пыли. Для правильного выбора пылеочистного оборудования необходимо учитывать и другие свойства пыли. Так, слипаемость пыли, склонность к ее истиранию или способность
образовывать статические заряды существенно влияют на выбор
пылеочистного оборудования. Поэтому, в общем случае, необходим
предварительный комплексный анализ пыли как объекта улавливания. При
таком анализе, кроме дисперсного состава пыли и плотности ее частиц,
определяют  упругость,  твердость,  абразивность,  гигроскопичность,
химический состав, термическую стойкость, токсичность, электрические и
магнитные   свойства,   шероховатость   поверхности,   форму,   угол
естественного откоса слоя пыли и т. д.

Дисперсность - одно из важнейших свойств, характеризующих
пылевидные материалы. Степень дисперсности промышленной пыли
необходима для выполнения расчетов пылеуловителей и оценке степени
улавливания пылеочистных устройств. Дисперсность характеризуется
диаметром (для сферических частиц), эквивалентным диаметром (для частиц произвольной формы) и удельной поверхности частиц.2

Для полидисперсного (состоящего из частиц различных размеров)
слоя характеристикой дисперсности является не только размер, но и число
или масса одинаковых частиц каждого размера (фракций). Дисперсный
состав пыли записывается в виде таблицы экспериментальных данных,
представляющих собой содержание отдельных фракций с указанием
размеров частиц на границах. Для ситового анализа граничными размерами
фракций являются размеры двух смежных сит. Проходом называется
выраженная в процентах доля массы пыли, проходящей через сито заданного
размера. Остатком  называется доля массы пыли, оставшаяся на сите.

Крупная пыль может быть проанализирована путем рассеивания на
ситах ячеек с различным размером, а тонкая - методом седиментации в
жидкостях, подсчетом числа частиц фракций, сепарацией в потоке и т.д.

Плотность - физический параметр частиц пыли, от которого зависит
эффективность работы пылеуловителя. Чем больше плотность пыли, тем
более эффективно проходит сепарация ее частиц под действием силы
тяжести, а также инерционных и центробежных сил.12

Адгезионные свойства пыли и их абразивность учитывают
соответственно склонность к слипаемости и износу (истиранию, как между
самими частицами, так и частиц пыли с металлом корпуса пылеуловителя).

Оба эти свойства зависят от формы, размера и плотности частиц, а
также связаны со свойствами материала, из которого изготовлен
пылеуловитель.

Слипаемость пыли, особенно тонкодисперсной, повышается с
увеличением влажности, что обусловлено силами межмолекулярного
взаимодействия соприкасающихся пылинок. Молекулы на границе пылинки
с воздухом имеют свободную энергию, что обуславливает силы
поверхностного натяжения.

                 Условно все пыли подразделяют на четыре группы:

- неслипающаяся (кварцевая пыль, сухая пыль, сухая шлаковая пыль);

- слабо слипающаяся (коксовая пыль, слипающаяся зола, доменная
пыль);

-средне слипающаяся (торфяная зола, металлическая пыль,
колчеданы, сухой цемент, сажа);

- сильно слипающаяся (практически, все пыли с частицами менее 10
мкм);

Повышенная слипаемость приводит к забиванию бункеров и самих
пылеуловителей пылью. Слипаемость пыли связана с сыпучестью.

Абразивность пыли характеризуется износом металла корпуса
аппарата от трения частиц пыли.

Влажность пыли влияет на ее адгезионные свойства. Повышение
влажности пыли часто объясняется ее гигроскопичностью, т. е. Способностью поглощать влагу из воздуха. Если для сухого способа очистки гигроскопичность пыли является отрицательным фактором (происходит налипание пыли в аппарате), то при мокром способе очистки, наоборот.В последнем случае необходимо учитывать свойство слипаемости частиц.

Электрические свойства пыли: удельное электрическое сопротивление
определяется при прохождении через слой пыли электротока. Оно
существенно влияет на работу электрофильтров и сильно зависит от
температуры и влажности пыли.2

Электрическая заряженность частиц пыли зависит от ее химического
состава, способа ее получения.

Электрические свойства пыли используют для их коагуляции при
осаждении в поле силы тяжести и центробежных сил, в электрофильтрах, а
также при магнитных методах очистки.

Некоторые частицы имеют не сплошное, а губчатое строение.
Свойства такой пыли наиболее целесообразно оценивают скоростью ее
витания. Фракции пыли с размерами пылинок меньше 100 мкм обычно
называют тонкодисперсными.

Рассмотрим движение твердой частицы [2], перемещающейся
вертикально вверх в струе воздуха, движущегося со скоростью Уа Пусть
вертикальная скорость движения материальной частиц равна УМ < У§, тогда
на частицу будет давить сила Р, направленная снизу вверх

Р-к*Р*(Ум-УВ) кг,

где к -коэффициент сопротивления;

Р - площадь миделевого сечения.

При некотором частном значении скорости воздуха твердая частица
может оказаться взвешенной, обозначим эту скорость через * и назовем
скоростью витания. В этом случае сила сопротивления движению должна
быть равна весу частицы:

к*Р* V,2 = О.

Отсюда скорость витания  У, = (О/ к*Р)°'5.

Ряд исследований показал, что коэффициент к зависит от скорости
движения воздуха и от формы движущегося тела.

Весовая концентрация смеси. Отношение веса транспортируемого
материала к весу транспортирующего воздуха есть весовая концентрация
смеси

т = Ом / Ов ,

где См - вес транспортируемого материала, кг/сек;

Ов - вес транспортирующего чистого воздуха, кг/сек;

Чем больше концентрация смеси, тем большая требуется скорость
воздуха, так как иначе транспортируемый материал будет осаждаться и
может произойти закупорка воздуховода.

При всасывании определенного количества воздуха в трубу витания
твердая частица витает в том сечении конуса, в котором скорость воздуха
равна скорости витания.

Вещественный состав пыли нерудных строительных материалов, в
основном, определяется составом исходных горных пород и зависит от
технологии производственных процессов и крепости пород, подвергающихся дроблению, истиранию. Из-за различной твердости отдельных включений породы количественный состав пыли несколько отличается от состава породы. Основным составляющим компонентом изверженных пород является SiO3 пыль, которая во всех случаях селикозоопасна.

Профессиональная вредность пыли. Пыль, содержащаяся в воздухе,
вредно действует на органы дыхания. Так, при вдыхании запыленного
воздуха часть пыли задерживается слизистыми оболочками дыхательных
путей, другая оседает в легких, превращая с течением времени ткань легких в  фиброзную (пневмокониоз легких), которая не участвует в дыхательном
процессе.

Проникающая способность пыли обуславливается ее дисперсным
составом:

 

Размер пылинок, мкм

 

Степень проникания

 

0,2

 

редко встречается в легких

 

0,2-5

 

легко заносится и отлагается в легких

 

5- 10

 

редко заносится в легкие, но отлагается в них

 

10-15

 

задерживается в верхних дыхательных путях

 

50

то же

 

По своему дисперсному составу пыль обладает повышенной проникающей способностью.

 

 

 

 

1.3 Методы борьбы с запыленностью воздушной среды

 

1.3.1 Метод гидрообеспыливания

 

При положительных температурах целесообразно применять гидрообеспыливание - увлажнение материала, подвергающегося дроблению водой с помощью специальных оросительных установок.  Этот способ является одним из эффективных по предупреждению выделения пыли в атмосферу [1].

Одновременное использование увлажнения пылящих материалов  наряду с  герметизацией оборудования и устройством аспирации позволит решить проблему загрязнения воздушной среды в производстве.

При устройстве установок для увлажнения материала необходимо
выполнять следующие требования:

1. Увлажнять материал на каждой стадии измельчения, так как при этом обнажаются новые сухие поверхности, с которых скалываются пылевидные частицы;

2. В местах, где увлажнение материала сочетается с устройством
аспирации, запрещается подавать воду без применения форсунок во избежание уноса капель воды в воздуховоды.

Однако следует отметить, что применение гидрообеспыливания на открытых площадках в условиях Сибири - значительного периода отрицательных температур затруднительно и требует дополнительных сооружений.

 

1.3.2       Пылеподавление воздушно-механической пеной [1]

 

  Эффективным способом борьбы с пылью в узлах пересыпок пылящих сыпучих материалов является способ, основанный на применении   воздушно-механической   пены.   Этот   способ   может использоваться в случаях ограниченных водных ресурсов и недоступности повышения влажности материала.

Пену получают путем пропускания воздуха через пористый материал,
смачиваемый пенообразующей жидкостью, либо выбросом воздуха струёй
пенообразователя. С точки зрения пылеподавления, пена обладает рядом
преимуществ по сравнению с гидрообеспыливанием:

1. Экранизирующая способность, дающая возможность локализации непосредственно самого источника пылеобразования;

2. Захват частиц пыли и удаление их с пеной от источника
пылеобразования;

3.   Небольшой занимаемый объем пенообразующей жидкости;

4.   Сравнительно высокая экономическая эффективность;

5.   Возможность применения как в условиях отрицательных, так и положительных температур.

Однако имеются недостатки пенного способа борьбы с пылью:

- необходимость выделения отдельного обслуживающего персонала для ремонтно-наладочных и обслуживающих работ, разработка и отладка
системы синхронизации работ пылеобразующих установок с работой всего
комплекса;

-            отстройка, регулировка и регулярная чистка всей системы.

-            большие дополнительные затраты на закупку и использование пенообразователей.

Для различных производственных процессов эффективность пылеподавления пеной различна и может достигать 88-92%.

 

1.3.3 Аспирация технологического оборудования

 

            Использование аспирации является одним из наиболее
перспективных способов. Эффективность этого способа во многом определяется тем, насколько правильно спроектирована аспирационная система.

Современные аспирационные системы представляются компоновкой
следующих   элементов:   аспирационных   укрытий,   транспортной
воздуховодной магистрали, пылеулавливающей установки, вентилятора и
системы компенсации аспирируемого воздуха [8].

В промышленности ЗАО «Карьероуправления» следует понимать, что методы аспирации составляют неотъемлемую часть конструкции технологического оборудования, исключающую выделение пыли в воздух рабочих помещений и обеспечивающую отделение мелкодисперсной фазы пылевидных частиц от шамота. Аспирационные укрытия являются средством локализации очагов пыления и создания условий для направленного движения их в транспортную магистраль.

Для эффективной локализации очагов пыления и в местах пересыпки материала необходимо выполнять местные специальные укрытия, подсоединяемые к системам пылеудаления.

Чтобы укрытие отвечало своему назначению, необходимы следующие
условия:

            1. Форма  укрытия  должна  соответствовать   аэродинамике
пылевоздушных потоков, характеризующих каждый очаг пылеобразования.

2. Объем кожуха должен быть минимальным и исключать
возможность оседания мелкодисперсной пыли обратно в готовый продукт
непосредственно в полости укрытия. Поэтому в укрытие обязательно
устройство для гашения и последующего направления пылевоздушных
потоков к зоне действия аспирационного отсоса.

3. Аспирационный отсос должен быть установлен в таком месте,
чтобы обеспечивалось равномерное разряжение полости укрытия;

4. Герметичность соединения укрытия с оборудованием и отдельных
узлов его, исключающая выбивание запыленных потоков в атмосферу;

5. Простота конструкции в изготовлении и устройства в эксплуатации. Последнее должно обеспечивать быстрый доступ к рабочим узлам оборудования и исключать демонтаж укрытий при ремонтных работах.

При проектировании аспирационных укрытий необходимо учитывать
все    факторы,    способствующие    возникновению    направленных
пылевоздушных потоков, что обеспечит надежную локализацию пылевых
потоков при достаточно хорошем изготовлении и подгонке к основному
оборудованию конструкции обеспыливающих укрытий.

При проектировании укрытия необходимо предусмотреть нормальное
его размещение в фундаментных нишах с учетом расположения основного
оборудования.

Удаление пыли из аспирационных устройств осуществляется во
взвешенном состоянии по воздуховодам. Подъемная сила турбулентности
аспирируемого воздуха, возникающая из-за несимметричного обтекания
частиц, позволяет перемещать частицы по горизонтальным, вертикальным и
наклонным воздуховодам. Такой вид перемещения частиц по транспортной
воздуховодной магистрали обеспечивается благодаря большой скорости
воздуха, которая препятствует их оседанию.

Пылеулавливающие устройства [10] предназначены для удаления
пыли из аспирируемого воздуха перед дальнейшим его движением за
пределы производственного помещения или обратно в рабочую зону.

В зависимости от сил и физико-химических эффектов, используемых для очистки воздуха от пыли пылеулавливающие аппараты могут быть подразделены на несколько групп:

1) Пылеосадительные камеры, осаждение в которых происходит под
действием силы тяжести.

2) Скрубберы, циклоны, инерционные пылеуловители и т. п., работа которых
основана на использовании сил инерции при изменении направления
движения воздушного потока.

3) Матерчатые и сложные фильтры, в которых запыленный воздух
фильтруется через ткань, слой бумаги, через металлические сетки, в которых
улавливание пыли происходит вследствие застревания и прилипания частиц.

4) Электрофильтры, в которых под действием электрического поля
высокого напряжения частиц получают заряд, перемещаются и оседают на
поверхности осадительного электрода.

Рассмотрим некоторые из них более подробно.

 

1.Пылевые камеры. Принцип работы пылевых камер, в ко­торых запыленный газовый поток обычно движется со скоростью 1—2 м/с, основан на осаждении пылевых частиц размером более 30—40 мкм из газового потока под действием силы тяжести. Изготавливаются они из кирпича, бетона или металла. Предназначены для предварительной очистки газов. Пылевые камеры горизонтального типа служат в качестве первой ступени очистки дымовых газов известерегенерационных печей. Особенно целе­сообразно их применение при работе печей на дробленом известня­ке, когда запыленность дымовых газов в холодной головке печи увеличивается и составляет 35—45 г/м3 сухого газа.

 

2.Циклоны. Принцип действия циклонов заключается в отделении пылевых частиц размером более 8 мкм под действием центробежной силы, которая возникает вследствие поступательно-вра­щательного движения газового потока в кольцевом пространстве между корпусом циклона и выхлопной трубой.

 

1 — входной патрубок;   

2 — винто­образная крышка;

3 — выхлопная труба;

4 — цилиндрическая часть корпуса; 

5 — коническая часть корпуса;

6 — пылевыпускное отверстие

7 — бункер-сборник уловленной пыли;

8 — пылевой затвор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.  1. Циклон конструкции НИИОГАЗ

 

На рис. 1 представлен  циклон  конструкции Научно-исследовательского  инсти­тута по санитарной и промышленной очистке газов (НИИОГАЗ). Частицы  пыли,  перемещаясь  в  пристенную  область  корпуса  1 циклона, участвуют в нисходящем вращательном движении газо­вого потока  и вместе с частью газов попадают через пылевыпускное отверстие 6 в бункер циклона 7. В последнем частицы пыли отделяются от газов под действием сил инерции, возникающих из-за  изменения  направления  движения  газов  на   180°.  Затем часть газов, попавшая в бункер циклона, возвращается в корпус циклона   через   центральную   часть   пылевыпускного   отверстия, образуя восходящий вращательный вихрь. Очищенные газы уда­ляются из корпуса циклона через выхлопную трубу 3. К нижней части  бункера  присоединяется  пылевой  затвор  8,  при  помощи которого частицы пыли удаляются из аппарата. Скорость газов во входном  патрубке составляет 20—25 м/с,  а  скорость газов, отнесенная к полному сечению корпуса циклона, 4—5 м/с.

