Производственная пыль и борьба с ней




Скачать 211.02 Kb.
НазваниеПроизводственная пыль и борьба с ней
Дата публикации30.01.2014
Размер211.02 Kb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Физика > Документы

ГЛАВА 7

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЫЛЬ И БОРЬБА С НЕЙ

7.1. ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПЫЛИ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

При многих технологических процессах на строительных площадках и в производстве строительных изделий и конструкций в воздушную среду выделяется пыль.

Пыль — это мельчайшие твердые частицы, способные некоторое время находиться в воздухе или промышленных газах во взвешенном состоянии. Пыль образуется при рытье котлованов и траншей, монтаже зданий, обработке и подгонке строительных конструкций, отделочных работах, очистке и окраске поверхностей изделий, при транспортировании материалов, сжигании топлива и т. п.

Пыли характеризуются химическим составом, размерами и формой частиц, их плотностью, электрическими, магнитными и другими свойствами.

Поскольку поведение в воздухе пылевых частиц и их вредность связаны с крупностью, изучению этих свойств пылей уделяется первостепенное значение. Степень измельчения пыли называется ее дисперсностью. Дисперсный состав может быть представлен в виде суммы масс частиц определенных размеров, выраженных в % от общей массы. При этом масса всей пыли разделяется на отдельные фракции. Фракцией называют долю частиц, размеры которых находятся в определенном интервале значений, принятых в качестве нижнего и верхнего пределов.

Дисперсный состав пыли может быть представлен в виде таблиц, математических выражений или графиков. Для графического изображения используют интегральные и дифференциальные кривые распределения частиц по массе. Иногда дисперсный состав выражают в % по числу частиц.

Поведение пылевых частиц в воздухе связано с их скоростью витания. Скоростью витания частиц называют скорость их осаждения под действием силы тяжести в спокойном, невозмущенном воздухе. Скорость витания используют в расчетах пылеулавливающих аппаратов как одну из основных характеристических величин.

Поскольку частицы пыли в большинстве своем имеют неправильную форму, за размер частиц принимают их эквивалентный диаметр. Эквивалентный диаметр — это диаметр условной шарообразной частицы, скорость витания которой равна скорости витания действительной пылевой частицы.

^ 7.2. ОЦЕНКА ВРЕДНОСТИ ПЫЛИ

Пыль представляет собой гигиеническую вредность, так как она отрицательно влияет на организм человека. Под воздействием пыли могут возникать такие заболевания, как пневмо-кониозы, экземы, дерматиты, конъюнктивиты и др. Чем мельче пыль, тем она опаснее для человека. Наиболее опасными для человека считаются частицы размером от 0,2 до 7 мкм, которые, попадая в легкие при дыхании, задерживаются в них и, накапливаясь, могут стать причиной заболевания. Существует три пути проникновения пыли в организм человека: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу. Пыль токсичных веществ (свинца, мышьяка и др.) может привести к острому или хроническому отравлению организма. Помимо этого пыль ухудшает видимость на строительных объектах, снижает светоотдачу осветительных устройств, повышает абразивный износ трущихся изделий машин и механизмов. В результате этих причин снижается производительность и качество труда и ухудшается общая культура производства.

Гигиеническая вредность пыли зависит от ее химического состава. Наличие в пыли веществ с токсическими свойствами повышает ее опасность. Особую опасность представляет диоксид кремния SiО2, который вызывает такое заболевание, как силикоз. В зависимости от химического состава пыль подразделяется на органическую (древесная, хлопковая, кожевенная и др.), неорганическую (кварцевая, цементная, карборундовая и др.) и смешанную.

Концентрация пыли в реальных производственных условиях может составлять от нескольких мг/м3 до сотен мг/м3 Санитарными нормами (СН 245—71) установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны. В зависимости от химического состава пылей их ПДК колеблются в пределах от 1 до 10 мг/м3. Установлены также предельно допустимые концентрации пыли для воздушной среды населенных мест. Величины этих концентраций значительно меньше, чем в воздухе рабочей зоны и для нейтральной атмосферной пыли составляют 0,15 мг/м3 (среднесуточная ПДК) и 0,5 мг/м3 (максимально-разовая ПДК).

Измерение концентрации пыли в воздухе чаще всего проводят весовым методом, реже — счетным. Весовой метод основан на принципе получения привеса аналитического фильтра при пропускании через него определенного объема исследуемого воздуха. Аналитические фильтры типа АФА, изготовленные из нетканого фильтрующего материала, имеют высокую эффективность пылезадержания (около 100 %) и считаются «абсолютными». Для просасы-вания воздуха через фильтр используют специальные приборы — аспираторы.

Счетный метод основан на предварительном выделении пыли из воздуха с осаждением ее на покровные стекла и последующем подсчете числа частиц с помощью микроскопа. Концентрация пыли в этом случае выражается числом частиц, приходящихся на единицу объема воздуха.

Весовой метод определения концентрации пыли является основным. Он стандартизован и применяется органами санитарного надзора для контроля качества воздушной среды на промышленных предприятиях.

Дисперсный состав пыли может быть определен различными методами. Применяемые для этих целей приборы по принципу действия подразделяют на две группы: 1) без осаждения пыли из потоков газа — импакторы НИИОГАЗ, импактор НИХФИ им. Карпова и др.; 2) с предварительным осаждением пыли и ее последующим анализом — воздушный классификатор МИОТ, жидкостный прибор с подъемной пипеткой ЛИОТ, центробежный сепаратор Бако и др.

^ 7.3. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЫЛИ

Для предупреждения загрязнения пылью воздушной среды в производственных помещениях и защиты работающих от ее вредного воздействия необходимо проведение следующего комплекса мероприятий.

^ Максимальная механизация и автоматизация производственных процессов. Это мероприятие позволяет исключить полностью или свести к минимуму количество рабочих, находящихся в зонах интенсивного пылевыделения.

^ Применение герметичного оборудования, герметичных устройств для транспорта пылящих материалов. Например, использование установок пневматического транспорта всасывающего типа позволяет решать не только транспортные, но и санитарно-гигиенические