1 — входной патрубок;

2 — камера запыленных

газов;

3 — литой корпус циклонного

элемента;

4 — выхлопная труба;

5 — направляющий аппарат

(типа «винт» или «розетка»);

6 — пылевыпускное отверстие;

7 — общий бункер-сборник

уловленной пыли;

8 — камера очищенных газов;

9 — нижняя и верхняя

трубные доски;

10 — шлак для уплотнения;

11— корпус секции

 

 

 

 

Рис 2 Секция батарейного циклона  с обычными элементами:

 

Для улавливания пыли из газов при больших нагрузках по запыленному газу применяют батарейные циклоны (рис. 2).

В этих циклонах вращательное движение газов создается не в результате установки входного патрубка по касательной к корпусу, а при помощи специальных закручивающих устройств — направ­ляющих аппаратов, выполненных в виде «винта» или «розетки».

Батарейный циклон представляет собой пылеулавливающий аппарат, составленный из большого числа циклонных элементов малого диаметра, объединенных в одном корпусе и имеющих общие подвод и отвод газов, а также общий бункер-сборник улов­ленной пыли.

Очищаемые газы поступают в распределительную камеру пере­менного сечения 2, что обеспечивает равномерное распределение газов по циклонным элементам. На входе в каждый из них в кольцевом зазоре между корпусом элемента 3 и выхлопной трубой 4 установлен направляющий аппарат 5, закручивающий газы, содержащие пыль, и создающий таким образом условия, необходи­мые для процесса циклонной очистки. Через пылевыпускное отверстия 6 циклонных элементов уловленная пыль поступает в бункер 7, а очищенные газы через выхлопные трубы циклонных элементов - в камеру очищенных газов 8, а затем направляются на следующую ступень очистки газов или к дымососу. Корпусы циклонных эле­ментов и их выхлопные трубы крепятся в опорных решетках 9.

Высокие требования к степени очистки газов обусловили необходимость применения батарейных циклонов в качестве предварительной ступени очистки газов для снижения входной запы­ленности перед электрофильтрами и другими высокоэффективными пылеулавливающими установками. В этих условиях оказалось целесообразным применение более простых в компоновке батарей­ных циклонов с прямоточными циклонными элементами.

 


3. Скруббер Вентури

 

 

 

Для очистки газа от укрупненной пыли и капель жидкости после трубы Вентури устанавливают инерционный аппарат, центробежный циклон или скруббер, или последовательно и тот, и другой. Систему аппаратов, включающую, в качестве коагулятора пыли турбулентный промыватель, называют скоростным пылеуловителем, или скруббером Вентури

              Турбулентный промыватель состоит из трех частей: конфузора 1, горловины 2 и диффузора 3. Запыленный газ вводят в широкое отверстие конфузора, в котором увеличивается его скорость. На некотором расстоянии от горловины в конфузор или непосредственно в горловину подают воду. В горловине газ приобретает высокую скорость движения; в турбулентном потоке вода дробится на мельчайшие капли, а газовая оболочка вокруг мелких частиц пыли разрушается. Чем выше скорость движения газа, тем мельче получаются капли и большее их количество. Чем больше капель воды, тем большая вероятность их столкновения с частицами пыли и эффективнее приходит процесс коагуляции

              При входе в диффузор газ теряет скорость, происходит дальнейшая коагуляция пыли. Одновременно в турбулентном промывателе газ охлаждается, и из него поглощаются отдельные газообразные компоненты, которые хорошо растворяются в воде [2].

              Горловина трубы Вентури – прямоугольного сечения. Максимальный размер горловины трубы 3100 х 400 мм. Во время продувки сечение горловины регулируется автоматически, в зависимости от выхода конвертерных газов; импульсом служит отклонение от заданного давления ±0,5 мм вод. Ст. на входе в кессон.

              Вода на трубу-распылитель подается по двум магистралям: по одной- в конфузор, для создания пленки, по другой – в горловину, на периферийные прямоточные форсунки. Уловленный шлам отводится в бункер второй ступени и через гидрозатвор и шламопровод поступает в отстойники [13].

              Для улавливания капельной влаги, уносимой газами, за трубой-распылителем установлен каплеуловитель диаметром 3320мм [13].

В качестве каплеуловителя используют прямоточный циклон. На входе в циклон газ приобретает вращательное движение, в результате которого капли под действием центробежной силы отбрасываются на стенки циклона, прилипают к ним в виде пленки стекают в конусную часть. Газ в нижней части аппарата разворачивается и, вращаясь, входит в выхлопную трубу. На выходе из неё оставшиеся в газе капли жидкости отбрасываются к стенкам корпуса, стекают на дно перегородки и через сливную трубу выводятся из аппарата. Газ удаляется из каплеуловителя через выходной патрубок. На патрубке для удаления шлама устанавливают гидрозатвор [2].

              Скруббер Вентури относится к высокоэффективному пылеулавливающему аппарату – скоростной газопромыватель. Скоростной газопромыватель является в настоящее время не только самым эффективным мокрым пылеулавливающим аппаратом, но и аппаратом, в котором, в котором наиболее интенсивно осуществляется процессы тепло - и массообмена [14].

4. Электрофильтр состоит из двух основных частей: собственно электрофильтра (рис. 4), т.е. осадительной камеры, через которую пропускаются очищаемые газы, и преобразовательной подстанции с оборудованием для преобразования напряжения и тока. Питание электрофильтров производится выпрямленным током высокого напряжения (до 90 кВ). Внутри осадительной камеры смонтированы коронирующие и осадительные электроды. При прохождении запыленного газа между электродами содержащиеся в нем частицы заряжаются и осаждаются на осадительных электродах. Для удаления осажденных частиц осадительные

уноса в электрофильтрах достигает 96 %.

 

 

 

1 — изоляторная   коробка;  

2 — система   коронирующих  электродов;

3 — система осадительных электродов;

4 — скребковый механизм;

5 — шнек для удаления уловленной пыли

 

Рис.  4. Электрофильтр ЭГ-2-2-37

 

В зависимости от типа осадительных электродов различают электрофильтры пластинчатые и трубчатые, а по способу удаления с электродов осажденных частиц пыли — сухие и мокрые. В сухих электрофильтрах улавливаются твердые частицы, которые через определенные интервалы времени удаляются с электродов встря­хиванием. В мокрых электрофильтрах можно улавливать твердые и жидкие частицы (капельки тумана). Твердые частицы, оса­ждаемые на электродах мокрых электрофильтров, удаляются с электродов промывкой водой, а жидкие по мере накопления сами стекают с электродов (явление саморегенерации).

Для лучшей очистки газов применяют многопольные (труб­чатые и пластинчатые) электрофильтры, состоящие из нескольких последовательно соединенных секций осадительных электродов, т. е. нескольких электрических полей.

Сухое пылеулавливание отвечает условиям оздоровления труда и
применимо в период отрицательных температур. При выборе пылеочистного оборудования, как правило, отдают предпочтение сухим методам
пылеочистки. Мокрую пылеочистку применяют, когда используют
оборотную воду для пылеулавливания в виде пульпы, шлама при
одновременной абсорбции газовых примесей, охлаждении и увлажнении
газов и в производствах при обеспыливании взрывоопасных и токсичных
газов, так как аппараты мокрой очистки герметичны [8].

Для достижения более высокой степени очистки устанавливают две-три ступени пылеуловителей (циклоны, батарейные циклоны, скрубберы) [9].

Система компенсации  аспирируемого  воздуха  может  быть
представлена отдельной установкой, осуществляющей подачу наружного
воздуха в помещение в объеме, равном объему аспирируемого воздуха, или
является центральной системой приточной вентиляции, включающей объемы
воздуха, необходимые для общеобменной вентиляции и компенсации
аспирируемого воздуха.

Аспирационные укрытия, призванные осуществлять локализацию
выделяющихся загрязнений и их направленное движение, требуют больших
расходов аспирируемого воздуха. Вызвано это тем, что предпочтение отдается укрытиям, осуществляющим локализацию за счет действия факела
аспирируемого воздуха. Такое решение приводит к повышенному его
расходу и не позволяет полностью предотвратить выделение загрязнений в
рабочую зону.

Воздуховодные магистрали, имея большую протяженность и
разветвленность, являются практически неуправляемыми, что препятствует
стабильной и эффективной аспирации равноудаленных от центрального
вентилятора источников загрязнения. Изменение аэродинамического
сопротивления воздуховодных магистралей с помощью автоматизированного
дросселирования трудоемко и в ряде случаев не приемлемо. Наличие в
воздуховодных магистралях дросселирующих устройств неизбежно приведет
к отложению загрязнений.

Для правильного выбора способа очистки и типа конструкции
пылеочистного    устройства   необходимо    учитывать    следующие
обстоятельства:

1. Ценность пыли и необходимость сохранить ее в неизменном виде;

2. Непрерывность удаления собранной пыли, простота обслуживания;

3.Эффективность пылезадерживающего устройства, с учетом
начальной концентрации пыли в очищаемом воздухе, дисперсность состава
пыли и особенности физико-химических свойств;

            4. Надежная работоспособность пылеулавливающей установки
должна обеспечиваться в условиях низких температур, что резко затрудняет
использование способов гидрообеспыливания.

 

1.4               Выбор и обоснование метода пылеподавления

 

В  данном дипломном проекте предлогается к рассмотрению система пылеподавления мокрой очистки газов.

В частности установки в место цепи циклонов более усовершенствованный аппарат – скруббер

Преимущества:

1. Одновременно улавливаются дымовые газы и частицы

2. Извлечение растворимых ве­ществ, растворы могут да­лее поступать для очистки

3. Охлаждение и промывка горячих дымовых газов

4. Могут быть уловлены и нейтрализованы агрессивные газы и пары

5. Отсутствие пожаро- и взрывоопасности в условиях применения подходящей промывочной жидкости (обычно воды)

6. Меньшие габариты установки, по сравнению с сухими уловителями

7. Герметичность аппарата

Недостатки:

1.Кристаллизация растворимых веществ

2. Необходимость отстаивания в фильтрационной установке нерастворимых материалов

3.Удаление  сбросных  вод, что вызывает затруднения

4. Унос туманов и паров потоком уходящих газов

8.Замерзание жидкости в холодном климат

5. Высокая влажность и низкая точка росы промытого воздуха

6. Трудность смачивания очень мелких частиц (доли микрона), поэтому они не будут улавливаться

7. Проблемы коррозии

8. Замерзание жидкости в холодном климате

Мокрую пылеочистку применяют, когда используют
оборотную воду для пылеулавливания в виде пульпы, шлама при
одновременной абсорбции газовых примесей, охлаждении и увлажнении
газов и в производствах при обеспыливании взрывоопасных и токсичных
газов, так как аппараты мокрой очистки герметичны [8].

Необходимо добиться максимально возможного процента очистки пыли так как ЗАО «Карьероуправление» находиться в жилом районе

Пыль, образующаяся на различных участках технологической линии,
неодинакова по размерам и минеральному составу.

Полученные данные говорят о том, что наибольшей крупностью
обладают частицы (более 50 мкм), образующихся на стадии дробления, транспортировки.

Пыль, находящаяся в воздухе участка приготовления шамота,
характеризуется повышенной дисперсностью и относится к категории
тонкодисперсной пыли.19

Это обстоятельство учтено при выборе способа обеспылевания, при
котором ранее образовавшаяся пыль не переизмельчается при последующих
операциях.

Получаемая тонкодисперсная  пыль  предупреждает  большую
опасность в гигиеническом отношении, особенно для дыхательной системы
людей.

По данным зарубежных и отечественных медиков степень
проникновения пыли в легкие человека обуславливается ее дисперсным
составом.

Попадая в верхние дыхательные пути человека, частицы пыли
размером 5 мкм задерживаются в них, более мелкие частицы проникают в
нижние дыхательные пути и способствуют возникновению острых
респираторных заболеваний. Тонкодисперсная пыль (частицы размером
менее 1 мкм) вызывает такие тяжелые заболевания, как пневмокониоз.

Это обстоятельство усугубляется тем, что  большая часть
исследованной пыли имеет повышенное содержание кремнезема.

 

 

 

 

 

 

 


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Изготовление кирпича

 

2.1.1Общие сведения о предприятии

 

ЗАО "Карьероуправление" специализируется по выпуску кирпича.
Сырьем для производства керамического кирпича являются огнеупорные
глины Октябрьского и Верхового месторождения. Расход сырья составляет
91800 т/год.

В качестве добавок при производстве кирпича используется шамот
собственного производства.

Средняя насыпная плотность глины - 1400 кг /м3, шамота - П50 кг /м3
Мощность завода составляет 43,7 млн. шт. кирпича в год. В ЗАО
"Карьероуправление" входит три промплощадки. Основная промплощадка       №1 - ЗАО "Карьероуправление" расположена в г. Томске по ул. Иркутский
тракт, 27.

Площадь промплощадки завода составляет 17,5 га. С северной
стороны от промплощадки завода расположен жилой многоэтажный массив.
Ближайшая многоэтажная застройка находится в 30 м от границы
промплощадки. С северо-западной стороны на расстоянии 30 м находится
детский сад и на расстоянии 90 м - школа. С южной стороны, через
железнодорожные пути, к промплощадке примыкает одноэтажная
деревянная застройка, с северной стороны на расстоянии 100 м - проезжая
часть улицы Иркутский тракт.


 

2.1.2 Описание технологического процесса изготовления кирпича

 

1. Приемно-технологическое отделение - завоз глины в глинозапасник
вместимостью 1300 м3 производится автотранспортом с последующим
распределением по площади запасника грейфером поквадратно. В
глинозапаснике установлен мостовой кран. Глина из запасника подается в
ящичный питатель, попадая в глинорыхлитель.

2. Отделение приготовления шихты - первая стадия измельчения в
вальцах грубого помола СМ - 1198, вторая стадия измельчения - вальцы
тонкого помола СМК - 102. Обработанная масса ленточным конвейером
распределяется по секциям шихтозапасника, где шихта вылеживается.
Верхние слои подсушенной шихты орошаются водой. Системой ленточных
конвейеров шихта подается в формовочное отделение.

3. Формовочное отделение - осуществляется вторичная обработка
массы, увлажнение паром и водой. Предварительно подготовленная масса с
влажностью 18 - 20% после глиномешалки подается в вакуум пресс, где
осуществляется перемешивание массы, увлажнение ее, вакуумирование и
формование изделия.

4. Сушка кирпича-сырца производится в однопутных тунельных
сушилках, для отсоса газа теплоносителя от сушил установлены четыре
вентилятора В-Ц-4-76-16 производительностью 80000 м/час каждый и один
вентилятор В-Ц-4-70-10 производительностью 30000 м / час, на высоте
6,5,2.5м.

            5. Обжиг кирпича происходит в туннельной печи , она представляет собой непрерывно действующую тепловую установку, в которой кирпич по обжиговому каналу движется на вагонетках, навстречу горячим газам при температуре 1020-1030 °С, газы от печи удаляются при помощи дымососа ВЦ-4-70-16, производительностью 70000 м3/ час, через трубу диаметром 1,0 м и высотой 8 м, температура уходящих газов 140°С.

6. Бракованный необожженный кирпич подается по конвейеру на
склад брака и далее применяется для разувлажнения глины в глинозапаснике.

 

 

2.1.3 Описание схемы технологической линии производства шамота

 

Шамот – продукт, который добавляется в основную массу при производстве кирпича в качестве наполнителя для повышения его прочностных характеристик.

Шамот на заводе ЗАО «Карьероуправления» производится двумя способами. Шамот собственного производства делают в цехе №3

1              . Приемно-подготовительное отделение - завоз глины в
глинозапасник вместимостью 500 м3 производится автотранспортом с
последующим распределением по площади запасника грейфером
поквадратно, В глинозапаснике установлен мостовой кран. Глина из
запасника подается в ящичный питатель, попадая в глинорыхлитель.

 

2              . Отделение приготовления шамота - первая стадия измельчения в вальцах грубого помола СМ-1198. Переработанная глиняная масса
транспортируется к вращающейся печи, где в качестве топлива
используется природный газ - 2705 тыс нм3 в год. Обжиг шамота
происходит при температуре 500-600 °С по противоточной схеме, сыры5
начинают подавать в загрузочную камеру при температуре 400 °С . При
этом в атмосферу выделяются вредные вещества - пыль шамота и диоксид азота.

 

 

                                          Химический состав глин                                          Таблица 2.3 1.1

 

 

Глина

Глина

Элементов

Октябрьского

Верховского

 

Месторождения (%)

Месторождения (%)

Карьерная

 

 

Влажность, %

         23-25

         22-23

Si02

60.74

66.5-65.52

AL2O3

19.61

14.82-13.55

Fe203

1.26

5.05-5.37

Fe02

0.63

0.63

CaO

0.78

3.33

MgO

0.48

2.08

SO3

0.11

0.09

R2O-Na20

1.27

1.67-2.67

N

7.02

5.3-5.51

 

 

В отделении приготовления шамота предусмотрено пылегазоочистное оборудование - двухступенчатая очистка пылегазовой смеси. Первая ступень - две группы из 6 циклонов НИИОГАЗ в каждой, вторая ступень - два батарейный циклона ПБЦ-35 - с общей степенью очистки 90.1 % (по данным испытаний приложение 2) . Отходящие газы после прохождения системы очистки, удаляются дымососом мощностью 55 кВт и производительностью 3.21 м3/с через трубу высотой 22 м и диаметром 0.78 м с температурой уходящих газов 105 °С. (таблица 2.1.3.1)

Обожженная глина из печи поступает в холодильник , где происходит ее охлаждение до 50 °С и измельчение металлическими шарами, находящимися в холодильнике, Конвейером с погруженным скребком КПС-500Т измельченный шамот подается к элеватору, которым подается на транспортер, распределяющий шамот по бункерам.

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема системы пылеулавливания шамотного узла

ЗАО «Карьероуправления»

 

3. Отделение приготовление шихты - первая стадия измельчения в вальцах грубого помола, первичное перемешивание шихты в двухвальной глиномешалке с пароувлажнением СМК-126. В прессе шнековым безвакуумном СМК -325 происходит выдавливание шихты через шнеком через решетку. Обработанная масса ленточным конвейером передвижным плужковым сбрасывателем распределяется по секциям шихтозапасника, где шихта вылеживается. Верхние слои подсушенной шихты орошаются водой. Системой ленточных конвейеров шихта подается в формовочное отделение.

 

 

 

 

Перечень источников, дающих наибольшие вклады   в уровень загрязнения атмосферы                                                                                    Таблица 2.1.3.1

 

Наименование Вещества

Расчетная максимальная

Приземная концентрация

доли ПДК

Источники, дающие наибольший вклад в максимальную концент­рацию

Принадлежность источника

(цех,

участ.)

 

 

Максимальная Концентрация

На

границе

СЗЗ

№ источника на карте-сх.

%

вклада в

максм. конц

 

 

1

2

3

4

5

6

 

Промплощадка         №1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диоксид азота 301

1.06

1.02

0013 0036 ч* 0030

60 20 20

Вращ.печь котельная

Сумма Взвешенных

0.989

0.87

0013

100

Вращ.печь


2.1.4  КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩИХ УСТАНОВОК ОЧИСТКИ ГАЗА

В отделении приготовления шамота предусмотрено пылегазоочистное оборудование - двухступенчатая очистка пылегазовой смеси на вращающейся печи. Первая ступень - две группы из 6 циклонов НИИОГАЗ в каждой, вторая ступень - два батарейных циклона ПБЦ-35 - с общей степенью очистки 91 % (по данным испытаний приложение 2). Отходящие газы после прохождения системы очистки, удаляются дымососом через трубу высотой 22 м с температурой уходящих газов 105 °С.

 

2.2 Источники пылевыделения в технологической цепи очистки пыли

 

В технологической цепи очистки пыли шамотного узла практически все ее элементы являются источниками пылевыделения.

К  наиболее  интенсивным  относятся  элементы вращающейся печи и ленточного транспортера. Пыль выделяется в момент незначительного встряхивания материала, при ударе ленты об опорные ролики и последующего захвата образовавшегося аэрозоля воздушными потоками, увлекаемыми транспортируемым материалом.

Величина запылённости воздуха на конвейерном транспортировании колеблется в широких пределах и зависит от ширины ленты, скоростного перемещения, крупности и влажности транспортируемого материала.

Режим работы 8400 ч/год

Материальный поток 1.785 т/час

Работы проводятся   через загрузочный рукав.

Высота пересыпки 1,0 м, влажность материала 0,5%,

крупность материала 5 мм.


                                                                                                                Приложение 1

Томский политехнический университет

 

Научно-производственный центр «ТЕХНОЭКО»

Аттестат аккредитации ROCC RU 510339              Лицензия  Б 937573

634050, г. Томск, пр. Ленина,36 тел. 44-04-16

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ И РАСЧЕТОВ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

И ЭФФЕКТИВНОСТИ  ПТУ

В присутствии инженера ООС ТОО "Карьероуправление"
Вьюговой Т.В..             

в соответствии с ГОСТ 17.2.4.06-90 « Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения» проведены

измерения скорости и расходов и отобраны пробы пыли ' для определения степени

очистки на пылегазоулавливающей установке ИЗА № 0001, AC-i TOO "Карьероуправление"

Характеристика источников выброса и условия измерений

 

ПГУ на вращающейся печи, регистрационный

Параметры

Общий вход в ПГУ

Общий выход из ПГУ

Р атм, Па

100000

100000

Размеры газохода, «мм»

D=1.00

D=1.00

Площадь сечения газохода, м2

0.778

0.778

Температура газового потока, град. С

206

137

Динамическое давление, Па

25.8

19

Статическое давление, Па

-62

-265

Плотность газа при рабочих условиях

0.726

0.848

Скорость газа, м/сек

8.43

6.70

Расход газа, нмЗ\сек

3.68

3.42

Концентрация твердых веществ, г\мЗ

80

0,8

Массовый выброс твердых веществ, г\сек

4.5540

0.4528

Эффективность ПГУ,%

 

90.1

 

Директор НПЦ "Техноэко

Двухступенчатая ПГУ состоит из спаренных групповых циклонов ЦН-15x6x600 (первая ступень очистки) и спаренных циклонов ПБЦ-36 (вторая ступень очистки) ПГУ работает в соответствии с режимной технологической картой

Новиков ВТ.

1

 


 

Печь обжига шамота: предназначена для обжига шамота используемого для производства кирпича. Физико-химические процессы происходящие в печи во время обжига на промежуточных стадиях не контролируются. Проводятся лишь анализы исходного материала и готовой продукции, поэтому режим работы печи обусловлен качеством готовой продукции с обеспечением минимальных потерь тепла с уходящими газами и в окружающую среду. Топливо в печи сгорает полностью, химнедожог - отсутствует.

Уплотнения вращающихся частей исправны.

КПД составляет 56,34%

Вращающаяся печь обжига глины на шамот

длина печи 25м

год изготовления 1983

газовая горелка ГМТ-5м

производительность печи.- 4-5 тон час продукции

скорость вращения печи- 1-; 5секунд    один оборот

11-15 секунд один оборот

расход газа номинальный -470 м3/час.

 

2.3 Методы и приборы контроля запыленности воздушной среды

 

Для успешной борьбы с пылью и контроля работы пылеподавляющих
устройств необходимо проводить комплексный контроль содержания пыли в
воздухе, который позволил бы правильно оценить санитарно-гигиенические
условия труда и своевременно принимать меры по их улучшению средствами
пылеподавления.2

Широкий диапазон изменения концентрации вредных примесей во
времени и пространстве, значительные перепады температур, влажность
воздуха и большая запыленность предъявляют специфические требования к
пылевому контролю на открытых площадках. С учетом вышеизложенного
изыскание методов и приборов, позволяющих оперативно с достаточной
точностью определить содержание пыли в воздухе.

В настоящее время из лабораторных методов, как наиболее точных,
широко используют весовой или как его еще называют, гравиметрический и
счетный. Содержание пыли в воздухе по весовому методу оценивают
количеством пыли в миллиграммах на один метр кубический (мг/м').

При определении весовой концентрации пыли исследуемый воздух
необходимо профильтровать, задержав всю содержащуюся в нем пыль. Для
этого некоторый объем воздуха протягивают через специальный фильтр,
помещенный в аллонж.10

Таблица 2.3.1

Приборы и оборудование для определения концентрации пыли в
воздухе весовым методом с помощью фильтров АФА

наименование

рекомендуемая
марка и тип прибора

Назначение

1

 

Комплект фильтров

 

АФА-ВП-18

 

Для удаления аэродисперсных примесей

2

Аллонжи

ИРА - ЗОп, ИРА -ЗОа "открытый","закрытый"

Для отбора пробы пыли
на фильтр

3

Весы аналитические

ВЛА - 200

Для взвешивания
фильтров

4

Аспирационный прибор

Ротационная воз-духодувка ПРУ-4

Для протягивания
воздуха через фильтр

5

Пинцет

Аналитический

Для работы с фильтром

6

Часы или секундомер

 

Для определения продолжительности отбора проб

7

Резиновый шланг

D=8 мм, L = 2м

Для соединения ПРУ-4 с аллонжем

8

Шланговый провод

L-1Oм

Для подключения ПРУ -4 к электрической сети 220В

9

Чашечный анемометр с
флючером или вымпелом

 

Для определения скорости и направления ветра

10

Психрометр

Ассмана или
Августа

Для определения относительной влажности воздуха

 

1. Фильтр АФА - ВП - 18

В качестве фильтрующего элемента фильтра АФА - используются
фильтрующий материал ФП (фильтр Петрянова), который представляет
собой равномерный слой ультратонких волокон из полимеров. Каждый
фильтрующий элемент фильтров АФА вкладывается в защитное бумажное
кольцо с выступом для удобства работы и предохранения их от посторонних
загрязнений при анализе. Кроме того, наличие выступов на защитных
кольцах  удобно  для  соответствующих  пометок  фильтров.   При
транспортировке к месту анализа или особой системы фильтры
вкладываются в конвертики из кальки.

Основные преимущества фильтров, изготовленных из материала
ФПП-15, заключается в следующем:

- высокая эффективность улавливания аэрозолей любой степени
дисперсности при линейных скоростях фильтрации до 100 - 150 см\сек;

- малое аналитическое сопротивление потоку воздуха, позволяющее
увеличить скорость отбора проб и, тем самым, сократить время анализа;

- возможность взвешивания фильтров без предварительного
высушивания, так как ткань ФПП-15 является гидрофобной (не
поглощающей влаги);

- небольшой собственный вес фильтра (60 -70 мг), что позволяет
работать с навесками пыли до 1 мг (максимальную навеску рекомендуется
брать не более 10 мг для предотвращения возможного осыпания пыли с
фильтра).

2. Аллонжи для фильтров

Предназначены для крепления фильтров АФА при отборе проб
воздуха и представляют собой воронку, в широкой части которой
размещается и крепится между прокладками фильтр . Узкая часть аллонжа с
помощью резинового шланга соединяется с воздуходувкой.

 

3. Весы аналитические ВПА - 200

Аналитические весы служат для взвешивания фильтров до и после
отбора проб воздуха. Максимально возможный взвешиваемый вес 200г,
точность измерения - 0,1мг.

 

4. Ротационная установка ПРУ-4

Установка предназначена для протягивания определенного обмена
воздуха через фильтр. Она состоит из электромотора, ротационной
воздуходувки и 4-х сухих реометров. Два из них со шкалой от 0 до 20 л\мин
используются при отборе пылевых проб для химического анализа состава
воздуха. Скорости протягивания воздуха регулируются с помощью
специальных кранов. Аллонжи подключаются к установке при помощи
резиновых трубок и входных штуцеров. Необходимая скорость протягивания
воздуха на реометрах устанавливается до присоединения к ним аллонжи.
11осле присоединения аллонжей скорость протягивания воздуха регулируется окончательно. Величина скорости устанавливается на нижней точке шарика реометра при спокойном его положении.

 

2.4 Санитарно-гигиеническая оценка объекта

 

Санитарно-гигиеническая оценка на участке приготовления шамота, проведенная   на   ЗАО   "Карьероуправления",   показала,   что   весь
технологический процесс сопровождается интенсивным выделением пыли. Данные исследований запыленности воздушной среды в местах
наиболее   интенсивного   пылеобразования   приведены   в   таблице 2.4.1.

Таблица 2.4.1
Запыленность воздуха вдоль технологической линии

 

места проведения замеров

 

содержание пыли в воздухе

мг/м3

 

1

 

Вальцы грубого помола

 

420

 

2

 

            Транспортеры

 

3535

 

3

 

Приемный бункер

 

290

 

4

 

Вращающаяся печь

600

 

 

Циклоны

200

 

Пыль, образующаяся на различных участках технологической линии,
неодинакова по размерам и минеральному составу.

Полученные данные говорят о том, что наибольшей крупностью
обладают частицы (более 50 мкм), образующихся на стадии транспортировки,

и вращающейся печи.

Пыль, находящаяся в воздухе участка приготовления шамота,
характеризуется повышенной дисперсностью и относится к категории
тонкодисперсной пыли.19

Это обстоятельство учтено при выборе способа обеспылевания, при
котором ранее образовавшаяся пыль не переизмельчается при последующих
операциях.

Получаемая тонкодисперсная  пыль  предупреждает  большую
опасность в гигиеническом отношении, особенно для дыхательной системы
людей.

По данным зарубежных и отечественных медиков степень
проникновения пыли в легкие человека обуславливается ее дисперсным
составом.

Попадая в верхние дыхательные пути человека, частицы пыли
размером 5 мкм задерживаются в них, более мелкие частицы проникают в
нижние дыхательные пути и способствуют возникновению острых
респираторных заболеваний. Тонкодисперсная пыль (частицы размером
менее 1 мкм) вызывает такие тяжелые заболевания, как пневмокониоз.

Это обстоятельство усугубляется тем, что  большая часть
исследованной пыли имеет повышенное содержание кремнезема.

 

 

2.5 Анализ запыленности воздушной среды при производстве
строительного кирпича

 

Производство шамота на ЗАО "Карьероуправления" сопровождается
большим выделением пыли в атмосферу.(Приложение 3)

Для оценки санитарно-гигиенических условий труда, а также
получения необходимых данных для разработки инженерно-технических
мероприятий по снижению запыленности воздушной среды, проведены
исследования запыленности воздуха вдоль технологической линии, на
рабочих местах и системы пылеулавливания шамота гранулометрического и минералогического составов витающей и осевшей пыли.

Концентрация пыли в воздухе измерялась весовым методом с
помощью фильтров АФА. Замеры проводились в зоне рабочих мест и вдоль технологической линии на высоте 1,5 м от земли с подветренной стороны
вдоль пылевого факела на расстоянии 1 м от источника пылеобразования.
Для достоверности результатов, замеры запыленности воздуха в
одной и той же точке проводился не менее 5 раз, и затем определялось
среднее значение концентрации пыли.

Как показывают результаты измерений, запыленность воздушной
среды на участке приготовления шамота неодинакова в различных местах.
Исследования гранулометрического состава пыли были выполнены
микроскопическим методом. Изучение пыли шамота показало, что основная
масса частиц, имеет, преимущественно овальную форму с ровными
очертаниями без грубых выколов и уступов.

Из анализа запыленности воздушной среды следует, что при
отсутствии обеспыливания   первичных  источников   пылеобразования
(дробилок), практически все технологическое оборудование дробильно-
сортировочной площадки становится источником загрязнения атмосферы.

Результаты   проведенных   исследований   свидетельствуют   о
неудовлетворительных условиях труда на участке приготовления шамота и
определяют необходимость разработки и внедрения эффективных
мероприятий по оздоровлению условий труда обслуживающего персонала.

Концентрация пыли в воздухе на участке значительно превышает
предельно-допустимые нормы.

Характер и интенсивность поступления вредных примесей в
атмосферу обусловлены в основном принятой технологией ведения работ.


                                                        Приложение 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДЫ  ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА

ЗАКЛЮЧ/ННИН № 0006м

экспортной комиссии

Инвентаризация источников выбросов "Инвентаризация источников

выбросов для ЗЛО "Карьоруправление""

Вступает в силу с  10.05.2007 г.

Томск              УТВЕРЖДЕНО

Приказом Государственного комитета по охране окружающей среды Томской области № 0096з от    10.05.2007г.

Экспертная комиссия, утвержденная приказом по Государственному комитету по

охране окружающей среды Томской области № 0096н от 07.10.99 г в составе:

1.  Председатель комиссии:              Резник В.Я (ведущий специалист отдела)

2.  Ответственный секретарь:              Соловей В,А. (главный специалист отдела)

3.   Члены комиссии:              Родина Н.Р.

рассмотрела представленную документацию,

Заказчик: ЗАО Карьероуправление

Адрес: г. Томск, Иркутский тракт, 27

Телефон/факс:

Документация разработана: Предприниматель Косякова И.П.

Установлено:

Основная деятельность ЗАО «Карьероуправления»'1 - выпуск кирпича керамического полно голого обыкновенного, кирпича пусто голого, кирпичи керамического лицевого полнотелого и лицевого пустотелого. Проектная мощность завода составляет 43 млн. шт. условного кирпича в год. Предприятие имеет три промплощадки: основная по адресу предприятия и два месторождения глины Октябрьское и Верховое, расположенные на расстоянии более 5000 м от жилой зоны.

Основная промплощадка расположена в селетебной зоне города. С северной стороны на расстоянии 30 м расположен жилой массив: с северо- западной стороны на расстоянии 30 м расположен детский суд и не расстоянии 90 м - школа; с южной стороны - частный сектор. На   промплощадке расположены:

 

№ 2 и цех № 3 по выпуску кирпича, котельная, вспомогательное производство.

Инвентаризация источников выбросов проводится повторно. Первая инвентаризация проводилась по состоянию на 01.01.93г. (24 источника выбросов в атмосферу). По состоянию на 01.01.99 г закрыты: цех № 1 по выпуску кирпича, котельная, работающая на твердом топливе, а также выведены из эксплуатации часть источников выбросов в связи с изменением технологии производства кирпича. Введена в эксплуатацию котельная цеха № 3, учтены выбросы в атмосферу от вспомогательных производств: сварочные работы, гаражи и др.

Характеристика источников загрязнения атмосферного воздуха:

-              туннельная печь обжига цеха № 2, работает на газе, расход газа 3293
тыс. м куб/год, 380 м куб/час;

■- вращающаяся печь обжига шамота, работает на газе, расход газа 2705 тыс. м куб/год, 313 м куб/час. Для улавливания пыли шамота установлено две ступени улавливания с общей степенью очистки 90.1%;

-              туннельная печь обжига цеха № 3, работает на газе, расход газа 2922

тыс. м куб/год, 340 м куб/час; три группы однопутных туннельных сушилу;

-  пересыпка шамота 3 ист.,.пересыпка бракованного кирпича, очистка приямка элеватора;

-  котельная технологическая, установлено четыре паровых котла Е-1-9, работает на газе, расход газа 1146 тыс. м куб/год, З44..2м куб/час; дымовые газы от котлов отходят через три трубы;

-  кузница, работает на угле, расход угля 5 г/год;

-  три сварочных поста и резка металла, общий расход электродов марок МР-3, МР-4, Т-590 - 8330 кг/год;

-  три гаража, АЗС;

-  пожоги угля в карьерах.

Всего при инвентаризации учтено 23 источника выбросов, из них 4 неорганизованных. Не учтены выбросы пыли глины при транспортировании, формировании складов, подготовительных работах в связи с тем, что глина влажная. Выбросы загрязняющих веществ определены расчетным путем ю методикам, согласованным Госкомэкологии. Пси доработке документа устранены замечания, указанные в протоколе № 0096н/2 от 25.10.99г.

Комиссия решила: Согласовать инвентаризацию источников выбросов для ЗАО "Карьероуправление", При разработке проекта нормативов ПДВ учесть выбросы бензапирена при сжигании топлива в печах и котлоагрегатах,

Согласованные выбросы загрязняющих веществ представлены в таблице:

Наименование веществ

Выбрось, т/ од

Всего по предприятию:   

182.938

в том числе:

железа оксид

0.12763

Марганец и его соединения

0.0115

Свинец и его соединения

0.00011 I

Хром шестивалентньм

 

0.0044

Азота диоксд

Сажа

33.373

 

0,000101

Ангидрид сернистый

0.6997

Сероводород

0.0145

Фтористый водород

0.0029

Углерода оксид

89.057

Углеводороды предельные С12-С19

0.4116

Эмульсол

0.000 03

Пыль шамота

19.501

Зола угольная 

0.238

Углерода диоксид 

39.580

 

Комиссия:

'                                             Резник В.Я.

Соловей В.Л.

Родина Н.Р.

 


2.6                                   Расчет системы пылеподавления в зонах интенсивного пылеобразования

 

Расчёт аспирационной системы сводится к определению объёма отсасываемого запылённого воздуха от каждого укрытия, диаметров воздуховодов. 

 

 

2.6.1                            Определение объема аспирации

 

Обеспыливание мест пересыпки

В местах пересыпки материала образуются направленные воздушные
потоки. Баланс запылённого воздуха, который необходимо отсасывать из
обеспыливающего укрытия мест пересыпки:

Qасп = Qэж + Qаэр + Qн - Qм ,   м3 /сек

где:               Qэж - количество воздуха, поступающего в укрытие с материалом;

Qн - количество воздуха, поступающее через неплотности укрытия;

Qаэр - количество воздуха, вытесняемое из укрытия накапливающимся материалом;

Qм - количество воздуха, извлекаемое из укрытия материалом,
движущимся с лентой конвейера.

 

Определение объёма аспирации для приёмного бункера шамота

 

Количество воздуха, поступающего в укрытие с материалом,
определяется по уравнению:

Qэж = 3,165 Кн * Кg* КV0fсуммj Кd*Kc

где:              Кн - коэффициент, учитывающий влияние конечной скорости
падения материала на объем эжектируемого воздуха 0,54 ;

Кg - коэффициент, учитывающий влияние количества пересыпаемого
материала 0,58 ;

КV0 - коэффициент, учитывающий влияние начальной скорости
падения 0,976;

Кf - коэффициент, учитывающий влияние площади поперечного
сечения течки при входе в укрытие 0,497;

Ксумм - коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений
движения воздуха в течке и в верхней части перепада 0,496;

Кj - коэффициент, учитывающий влияние удельного веса материала
1,143;

Кd - коэффициент, учитывающий влияние крупности пересыпаемого
материала 0,85;

Kc - коэффициент, учитывающий влияние формы кусков материала
(лобовое сопротивление) 0,95.

Количество воздуха, поступающее через неплотности в укрытии,
определяется по формуле:

где:               Vц- скорость движения воздуха в неплотностях;

Σf - площадь всех неплотностей в укрытии, принимаемая равной от 2
до 4% площади проекции укрытия на ленту конвейера;

Количество воздуха, вытесняемое из укрытия накапливающимся
материалом, определяется по производительности приемного бункера

Qаэр = 4 м3/ час.

Количество воздуха, увлекаемое просыпающимся вниз материалом, определяется по уравнению

Qм =0,52*VT*Fотв*hм, м3/час.

где:               VT - скорость движения ленты конвейера 0,1 м/сек;

Fотв - площадь выходного отверстия 0,5 м2;

hм - коэффициент, учитывающий высоту слоя материала на   ленте
конвейера 0,8;

Qм =75 м3/час

Объем аспирации от приемного бункера шамота:

Qасп = 453+4+272-75=654 м3/ час

 

Определение объема аспирации для вальцов грубого помола

В местах пересыпки материала образуются направленные воздушные
потоки. Баланс запылённого воздуха, который необходимо отсасывать из
обеспыливающего укрытия мест пересыпки:

Qасп = Qэж + Qаэр + Qн - Qм ,   м3/сек,

где:               Qэж - количество воздуха, поступающего в укрытие с материалом;

Qн - количество воздуха, поступающее через неплотности укрытия;

Qаэр - количество воздуха, вытесняемое из укрытия накапливающимся
материалом;

Qм - количество воздуха, извлекаемое из укрытия материалом, движущимся с лентой конвейера.

Количество воздуха, поступающего в укрытие с материалом, определяется по уравнению:

Qэж = 3,165 Кн * Кgv0fjcуммdс ,

где:              Кн - коэффициент, учитывающий влияние конечной скорости
падения материала на объем эжектируемого воздуха 0,54 ;

Кg - коэффициент, учитывающий влияние количества пересыпаемого
материала 0,58 ;

Кv0 - коэффициент, учитывающий влияние начальной скорости
падения 0,976;

Кf - коэффициент, учитывающий влияние площади поперечного
сечения течки при входе в укрытие 0,497;

Ксумм - коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений
движения воздуха в течке и в верхней части перепада 0,496;

Кj - коэффициент, учитывающий влияние удельного веса материала
1,143;

Кd - коэффициент, учитывающий влияние крупности пересыпаемого
материала 0,85;

Кс - коэффициент, учитывающий влияние формы кусков материала
(лобовое сопротивление) 0,95.

Количество воздуха, поступающее через неплотности в укрытии,
определяется по формуле:

, мз/час

где:               Vц - скорость движения воздуха в неплотностях;

Σf - площадь всех неплотностей в укрытии, принимаемая равной от 2
до 4% площади проекции укрытия на ленту конвейера;

Количество воздуха, вытесняемое из укрытия накапливающимся
материалом, определяется по производительности приемного бункера:

Qаэр = 2 м3/ час

Количество воздуха, увлекаемое просыпающимся вниз материалом, определяется по уравнению

Qм =0,52*VT*Fотв*hM, м3/час,

где:              VT - скорость движения ленты конвейера 0,1 м/сек;

Fотв - площадь выходного отверстия 0,6 м2;

hM - коэффициент, учитывающий высоту слоя материала на   ленте
конвейера 0,8;

Qм =89,86м3/час

Объем аспирации от приемного бункера:

Qасп доз =0,220126+254+2-89,86=166,36 ,     м3/ час

 

Определение объёма аспирации для бункера приема готового материала

 

Количество воздуха, поступающего в укрытие с материалом,
определяется по уравнению:

Qэж = 3,165 Кн * Кg* КV0fсуммj Кd*Kc

где:              Кн - коэффициент, учитывающий влияние конечной скорости
падения материала на объем эжектируемого воздуха 0,54 ;

Кg - коэффициент, учитывающий влияние количества пересыпаемого
материала 0,58 ;

КV0 - коэффициент, учитывающий влияние начальной скорости
падения 0,976;

Кf - коэффициент, учитывающий влияние площади поперечного
сечения течки при входе в укрытие 0,497;

Ксумм - коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений
движения воздуха в течке и в верхней части перепада 0,496;

Кj - коэффициент, учитывающий влияние удельного веса материала
1,143;

Кd - коэффициент, учитывающий влияние крупности пересыпаемого
материала 0,85;

Kc - коэффициент, учитывающий влияние формы кусков материала
(лобовое сопротивление) 0,95.

Количество воздуха, поступающее через неплотности в укрытии,
определяется по формуле:

где:               Vц- скорость движения воздуха в неплотностях;

Σf - площадь всех неплотностей в укрытии, принимаемая равной от 2
до 4% площади проекции укрытия на ленту конвейера;

Количество воздуха, вытесняемое из укрытия накапливающимся
материалом, определяется по производительности бункера приема готового материала:

Qаэр = 4 м3/ час.

Количество воздуха, увлекаемое просыпающимся вниз материалом, определяется по уравнению

Qм =0,52*VT*Fотв*hм, м3/час.

где:               VT - скорость движения ленты конвейера 0,1 м/сек;

Fотв - площадь выходного отверстия 1,1 м2;

hм - коэффициент, учитывающий высоту слоя материала на   ленте
конвейера 0,8;

Qм =125,3 м3/час

Объем аспирации от бункера приема готового материала:

Qасп = 453+4+242,5-125,3=570,2 м3/ час

 

Определение объема аспирации для вращающейся печи 13

 

Объем аспирации вращающейся печи можно определить по уравнению

QаспQэж+Qаэр+Qн-Qм , м3/сек    1

Определим каждую из состовляющих объема аспирации, вошедших в уравнение.

Qэж – количество воздуха эжектируемое поступающим в печь материалом.   

Явление эжекции движущимся материалом, обусловленное сопротивлением среды движению материала, наблюдается лишь в том случае, когда относительная скорость материала в подвижной среде будет иметь положительную величину, т.е.

Vм-Vср 0,

Где Vм – скорость движения материала в м/сек

Vср – скорость движения среды.

Анализ относительной скорости материала в среде показывает, что она имеет отрицательную величину.

Таким образом, действием движущегося материала по увеличению среды эжекцией при работе печи  можно пренебречь, следовательно

Qэж0.

Qаэр – количество воздуха, нагнетаемое в печь

Экспериментальными исследованиями было установленно уменьшение общего расхода Qд на 15 при прохождении через укрытие. Поэтому

Qаэр Qд1-0,15 0,85Qд.    3

Qн – количество воздуха, поступающее в укрытие через неплотности.

Укрытие выполняется в сварном варианте, следовательно герметично. Поэтому прососы воздуха под укрытие возможны только с лентой конвейера.

Основываясь на данных производственных испытаний, рекомендуется назначать

Qн 0,15Qд   4

Qм – количество воздуха, увлекаемое материалом, выходящим из укрытия, для равномерно поступающего и удаляемого из укрытия материала практически будет равно нулю.

Тогда общий объем аспирации будет

Qасп Qаэр + Qн 0.85Qд + 0.15QдQд

 

Или в окончательном виде уравнение объема аспирации печи может быть представлено формулой 2.

 

Для вращающейся печи известны параметры изложенные в П. 2.2

1.             наибольший радиус вращения R2 0,49м

2.             наименьший радиус вращения R1 0,37м

3.             число оборотов ротора n 1-5 об/мин

4.             аэродинамический коэффициент печи на основании исследований kд 4,6.

Подставляем эти данные в уравнение 2, имеем

Qасп 4,6*40,492-0,372 583,6 м3/ч.

На основе результатов моделирования и при сопоставлении их с данными производственных замеров был установлен фактический объем воздуха, вытесняемый из печи Он составил 47 для загрузочного зева и 53 для разгрузочного, от общего объема вытесняемого потока,

Qвасп543 м3/час,

Qнасп643 м3/час.

 

 

 

2.6.2 Определение объема выбросов

Определение объема выбросов для вращающейся печи 13

 

Расчет выбросов твердых частиц (пыль шамота )

По результатам  обязательных    замеров,    проводимых  на предприятии,   установлены следующие значения выбросы  пыли шамота (приложение 1).

Массовый выброс твердых веществ составляет - 0.4528 г/с после прохождения системы очистки, с эффективностью очистки 90.1 %.

П = 0.45*3600/1000= 1.62 кг/час

  1.62*8640

П =              = 13.99 т/год

 

1000

Пересыпка шамота из бункера на конвейер.

Режим работы 8400 ч/год

Материальный поток 1.785 т/час

Работы проводятся через загрузочный рукав.

Высота пересыпки 1,0 м,

влажность материала 0,5%,

крупность материала 5 мм.

0.04* 0.02* 1.0 * 0,01 * 1.0* 0.7 * 1.785 * 10б * 0.5

П =              = 0.001 г/с

3600 П = 0,001 * 8.4 *3.6 = 0.03 т/год

 

 

 

2.7. Выбор и расчет сети воздуховодов и внедряемого оборудования

 

.              2.7.1  Расчет параметров газа после вращающейся печи

Вращающаяся печь шамотного узла

Расход газа 2705 тыс. м3/год, 470м3/час

Режим работы 8640 час

Расчет выбросов твердых частиц ( пыль шамота )

По   результатам   обязательных   замеров,   проводимых   на   предприятии   , установлены следующие значения выбросы пыли шамота ( приложение   2 ).

Массовый выброс твердых веществ составляет – 1,915 г/с

П = 1,915 * 3600 /1000 = 6,9 кг/час

П = 6,9 * 1000/3600= 1,915 г/с

6,9*8640

П =              ,              = 59,616 т/год

1000

1

 


                                                                                                                                                                                                                                                            Приложение 2

 

Средства измерений: Термометр №154; прибор для отбора проб воздуха ПА-40М-1 заводской №170; весы электронные AW 220 D439200181; пневмометрическая трубка

НИИОГАЗ №3424; трубки пылезаборные; дифференциальный манометр цифровой-01/М № 336

Сведения о государственной поверке: термометр - св.№ 666/5 до 04.04.06; ПА-40М-1 - св.№ 5505/5 от 05.07.05; весы - св. № 1941 от 03.12.05; пневматическая трубка - св.№

003335 до 27.10.06; ДМЦ-01/М - св.№ 9250/5 от 01.09.05;

Нормативная документация, в соответствии с которой проводились замеры и анализы:    ГОСТ 17.2.4.02-81, ГОСТ 17.2.4.06-90, ГОСТ 50820-95, ПНД Ф 12.1.2-99.

Измерения проводились в присутствии: инженера по технике безопасности и экологическим вопросам ЗАО "Карьероуправление" Вьюговой Т.В.

РЕЗУЛЬТАТЫ

измерений источников выбросов загрязняющих веществ ЗАО "Карьероуправление" г.Томск от 26.12.2006г.

 

источи

ика

Наименование источника

Параметры газовоздушной смеси на входе

Концентра цня на

входе (мг/мз)

Параметры газовоздушной смеси на выходе

Наименование вещества

Валовый выброс (г/с)

Количество вредных веществ

Выброше­но в атмосферу (мг/м3)

Выброше­но в атмосферу (г/сек)

Коэффи­циент очистки

%

 

 

 

 

т,

(С")

Скорость

(м/с)

Объем газовоздуш ной смеси (прив.к н.у.) 3/с)

 

 

Т

(С")

Скорость

(м/с)

Объем газовоздуш­ной смеси (прив.к.н.у.)

3/с)

 

 

 

(г/с)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мак

сим аль-ный

Средний

Посту­пило на

очист­ку

Уловлено

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

0013

Вращающаяся

печь ц

360

23,1

2,515

761,56

150

29,4

4,586

Пыль шамота

0,251

0,244

1,915

1,675

53,16

0,244

87,3

 

Начальник Химико-экологического отдела:                                          Пивнева О.В.

Инженер-химик:                                                                                                  Гробеникова СВ.

Инженер-эколог:                                                                                    БезбородоваН.В.

 

 

1

 


 

 

              2.7.2 Расчет скруббера Вентури

 

              В газоходе между аппаратами пыль практически не претерпевает значительных изменений, поэтому параметры пыли на входе в скруббер Вентури примем такими же, как на выходе из вращающейся печи. Расчет проводим по методике изложенной в [15].

Отсюда запыленность на входе в скруббер Вентури равна Z2. (приложение 1) На выходе примем технически осуществимую и приемлемую по санитарным нормативам величину Z3 = 0,1 г/м3.

 

1. Находим требуемую эффективность пылеулавливания скруббера Вентури ηСВ.

ηСВ = 1 – Z3/Z2                                                        (2.7.2.1.)

ηСВ = 1 – 0,1/80 = 0,999;

 

              2. Определяем число единиц переноса, NU.

 

NU = Ln 1/(1 - ηСВ)                                          (2.72.2.)

NU = Ln 1/(1 – 0,999) = 6,91;

              3. Удельную энергию КТ, затрачиваемую на пылеулавливание находят из выражения:

NU = В * КТæ,     =>>   КТ = æ              (2.7.2.3.)

 

где:              æ, В - константы, зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состава пыли.

Табличные данные газов равны:

В = 9,88 * 10-2 ;

æ = 0,4663;

 

КТ = 0,4663 = 8649 кДж;

              4. Согласно теории, энергетический параметр является суммой затрат энергии на преодоление гидравлического сопротивления – РСВ и распыление жидкости – рЖ m.

КТ = РСВ + рЖ m;                                          (2.7.2.4.)

 

Отсюда можно определить - РСВ, гидравлическое сопротивление скруббера, Па.

 

РСВ = КТ – рЖ m                                          (2.7.2.5.)

 

где:              рЖ - давление жидкости (воды) создаваемое насосом перед форсункой, Па. Принимают рЖ = 300000 – 500000 Па. Примем  рЖ = 300000 Па.

m - удельный расход жидкости, принимают в пределах 0,0005 – 0,005 м33. Принимаем m = 0,001 м33.

РСВ = 8649 – 300000 * 0,001 = 8349 Па;

 

Определяем параметры газа на выходе из скруббера Вентури.

 

              5. Температура газа Т3,  по эмпирической формуле, 0С.

Т3 = (0,133 – 0,041 m)Т2 + 35;                                          (2.7.2.6.)

где:              m - имеет размерность кг/м3, т.е. в связи с выше принятым   m = 1 кг/м3.

Т3 = (0,133 – 0,041*1) * 80 + 35 = 49 0С;

 

6. Определяем расход газа V3, м3/с.

;              (2.7.2.7.)

 

 

7. Определяем плотность газа ρ3, кг/м3.

;                            (2.7.2.8.)

 

 

              Скруббер состоит из двух частей: собственно из трубы Вентури и каплеуловителя, который расположен за трубой Вентури. Для этой цели используют прямоточный циклон.

 

Определяем параметры циклона.

 

              8. Диаметр циклона DЦ, м.

DЦ = 2                                          (2.7.2.9.)

 

где:              ωЦ - скорость пыли в циклоне-каплеулавителе, м/с. Находится в пределах ωЦ = 2,5 – 4 м/с. Принимаем ωЦ = 3,5 м/с.

 

DЦ = 2  = 4,05 м;

 

9. Высоту циклона  Н, м  находят в зависимости от скорости газа:

Н = 3,5 * DЦ                                                        (6.3.10.)

Н = 3,5 * 4,05 = 14,175 м;

 

10. Гидравлическое сопротивление циклона  - РЦ (Па), принимают равным:

РЦ = ξЦ ωЦ2 ρ3 / 2                                          (2.7.2..11.)

 

где:              ξЦ - коэффициент сопротивления циклона, принимают равным ξЦ = 32 [1];

РЦ = 32 * 3,52 * 0,87 / 2 = 170,52 Па;

 

11. Рассчитываем гидравлическое сопротивление трубы Вентури  - РТ, (Па):

РТ = РСВ - РЦ                                                        (6.3.12.)

РТ  = 8349 – 170,52 = 8178,48 Па;

 

              12. Определяем коэффициенты сопротивления трубы Вентури  - ξС; ξЖ.

              Т.к.  труба нормализованная, то коэффициент сопротивления сухой трубы  берут равным  ξС = 0,12 – 0,15.    Принимаем ξС = 0,15.

              Коэффициент сопротивления, обусловленный введением жидкости в поток, - ξЖ зависит от удельного расхода воды и от способа орошения [1];

 

ξЖ = А ξС m1+В                                                        (2.7.2.13.)

 

где:              А, 1+В - коэффициенты, зависящие от способа орошения, а т.к. в нашем случае подвод воды центральный в конфузор, тогда А = 0,63; 1+В= - 0,3.

ξЖ = 0,63 * 0,15*0,001-0,3 = 0,75.

 

13. Определяем скорость газа в горловине трубы Вентури  - ωГ, м/с, которая обеспечивает требуемую эффективность очистки:

ωГ =                                           (2.7.2.14.)

где: ρж              - плотность жидкости (воды), равная  1000 кг/м3;

 

ωГ =   = 136,26 м/с;

 

              14. Рассчитываем площадь сечения горловины трубы Вентури – FГ, м2:

 

FГ = V3/ ωГ                                                        (2.7.2.15.)

 

FГ = 123,92/136,26 = 0,909 м3;

 

15. Для очистки газа используем трубу прямоугольного сечения с регулируемой шириной горловины. Конструируем прямоугольную трубу (рис. 2.7.2.1.), для этого максимальную ширину горловины d2 принимаем в пределах 0,1 – 0,4 м, угол сужения рекомендуют принимать равным α1 = 25О, угол расширения диффузора  α2 = 6 – 8 0. Общую ширину трубы находят из соотношения b = FГ/d2 ( где FГ - рассчитанная площадь сечения горловины). b = 0,909/0,3 = 3,03 м.

Величину входного сечения конфузора FК = V21 ; FК = 124,125/25 = 4,965 м2.

С другой стороны сечение конфузора  FК = d1 b. Отсюда может быть найдена вторая сторона прямоугольного сечения конфузора d1 = FК/ b

d1 = 4,965/ 3,03 = 1,639 м.

              Длину горловины примем  L2 = 0,15 d2 (нормализованная).

L2 = 0,15 * 0,3 = 0,045 м;

              Длина конфузора L1 = (d1 – d2) / 2tg (α1/2)

L1 = (1,639-03)/2tg25/2 =3,043 м;

              Длина диффузора L3 = (d3 – d2) / 2tg (α2/2).

L3 = (1,639-03)/2tg7/2 =10,975 м;

              Ширину выходного сечения диффузора d3 можно принять d3 =  d1

 

Рис.2.7.2.1.

 

 


2.7.3.Расчет гидравлического сопротивления

газового тракта

 

              Перед расчетом гидравлического сопротивления необходимо изобразить схему установки

Расчет газоочистной установки и газоходов проводим по методике изложенной в [15].

              Гидравлическое сопротивление всего газового тракта РР (Па) определяют по формуле:

 

РР = РТ + РОБОР + РСОПР + РД                                          (2.7.3.1.)

 

где:              РТ - разрежение на выходе из технологического агрегата. На выходе из конвертера система сообщается с атмосферой, поэтому можно считать, что здесь разрежение = 0;

РОБОР. - гидравлическое сопротивление установленного оборудования, в нашем случае, это сумма сопротивлений скруббера Вентури;

РСОПР. - потери давления в газоходах на трение и местные сопротивления;

РД - сопротивление дымовой трубы минус величина самотяги.


Схема газоочистной установки.

 

 

 

 

В рассматриваемой схеме определяем следующие участки:

1.      От вращающейся печи до скруббера. Параметры газа на входе в скруббер (V1=458,63 м3/с; T1=2060С; ρ1=0,726 кг/м3; разрежение – РК=4586Па);

2.      От скруббера Вентури до вентилятора. Параметры газа на выходе из скруббера Вентури (V3=123,92 м3/с, T3=490С; ρ3=0,873кг/м3; разрежение РК + РСКР + РСВ = 4336+250+8349 = 12935 Па);

3.      От вентилятора до дымовой трубы и в дымовой трубе. Здесь следует, рассчитать, расход и плотность газа при температуре Т3=490C приняв разрежение равным 0.

 

(2.7.3.2.)

  (2.7.3.3.)

 

2.7.4 Определение размеров газоходов.

 

              Размеры газохода определяют по методике изложенной в [15].

              Сечение (диаметр) газоходов находят из условия - скорость газа при рабочих условиях на данном участке находят в пределах ωР =15-20 м/с, следующим образом:

              Оцениваем величину диаметра газохода, м

                                          (2.7.4.1.)

где:              VР - расход газа на рассматриваемом участке при рабочих условиях, м3/с;

             

             

Выбираем стандартное ближайшее значение DГ близкое D и определяем реальное значение скорости газа ωГ на данном участке газохода:

              ωГ 1 = 458,63/0,785 * 62 = 16,22 м/с;

              ωГ2 = 123,92/0,785 * 42 = 9,87 м/с;

              ωГ3 = 101,1/0,785 * 32 = 14,31 м/с;

 

              1. Определяем потери на трение РТР, (Па) по формуле:

 

                                          (2.7.4.2.)

 

где:              λ - коэффициент трения, для металлических газоходов  равен 0,02 – 0,03, принимаем λ = 0,02;

L - длина рассматриваемого участка газохода, м;

DГ - диаметр газохода, м;

ρг - плотность газа на рассматриваемом участка, кг/м3;

ωг - скорость газа на данном участке газохода.

 

             

             

                           

 

 

Общие потери на трение РТР.О., определяют по формуле:

РТР.О. = Σ РТР                                                        (2.7.4.3.)

РТР.О. = 11,8+3,82+56,03 = 71,65 Па

 

              Определяем потери на местное сопротивление РМ, (Па) по формуле:

 

РМ = (ΣξМ) * ωГ * ρГ / 2                                          (2.7.4.4.)

 

где:              ξМ - коэффициент местного сопротивления (находим по [10])

              РМ 1 = (0,5+0,5+0,06+0,06+0,06) * 16,222 * 0,87= 8,3 Па;

              РМ 2 = (0,5+0,5) * 9,872 * 0,873 / 2                                          = 42,52 Па;

              РМ 3 = (0,5+0,5+0,5) * 14,312 * 1,001 / 2                            = 153,74 Па.

 

Общие потери на местные сопротивления РМ.О., (Па) определяют по формуле:

РМ.О. = Σ РМ                                          (2.7.4.5.)

                            РМ.О. = 8,3+42,52+153,74 = 204,56 Па

 

              Определим потери давления в газоходе на преодоление сопротивлений РСОПР, (Па) по формуле:

 

РСОПР = РТР.О. + РМ.О. = 71,65+204,56=276,21 Па;

 

Определяем гидравлическое сопротивление РОБОР, (Па) по формуле:

РОБОР. = РКСКРСВ;                                          (2.7.4.6)

РОБОР. = 4336+250+8349 = 12935 Па;

 

Величину самотяги нагретых газов РС, (Па), определяют по формуле:

РС = Н * g * (ρВ + ρГ);                                          (2.7.4.7.)

где:              Н - высота дымовой трубы, м;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с2;

ρВ; ρГ - плотности, соответственно, газа и окружающего воздуха [10] кг/м3.

 

РС = 15 * 9,81 * (1,29 + 0,87) = 317,84 Па;

 

 

РР = РСОПР + РОБОР – РС

РР = 12935+276,21-317,84 =12893,37 Па

 

 

Газоходы для транспортировки пыли от укрытия до пылеулавливающего аппарата должны быть круглого сечения, из листовой стали толщиной от 1,5 до 3 мм, в зависимости от абразивности транспортируемой пыли. Прокладывать воздуховоды необходимо по
кратчайшему расстоянию возле стен и колонн, чтобы они не мешали
ремонтным работам, передвижению людей.

Соединение газоходов необходимо максимально уплотнить,
добиваясь тщательной герметизации для исключения подсосов воздуха на
нагнетательной стороне системы. Наличие подсосов снижает скорости
потоков системы, что служит причиной оседания тяжелых частиц пыли и
образованию пылевых пробок.

На всасывающем и нагнетательном участках газохода должны
быть регулирующие устройства (дроссель с гуммированным регулирующим
органом).

Необходимо предусмотреть устройство герметически закрывающихся
лючков (окон) для контроля за состоянием газоходов.

Трасса газоходов намечается после уточнения расположения точек
отсоса из-под укрытий и мест установки пылеулавливающих устройств.

 

              2.7.5  Выбор вентилятора

Вентилятор принимается из расчета Q = 3000 м3/час и исходного
давления р= 118.13 мм. вод. ст. = 1.18 кН/м2. По давлению определяем, что
необходимый вентилятор относится к группе вентиляторов среднего
давления (1 -4кН/м2).

Проведем пересчет давления по схеме 1 м. вод. ст. =9810 Па, 1Па =
0,1 кг/м2, 0,118 м. вод. ст. = 1158,8 Па= 115,8 кг/м2

Данным р = 115,8 кг/м2 и Q =16231 соответствует вентилятор

типа Ц4-70

Характеристика вентилятора

1. Диаметр рабочего колеса 800 мм

2. Скорость вращения колеса 1450 об/мин

3. Производительность 9-37 тыс. м3/час

4.Потребляемая мощность 18 кВт

5. Наибольший КПД 0,81

Вентилятор Ц 4-70 предназначен для перемещения неагрессивных
газов и не содержащих липкие вещества.

Маркировка вентилятора: центробежный тип вентилятора обозначают
буквой Ц, цифра "4" - округленный, при оптимальном режиме "коэффициент
полного давления", цифра после дефиса - удельная быстроходность.

Действительно, подаваемое вентилятором количество воздуха Од
меньше всасываемого на величину утечек неплотностей и зазоры.

= 16231 * 0,81 = 13147,7 м3/час

 

 

2.7.6 Определение высоты трубы 22

Высоту трубы можно определить по формуле:

, м
где А - коэффициент температурной стратификации атмосферы,

А 200 (для Томска);

m, n - безразмерные коэффициенты, зависящие от скорости выхода
газов из устья трубы;

V- объем дымовых газов, выбрасываемых в трубу;

- разность температур газов и окружающей среды;

- коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

Для ровной местности =1
М - суммарный выброс загрязняющего вещества, г/с;

N - число дымовых труб;

М=0,01В*А(1-|)
В - расход воздуха м3/час;

А - содержание пыли, %;

- КПД;

М=0,01*293/3600* 100 *(1-0,9894)=0,0076г/с

М= 0,288 т/год

Диаметр трубы d = 0.0188*(V/w)0,5,

где w - скорость потока на выходе из трубы;

            d = 0.0188*2976,56/14 = 400 мм
              Н = (2*200* 1 *0,7*0.3)0,5*1 / [(50-25)* 293/3600]1/6 =15 м

 

 

2.8 Рекомендации и предложения по установке и изготовлению
элементов аспирационной системы

 

Чтобы оборудование отвечало своему назначению, необходимы следующие условия:

1.   форма  укрытия  должна  соответствовать   аэродинамике
пылевоздушных потоков, характеризующих каждый очаг пылеобразования.

2. объем кожуха должен быть минимальным и исключать
возможность оседания мелкодисперсной пыли обратно в готовый продукт
непосредственно в полости укрытия. Поэтому в укрытие обязательно
устройство для гашения и последующего направления пылевоздушных
потоков к зоне действия аспирационного отсоса.

3. аспирационный отсос должен быть установлен в таком месте,
чтобы обеспечивалось равномерное разряжение полости укрытия;

4. герметичность соединения укрытия с оборудованием и отдельных
узлов его, исключающая выбивание запыленных потоков в атмосферу;

5. простота конструкции в изготовлении и устройства в эксплуатации;

При проектировании аспирационных укрытий необходимо учитывать
все факторы, способствующие возникновению направленных пылевоздушных потоков, что обеспечит надежную локализацию пылевых потоков при достаточно хорошем изготовлении и подгонке к основному оборудованию конструкции обеспыливающих укрытий.

При проектировании укрытия необходимо предусмотреть нормальное
его размещение в фундаментных нишах с учетом расположения основного
оборудования.

Газоходы выполняются круглого сечения, из листовой стали
толщиной от 2 до 3 мм.

Такая толщина стенок воздуховодов обусловлена абразивностью
транспортируемой пыли. Прокладывать воздуховод необходимо по кратчайшему расстоянию на достаточной высоте, чтобы он не мешал
ремонтным работам, передвижению людей.

Подвеску   газоходов   производить   хомутами   к  тросам,
укрепленным на арматуре. Толщина троса выбирается в зависимости от веса
труб и должна обеспечивать шестикратный запас прочности ГОСТ3070-55.

Укрытие вальцов (УД)

Конус укрытия имеет коробчатую форму и изготавливается из
листовой стали толщиной 8 мм на сварке. Укрытие крепится к дозатору
болтом. Для осмотра состояния имеется дверца. При работе вальцов дверца
укрепляется быстросъемными специальными замками. Герметичность
укрытия создаётся с помощью резиновых уплотнителей, закреплённых по
периметру дверцы.

Для обеспечения необходимой герметизации и уменьшения объёма
аспирации воздуха в верхней части пересыпной течки - два резиновых
фартука.

Указание по изготовлению и установке укрытия печи

Рекомендуемый порядок сборки укрытия вальцов:

1. Изготовить пересыпную течку;

2. Изготовить аспирационный отсос;

3. Изготовить дверцу и каркас ;

4. Установить каркас на станину вальцов и закрепить болтами;

5. Установить дверцу и закрепить её защитными ручками;

6. Установить пересыпную течку и закрепить её болтами к каркасу,
уплотнив фланцы резиновой прокладкой;

7. Установить и закрепить болтами через уплотнительную резину
аспирационный отсос.

 

Укрытие приёмного бункера

Приёмный бункер является источником интенсивного периодического
пыления при выгрузке сырья на транспортер.

Приёмный бункер наращивается с трёх сторон листовой сталью.

Низ   бункера   выполнен   пирамидально   под   естественное
распространение пылевого облака и оканчивается аспирационным отсосом.

Со стороны разгрузки бункера устанавливается брезент для
герметизации бункера после загрузки материала.

Данное укрытие обеспечивает подавление пылевых облаков при
разгрузке приёмного бункера.

Указание по изготовлению и установке укрытия приёмного бункера

Рекомендуемый порядок сборки укрытия приёмного бункера
следующий:

1. Изготовить боковые стенки укрытия;

2. Установить их на бункер и приварить, связать продольными
рёбрами;

3. Обшить раму листовой сталью;

4. Укрепить брезентовый занавес;

5. Установить и закрепить болтами через уплотнительную резину
аспирационные отсосы;

6. Произвести окраску укрытия.

Принципы конструирования пылеприемников и укрытий
Правильно сконструированный местный отсос должен удовлетворять
следующим условиям:

1. источники вредных выделений, как правило, должны быть
полностью укрыты, причем размер рабочих отверстий должен быть
минимальным;

2. запыленный воздух должен удаляться от рабочего места в
направлении его естественного движения;

3. удаляемые вредные выделения не должны перемещаться в зону
дыхания рабочих;

4. отсос из укрытия должен проводиться из зон с повышенным
давлением;

5. с отсасываемым воздухом не должны удаляться элементы
вырабатываемой продукции;

Необходимо помнить, что местная вытяжка вентиляции является не
только наилучшим способом удаления вредных выделений, но и самым экономичным средством для создания наиболее чистой воздушной среды в
производственном помещении.

Газоходы для удаления пыли применяются только круглого
сечения, так как при квадратном или прямоугольном сечении пыль может
осаждаться в нижних углах воздуховодах. Для прочистки воздуховодов у
всех фасонных частей предусматривается устройство герметических лючков.

Аспирационная колонна

К наиболее распространенному пылеулавливающему оборудованию
относятся скрубберы.


3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

                       3.1Технико-экономическое обоснование

Проблема выброса загрязняющих веществ, в особенности, взвешенных, в атмосферу является одной из основных проблем на сегодняшний день, потому что выбросы пылевидных частиц представляют значительную опасность для окружающей среды и человека. Эти выбросы ухудшают экологические условия регионов, вызывают преждевременный износ промышленного оборудования, способствуют возникновению профессиональных заболеваний обслуживающего персонала.

В данной работе               исследуется характер пылеобразования, и предлагаются методы снижения запыленности воздушной среды на участке системы пылеулавливания шамотного узла ЗАО ”Карьероуправление”.

В результате исследований, мы пришли к выводу, что наиболее рациональный способ снижения запыленности воздушной среды – установка скруббера, так как предложенный метод прост и надежен в управлении, не требует больших затрат на строительство и обслуживание.

 

3.2 Технико-экономические расчеты 23

 

Для эффективного управления ходом технологического процесса данной работой предлагается использование скруббера на ЗАО “Карьероуправление” для локализации зон интенсивного пылевыделения.

Для того, чтобы показать конкурентоспособность и рациональность данного проекта, необходимо сделать технико-экономическое обоснование ТЭО.

На первом этапе ТЭО составляется календарный план, который устанавливает распределение ресурсов, наиболее эффективную расстановку кадров, сроки выполнения работ.

Перед тем как составить календарный план, необходимо определить перечень и последовательность отдельных операций, их вероятную трудоемкость.

Для того чтобы составить перечень выполняемых операций, необходимо  установить оптимальное количество этапов разработки.

Задачей планирования работ является оптимальное распределение использования времени и ресурсов, обеспечивающее выполнение работ в срок при наименьших затратах средств.

 

Планирование работ заключается в следующем

-                составление перечня работ

-                назначение команды исполнителей

-                установление продолжительности работ.

-                 

Данные представим в виде таблицы 3.1.

“Планирование работ”.

                                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                    Таблица  3.1

Этапы

Потребная численность, чел.

Разряд

Продолжительность работ, дни

Выдача задания

2

11, 15

1

Изучение правил работ с приборами

1

11

3

Обзор существующих методов и средств контроля

2

11, 15

3

Работа по выбору  приборов

1

11

7

Разработка программы выполнения работы

1

11

2

Эксперименты по выполнению работы

1

11

10

Технико-экономическое обоснование проекта

1

11

6

Разработка графической части

1

11

6

Выводы и предложения по теме

2

11, 15

2

Окончательная корректировка по теме

1

11

2

Завершающий этап, написание методических указаний

2

11, 15

3

ИТОГО:

 

 

45

 

 

 

 

 

.1 Расчет затрат на разработку проекта

 

Затраты на проведение каких-либо работ рассчитываются по следующим элементам расходов с последующим суммированием:

- материальные затраты;

- затраты на оплату труда;

- отчисления на социальные нужды;

- амортизация основных фондов и нематериальных активов;

-прочие затраты;

- накладные расходы.

 

3.2.2.  В данном проекте материальными затратами на реализацию проекта являются  оборудование:

Им.з. = 1500 руб.

Материальные затраты включают в себя:

- затраты на бумагу               - 500 руб.

- канцелярские товары          - 300 руб.

- ватман                                  - 200 руб.

-флеш - карта                          - 500 руб.

Общие затраты составили    - 1500 руб.

Таблица 3.2

Наименование затрат

Сумма, руб.

Бумага

500

Канцелярские товары

300

Ватман

200

Флеш - карта

500

Итого

1500

 

3.2.3. В состав затрат на оплату труда включаются:

 

- выплаты заработной платы за фактически выполненную работу, исходя из сдельных расценок, тарифных ставок и должностных окладов в соответствии с принятыми на предприятии нормами и системами оплаты труда;

Расчет размера оклада за проведение разработки проекта производится в соответствии с тарифными ставками Единой тарифной сетки (ЕТС), введенной с 01.12.01.  для работников бюджетных организаций, составляющий 2300 рублей.

- выплаты, обусловленные районным регулированием оплаты труда (выплаты по районным коэффициентам). Для Томска районный коэффициент равен 1,3.

- выплаты за неотработанное время (коэффициент 8-16 %).

Необходимо также учесть доплаты за ученую степень и должность.

 

Рассчитываем месячную заработную плату научного руководителя 15 разряда:

 

, руб/мес.              (1)

руб/мес.

 

где: ЗПмин. – минимальный размер оплаты труда (МРОТ), ЗПмин. = 2300 руб.;

К1 – Тарифный коэффициент Единой тарифной сетки по оплате труда работников организаций бюджетной сферы, К1 =3,62;

К2 – оплата в соответствии с действующим законодательством очередных и дополнительных отпусков, К2 = 1,16;

К3 – коэффициент, учитывающий 100-е наследие ТПУ, К3 = 1,5;

К4 – выплаты, обусловленные районным регулированием оплаты труда (выплаты по районным коэффициентам), К4 = 1,3.

 

Д1 – доплата за ученую степень, Д1 = 3000;

Д2 – доплата за должность, Д2 = 1482;

Д3 – ученый совета ТПУ, Д3 = 2000;

К1 –2,68;

К2 – 1,1;

 

Рассчитываем месячную заработную плату инженера 11 разряда:

 

;                                              (2)

 

где: ЗПмин. – минимальный размер оплаты труда (МРОТ), ЗПмин. = 2300 руб.;

К1 – Тарифный коэффициент Единой тарифной сетки по оплате труда работников организаций бюджетной сферы, К1 = 2,68;

К2 – оплата в соответствии с действующим законодательством очередных и дополнительных отпусков, К2 = 1,1;

К3 – коэффициент, учитывающий 100-е наследие ТПУ, К3 = 1,5;

К4 – выплаты, обусловленные районным регулированием оплаты труда (выплаты по районным коэффициентам), К4 = 1,3.

 

руб/мес.                                                         (3)

 

Рассчитываем Заработную плату каждого исполнителя за отработанное время:

                                                                      (4)

где: n – количество дней, затраченных на разработку проекта, дней;

 

руб.

 

                       (5)

 

Итого затраты на оплату труда на реализацию проекта (45 дней): 38272,66 рублей.

Из/п = 38272,66 руб.

 

3.2.4. В элементе «Отчисления на социальные нужды»

отражаются обязательные отчисления по установленным законодательным нормам органам государственного социального страхования, пенсионного фонда, государственного фонда занятости и медицинского страхования от элемента «Затраты на оплату труда» (26 % с 2005 г).

 

Ис.о. = 0,26 · 38272,66 = 9950,89 руб.                                                                                       (6)

 

3.2.5. В элементе «Амортизация основных фондов» отражаются суммарные амортизационные отчисления на полное восстановление основных производственных фондов.

В работе используется следующее оборудование:

- монитор FLATRON L1953 HR, процессор SELEROM , стоимостью 25000 рублей;

- принтер  НР LaserJet 1018, стоимостью 5000 рублей.

 

Потребность в оборудовании.

                                                                                                  Таблица 3.3

Наименование оборудования

Количество, шт.

Сумма, руб.

Монитор FLATRON L1953 HR

1

8000

Процессор SELEROM

1

17000

принтер  НР LaserJet 1018

1

5000

Итого

3

30000

 

Общая стоимость оборудования 30000 рублей.

,   (7)

где: Иам – амортизация основных фондов;

Тисп – время использования компьюторной техники, день;

Т- количество дней в году;

Ф – стоимость комп. техн., тыс. руб.

Нам – нормы амортизации, Нам = 1/Тсл

Тсл - срок службы оборудования, (5 лет);

Нам = 1/5 = 0,2.

 

руб.

3.2.6. К элементу «Прочие затраты» себестоимости продукции (работы, услуг) относятся налоги, сборы, отчисления в специальные внебюджетные фонды, платежи по обязательному страхованию имущества и прочее.

Ипр = 10% (ΣИ)

Ипр = (Им.з. + Из/п + Ис.о. + Иам.)·0,1= (1500 +38272,66 + 9950,89 + 739,73)·0,1=      (8)

= 5046,33 руб.  

              Прочие затраты включают в себя: приборы используемые в  процессе работы, получение консультаций, непредвиденные расходы.

 

              Таблица 3.4 – Стоимость приборов.

 

Наименование оборудования

Количество, шт.

Сумма, руб.

Переносной анализатор кислорода в воде       АНКАТ-7655

1

15752

Манометр OxiTop

1

25000

Итого

2

40752

 

3.2.7. К элементу «Накладные» принимаем коэффициент 200 %.

Инакл.= 2 · Из/п= 2 · 38272,66 = 76545,32 руб   (9)

 

3.2.8. Себестоимость проекта:

Сс = Им.з. + Из/п + Ис.о. + Иам + Ипр. + Инакл. = 1500 + 38272,66  +

9950,89 + 739,73 + 5046,33 + 76545,32 = 132054,93 руб.   (10)

 

3.2.9. Прибыль – 20% от Сс:

 

П = 0,2 · Сс = 0,2 · 132054,93 = 26411 руб.   (11)

 

3.2.10. Сумма затраты на проект:

К = Сс + П = 132054,93 + 26411= 158466 руб.     (12)

 

Смета затрат на выполнение проекта приведена в таблице 13

 

Таблица 3.5                Смета затрат на реализацию проекта.

Элементы текущих затрат

Сумма затрат, руб.

1.Материальные затраты:

 

1500

 

2. Затраты на оплату труда.

38272,66 

3. Отчисления на социальные нужды.

9950,89

4. Амортизация основных фондов.

739,73

5. Прочие затраты:

налоги, сборы, отчисления во внебюджетные фонды, командировочные, оплата услуг связи, оплата электрической и тепловой энергии.

5046,33

6. Накладные расходы

76545,32

7. Прибыль.

26411

8. Сумма затраты на проект

158466

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Расчет платы за выбросы

Расчет затрат настоящее положение

Объем выбросов составляет46,925 т/год

Норматив платы за 1 т/год загрязняющих веществ, руб.

ПДВ 2950 руб

Свыше ПДВ 16750 руб

Таким образом, плата за выбросы составляет

Квыб146,925*16750785993,75 руб/год

 

Расчет затрат на внедренную установку 

Затраты на эксплуатацию                                                                      Таблица 3.5

N0

Наименование

статей

Количество

Затраты, руб/год

1

Потребление эл.

Энергии

25 кВт.ч/219000

кВт.ч/год

87600

2

Обслуживание

364 руб/мес

5678,4

3

Текущий ремонт

364 руб/мес

5678,4

                                                          Итого               98956

 

После внедрения скруббера плата за выбросы К выб2 составит

Квыб2Vвыбпапл

Где Vвыбпа- объем выбросов загрязняющих веществ после внедрения скруббера

Нпл – базовый норматив платы за выброс 1 тонны загрязняющего вещества  в размерах не превышающих предельно-допустимые нормативы выбросов, руб.

Нпл2950 руб/т

Vвыбпа 9,74 т/год

К выб22950*9,7428733 руб/год

Общие затраты на внедрение скруббера составят

КобщКниокробэксп

Где Книокр- стоимость разработанного проекта, руб.

Коб – стоимость оборудования, руб.

Кэксп – затраты на эксплуатацию данной установки

Кобщ 538663,2+189800+98956827419,2 руб.

 

Таким образом, экономия на плате за выбросы от внедрения скруббера составит

ПэКвыб1- Квыб2

 

Пэ 785993,75 -  28733757260,75       руб/год

Рассчитав стоимость разработки и экономию от внедрения скруббера мы можем определить срок окупаемости нашей разработки.

Срок окупаемости проекта

Ток Пэобщ,

Ток757260,75 / 827419,21 год

Наш проек окупится через   12      месяцев. Это говорит о том, что внедрение скруббера полностью экономически обосновано. Внедрение этого проекта очень выгодно для завода, поскольку существенно снизится плата за выбросы загрязняющих веществ.

 


4 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

4.1 Введение

Одной из важнейших проблем в нашем обществе является улучшение
условий труда рабочих и охрана окружающей среды. Производство
ЗАО «Карьероуправление» относится к отраслям промышленности,
которые представляют собой потенциальную опасность профессиональных
заболеваний и травмирования работающих. Поэтому вопрос о безопасности
жизнедеятельности должен рассматриваться как один из главнейших. На
предприятиях  должны   внедряться   современные   средства техники
безопасности   и   обеспечиваться   санитарно-гигиенические   условия,
устраняющие   производственный   травматизм   и   профессиональные
заболевания.

В данном разделе проведен анализ возможных и вредных факторов на
участке производства шамота, разработаны инженерно-технические решения по технике  безопасности, производственной санитарии, пожарной
безопасности; рассмотрены вопросы охраны окружающей среды и
чрезвычайных ситуаций.

4.2 Анализ технологического процесса

Администрация предприятий обязана обеспечивать надлежащее
техническое оборудование всех рабочих мест и создавать на них условия
работы, соответствующие правилам охраны труда (правилам по технике
безопасности, санитарным нормам и правилам и др.)

Технологический процесс  на участке  производства шамота
характеризуется наличием опасных и вредных производственных факторов.

При этом опасным фактором является в случае нарушения ПТБ и ПТЭ поражение электрическим током, особенно на, участке,  где электрическое оборудование расположено на открытых площадках.

При невыполнении установленных санитарных требований и норм,
осуществление технологического    процесса  может  сопровождаться
следующими вредными условиями, связанными с неудовлетворительным
санитарным   состоянием   рабочих   помещений,   с   особенностями
производственного процесса, режимом труда, оборудования, с бытовыми
помещениями и т.д.

Состояние производственных помещений. Помещения, плохо
содержащиеся или неправильно устроенные: грязные, захламленные сырьем, отходами, готовой продукцией; требующие ремонта; с неправильно
устроенным освещением; с неправильно устроенным отоплением - с
ненормальной температурой, влажностью и скоростью движения воздуха; с
неправильно устроенной вентиляцией.

Особенности     производственного     процесса.     Процессы,
сопровождаемые выделением тепла; выделением пыли; загрязнением
одежды, рук и тела; сильным шумом.

Особенности трудового процесса. Режим труда, сопровождаемый
длительным, вынужденным, нахождением в зоне с повышенным уровнем
шума.

Особенности оборудования. Работа технологического оборудования,
сопровождается выделением тепла,  пыли.   

 

4.3 Техника безопасности и охрана труда

Правильная  организация  работы  по  охране  труда  имеет
первостепенное значение для повышения производительности труда,
ликвидации причин несчастных случаев, предупреждения травматизма и
профессиональных заболеваний.

4.3.1 Воздействие температуры, влажности и скорости движения воздуха на организм человека

Низкая температура и большие скорости движения воздуха при
длительном воздействии приводят к расстройству кровообращения,
способствует заболеванию ревматизмом, гриппом и болезнями дыхательных

путей.

Для создания нормальных условий труда необходимо, чтобы
метеорологические условия (температура, скорость движения и влажность
воздуха) находились в определенных соотношениях.  Комфортные
метеорологические условия повышают производительность труда до 58 %.

Важнейшими  оздоровительными  мероприятиями  в  цехе  с
неблагоприятным микроклиматом являются механизация и автоматизация
трудоемких работ, установка совершенных систем отопления и
вентиляции.

Рабочие места, согласно норм, комплектуются спецодеждой,
спецобувью, головными уборами и рукавицами. [24]

 

4.3.2 Волновые загрязнения

На участке приготовления шамота дробильно-сортировочное
оборудование,   элементы   аспирационной   системы:   воздуховоды
вентиляционное оборудование являются источниками шума и вибрации.
Допустимый уровень шума до 70 Дб. При длительном воздействии шума на
организм происходят нежелательные явления:25

• снижается острота зрения и слуха;

• повышается кровяное давление;

• снижается внимание.

Замеры показали, что уровень шума составляет 82-85 ДБ около дробильно-сортировочного оборудования, что превышает нормативы.

Повышенный    продолжительный   шум   может   быть   причиной
функциональных изменений сердечно - сосудистой и нервной системы и, в отдельных случаях приводит к профессиональным заболеваниям (потере слуха)
Вибрация также неблагоприятно воздействует на организм человека. Она
может быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно -
сосудистой систем, а также опорно- двигательного аппарата..

Одним из основных методов уменьшения шума на участке
приготовления шамота является ослабление его в источнике: на дробильно-
сортировочном оборудовании и вентиляторах. Уменьшить шум можно путем локализации его при помощи звукоизолирующих или экранирующих кожухов. У электродвигателей, которые являются приводами оборудования,
возникает ненормальный гул при работе с перегрузкой или при обрыве одной из фаз. Своевременное устранение этих причин  снизит уровень шума.

В   качестве   индивидуальных средств защиты предусмотрены
специальные наушники, вкладыши в ушные раковины, защитные действия
которых основаны на изоляции и поглощении звука.

В качестве индивидуальной защиты от вибраций, передаваемых
человеку через ноги, используется обувь на войлочной или из толстой
микропористой резины подошве.

 

4.4 Электробезопасность 24

Электрический ток оказывает сильное воздействие на человека.
Источником электрической опасности на участке приготовления шамота могут быть электродвигатели дробильно-сортировочного оборудования, электропроводка.

Основными причинами несчастных случаев от электрического тока являются следующие:

1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Это может быть в результате: ошибочных действий при

производстве работ вблизи или непосредственно на частях, находящихся под напряжением; неисправности защитных средств, посредством которых пострадавший прикасался к токоведущим частям; потери ориентировки пострадавшим, который ошибочно принял части, находящиеся под напряжением, за отключенные.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, на корпусах, кожухах, ограждениях. Напряжение может появится как результат повреждения изоляции токоведущих частей электрооборудования вследствие механического воздействия, электрического пробоя, замыкание фазы сети на землю.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых производится работа, в результате ошибочного включения отключенной установки под напряжением, замыкание между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями, разрядам молнии

1. Возникновение шагового напряжения на участке земли, в результате замыкание фазы на землю, неисправностей в устройствах защитного заземления, а также повторного заземления нулевого провода сети.

Основными мерами защиты от поражения электрическим током является:

1 .обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения: за счет надежной изоляции токоведущих частей, их ограждения, использование блокировок, размещение токоведущих частей на недоступной для случайного прикосновения.

2.   Защитное разделение сети;

3.   Устранение опасности поражения током при появлении напряжения на корпусах других нетоковедущих частях электрооборудования с помощью защитного заземления, зануления, защитного отключения, выравнивание потенциала, двойной изоляции и применению малых

4.   Применение специальных защитных средств, переносных приборов и приспособления

5.   Организация безопасной эксплуатации электроустановок

Выбор меры защиты зависит от вида электроустановки, значения применяемого напряжения, характера производственного помещения, в котором размещены электроустановки.

Состояние окружающей воздушной среды, а также окружающая обстановка могут усиливать или ослаблять опасность поражения током. На дробильно-сортировочных площадках имеет место повышенная сырость, токопроводящие полы, абразивная пыль, разрушающе действующие на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопротивление и создавая угрозу перехода напряжения на корпусах и другие нетоковедущие части электрооборудования, к которым может прикасаться человек.

Производственные помещения дробильно-сортировочного завода по опасности поражения электрическим током согласно ПУЭ относятся к помещениям с повышенной и особой опасности.

Выбор типов используемого электрооборудования и конструкций электроустановок должен производится с учетом состояния воздушной среды и класса помещения по опасности поражения тока с тем, чтобы они успешно противостояли воздействию окружающей среды и обеспечивали высокую степень безопасности при их обслуживании. Электродвигатели, электрические аппараты, токопроводы и другое оборудование, устанавливаемое в сырых и особо сырых и пыльных помещениях дробильно-сортировочного завода должны быть закрытого типа и иметь соответствующее исполнение: капле- или брызгозащищенное, пыленепроницаемое.

На участке приготовления шамота потребители  питаются
напряжением 380/220 В..   Электропроводка заключена в металлические
рукава, корпуса электродвигателей заземлены, для чего снабжены
специальными болтами, которые имеют специальный знак “заземление”. Заземление не должно превышать 4,0 Ом для установок до 1000В, а для установок более 1000В - 0,5 Ом.

 

4.4.1 Расчет защитного заземления для электродвигателей дробильно-сортировочного оборудования

 

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или с ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Система заземления состоит из заземлителей – металлических предметов, углубленных в землю, заземляющих проводников и заземляющей магистрали. Заземляющее устройство должно быть рассчитано таким образом, чтобы его сопротивление и напряжение относительно земли на корпусах электрооборудования не превышало предельно допустимого значения, установленного “Правилами устройства электроустановок”.

4.4.2 Сопротивление искусственного заземления определяется по формуле

rз1 rз * rе.з / rэ + rе.з , Ом

где rе.з – сопротивление естественного заземления, Ом

rз – допускаемое сопротивление искусственного заземления при отсутствии естественного, Ом

rз1 – допускаемое сопротивление искусственного заземления при наличии естественного, Ом.

rе.з *Кг/2*lе.з*ln lе.з 2/dе.з*hе.з

где lе.з – длина естественного заземлителя,  см

dе.з – диаметр естественного заземлителя, см

hе.з – глубина заложения заземлителя, см

- удельное сопротивление грунта, Ом. табл.2 25

Кг – коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления за счет промерзания или просыхания грунта, табл. 325 .

rе.з 104*6/2*3,14*150*ln1502/25*0,7477 Ом

rз1 4*477/4+477 40 Ом.

 

4.4.2 Расчет искусственного заземления

Искусственное групповое защитное устройство может состоять из вертикальных электродов и горизонтально расположенной соединительной полосы, соединенных между собой сваркой или болтовым соединением.

Для обеспечения надежной защиты от электропоражения устройство заглубляется в земле на 0,7-0,8 м. Это необходимо, так как верхний слой земли промерзает и высыхает при снижении и повышении сезонных колебаний температуры, что может приводить к возрастанию удельного сопротивления растеканию тока в земле.

lэ – длина электрода, см

dэ – диаметр электрода, см

hн – глубина заложения соединительной полосы, см

а – расстояние между электродами, см

b – ширина соединительной полосы, см.

Определяем сопротивление одного электрода

 

rэ *Кг/2*lэ*ln2 lэ/dэ+1/2ln4hн+lэ/4hн-lэ

rэ 104*1,9/2*3,14*200*ln2*200/40+1/2 ln4*125+200/4*125-200 41,1 Ом.

Определяем предварительное количество электродов

n1 rэ /rэ141.1/410 шт.

Определяем окончательное потребное количество электродов

n rэ /rэ*э41,1/4*0,5518 шт.

где э- коэффициент использования электродов, см. табл.N425.

Определяем длину соединительной полосы

lп a*n2,5-1845 м,

где n- количество электродов.

Определяем сопротивление соединительной полосы

rn *Кг/2*ln*ln2 ln2/bhn

rn 104*6/2*3.14*45* ln2*452/25*12522 Ом

Определяем общее сопротивление контура защитного заземления

rrэ *rn/rэ*n+ rn*э*n

r41,1*552/41,1*0,29+552*0,55*184 Ом

где n коэффициент использования полосы, см.табл.N425.

При правильном расчете заземления rrз

Полученная величина удовлетворяет нормам.

 

4.5  Пожарная безопасность 24

Пожар – неконтролируемое горение во времени и пространстве; пожар наносит материальный ущерб и создает угрозу жизни и здоровью людей.

Участок приготовления шамота по взрывопожарной безопасности относится к категории «Г», т.к. шамот не является горячим материалом, что обуславливает  минимальная степень огнестойкости – II, для зданий и конструкторских сооружений (СНиП 11-2-80).

Источниками возникновения пожара на участке приготовления
шамота могут быть следующие факторы:

- Короткое замыкание электропроводки;

- Разрыв электропроводки в результате обвала ограждений;

- Не соблюдение работающим персоналом техники безопасности при
работе технологического оборудования.

Мероприятия пожарной профилактики

1. организационные:

- противопожарный инструктаж;

- четкое соответствие регламенту работы;

- постоянное слежение за работой дробильно-сортировочного
оборудования;

2. технические:

- соблюдение противопожарных правил и норм при проектировании
помещения, при устройстве электропроводки оборудования;

3. мероприятия режимного характера:

- запрещение курения в не установленных местах;

- производство огневых работ на территории участка;

4. эксплуатационные:

- своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания
технологического оборудования;

5. средства пожаротушения:

- желательно применять локализованные средства: воздушно-
механическую пену высокой плотности, например, химические
пенные огнетушители ОХП-10.

Небольшие очаги возгорания тушатся водой или песком, а более
крупные огнетушителями марки ОХП.

Для тушения возгорания электропроводки, рекомендуется наличие
углекислотных огнетушителей марки ОУ.

 

4.6 Мероприятия по охране труда 25

Основными требованиями охраны труда, предъявляемыми при
проектировании укрытий являются:

- безопасность для человека;

- надежность и удобство эксплуатации;

Безопасность оборудования обеспечивается правильным выбором
принципом его действия, конструктивных решений, использованием
различных средств защиты.  Надежность работы технологического оборудования, определяется эффективностью действий обслуживающего
персонала.

Опасная зона - пространство, в котором возможно действие вредного
или опасного фактора на работающего.

Опасные зоны узла приготовления шамота:

- молотковая дробилка;

- скребковый транспортер, находящийся в рабочем состоянии;

- электроустановки;

- место пересыпки материала.

В целях обеспечения безопасности персонала предусмотрено:

- электроизоляция;

- установление аспирационных укрытий;

- специальные средства защиты в соответствии с ГОСТом 12.4.011-
75 “Средства защиты работающих”

Для того чтобы устранить все недостатки с точки зрения охраны
труда, необходимо разработать эффективные меры, которое позволит
значительно снизить вредное воздействие на человека.

С целью предотвращения травматизма и обеспечения нормальных
условий протекания производственного процесса необходимо предусмотреть следующие мероприятия:

-для исключения случаев электротравмирования предусмотрена
надежно действующая система заземления;

- при проведении производственных работ необходимо регулярно
проводить инструктаж по технике безопасности;

- использование средств индивидуальной защиты для предотвращения попадания селикозоопасной пыли в организм человека.

 

 

 

4.7 Охрана окружающей среды

Дробильно-сортировочное оборудование на участке приготовления
шамота работает 24 часа в сутки.

При работе оборудования в атмосферу выбрасывается пыль шамота,
которая оказывает вредное воздействие на здоровье людей, вызывая
различные заболевания дыхательной системы, снижает срок службы
оборудования.

Для  снижения  данного  вредного  воздействия  на  участке
приготовления шамота предлагается внедрение аспирационной системы.

 

4.8 Чрезвычайные ситуации 20

 

К чрезвычайным ситуациям ЧС природного характера относятся землетрясения, наводнения, извержение вулканов, лесные пожары, ураганы.

Мероприятия по обеспечению безопасности в условиях ЧС

-                экстренная оценка обстановки и масштабов ЧС по имеющимся оперативным сводкам, данным контролирующих постоянных постов наблюдений и соответствующих служб

-                оповещение о ЧС персонала, вывод из опасных зон персонала

-                вывод аварийных служб и бригад

-                проведение работ по локализации действия поражающего фактора и сопутствующих и усугубляющих обстановку факторов пожары, обрушения, затопления и т.д.

-                проведение спасательных работ

-                принятие дополнительных мер безопасности персонала и населения санитарная обработка людей и техники

-                восстановление систем жизнеобеспечения и жизнедеятельности

Мероприятия по повышению устойчивости объекта в условиях военного времени

-                поддержание постоянной готовности систем оповещения

-                обеспечение фонда убежищ на объекте

-                повышение устойчивости зданий и сооружений, которое достигается устройством каркасов, рам, опор для уменьшения пролетов несущих конструкций

-                проведение противопожарных, профилактических мероприятий как для предотвращения пожаров, так и для условий, затрудняющих распространение огня и облегчающих работу с ним в очаге поражения.

Заключение по разделу “Производственная и экологическая безопасность”

В данном разделе было рассмотрено наличие или возможного появления

опасных и вредных факторов, а также их воздействия на работающий персонал участка приготовления шамота ЗАО “Карьероуправление”

мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии,

направленные на снижение либо устранение опасных и вредных факторов

был проведен расчет защитного заземления для электродвигателей

дробильно-сортировочного оборудования, а также расчет искусственного

заземления мероприятия по противопожарной профилактике.


Заключение

 

В результате проделанной работы:

1.      Проведено исследование технологической цепи системы пылеулавливания шамотного узла

2.      Разработан проект реконструкции системы пылеулавливания шамотного узла

3.      Проведен расчет газоотводящего тракта после реконструкции. Показано, что предлагаемая по схеме реконструкции системы, позволит обеспечить необходимую степень очистки

4.      Сделан выбор пылеочистного оборудования, с которым схема очистки будет работать в устойчивом технологическом режиме.

Наши исследования позволили выбрать наиболее эффективный метод борьбы с пылью в производстве ЗАО «Карьероуправления» – это метод аспирации запыленного воздуха из герметизированных укрытий и замены оборудования в местах наиболее интенсивного пылеобразования. Предлагается использование комплекса мероприятий: метод аспирации,  подавление пыли воздушно-механической пеной при отсутствии аспирации, использование метода гидрообеспыливания - это предварительное увлажнение шамота и прилегающей территории.

Выбранные методы обеспечат значительное снижение запыленности воздушной среды. Кроме этого снизится запыленность в производственных цехах предприятия, уменьшится риск профессиональных заболеваний персонала и износ технологического оборудования.

 

 

 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.  Кузнецов И.Е., Троицкая Г.М. Защита воздушного бассейна от
загрязнения вредными веществами химических предприятий. - М. : Химия,
1979 с.,ил.

2. Романов Г.Н. Основные принципы и методы определения дисперсного состава промышленных пылей. - Л.: 1938

3.   Ужов В.Н. Очистка промышленных газов от пыли . -М.: Химия, 1981

4. Руденко К.Г., Калмыков А.В. Обеспыливание и пылеулавливание при обработке полезных ископаемых. -М.: Госгортехиздат, 1963.

5. Никитин В.С. Обеспыливание воздуха пеной дробильно-сортировочных фабрик. Научные работы по охране труда института ВЦСПС. - М.; Профиздат, 1968

6.   Недин В.В.,  Нейков О.Д. Борьба с пылью на рудниках.. Недра 1965

7. Сорокин В.В., Трифонов Е.В. Обеспыливающие дробильно-
сортировочного оборудования камне- щебеночных заводов. - М.: 1965

8. Соловьев К.М. Аспирация в деревообрабатывающей промышленности. -М.: Стройиздат ,1987

9.    Ефремов Р.И.,  Лукачевский Б.П. Пылеочистка. М.: Химия, 1990. - 72 с.:ил

10.  Банит Ф.Б., Мальгин А.Д. Пылеулавливание и очистка газов в
промышленности строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1979. - 351с.:

ил. (охрана окружающей среды )

11.  Еремин Н.Ф. Процессы и аппараты в технологии строительных
материалов: Учеб. для Вузов по спец. « Пр-во строит. Изделий и
конструкций»: - М.: Высш. шк., 1986.-280с.:ил.

12.  Бобровников Н.А. Охрана окружающей среды от пыли на предприятиях строительной индустрии. -М.: Стройиздат, 1981.-99с. :ил.

           13. А.Д. Синцеров, В.Н.Павлов. Вентиляционные установки элеваторов, мельниц и крупзаводов.- М. Заводиздат,1950-370с.

          14.   М.И. Фильней. Проектирование вентиляционных установок – Учеб. издат.- М. Высш. школа, 1966-270с.

     15.    Гост 12.2.043-80. Средства пылеулавливающие. Классификация.

        16. Гост 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

       17. Справочник по пыле- и золоулавливанию, 2-е изд./ Под ред.Русанова А.А., М.Энергоатомиздат,1989.

       18. Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. Зарубежное и отечественное оборудования для очистки газов. -М.: Теплотехник, 2004г.

       19.   Охрана атмосферного воздуха, Справочник, М. Химия,1991.

       20.  М.П. Калинушкин. Вентиляторгные установки Учеб пособ для строит. Вузов,1979-223с.

       21. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности Учебник для вузов/ А.С. Бобков и др.-М Химия, 1997-400с.

       22. Состояние окружающей природной среды Томской области в
2000 году (Доклад комитета природных ресурсов по Томской
области), Томск, 2001.

23   А.Д. Синцеров В.Н. Павлов Вентиляционные установки элеваторов,
мельниц и крупзаводов. - М.: Заводиздат, 1950 - 307с.,ил.

24 С.В. Белов и др. Охрана окружающей среды : Высш. школа- м.: !уу!

25 Охрана  труда  и  экологическая  безопасность  в  химической
промышленности; Учебник для вузов / А.С. Бобков и др. - М.:

Химия, 1997.-400с. :ил.

103

 

Информация о работе Реконструкция системы пылеулавливания шамотного узла ЗАО “Карьероуправление”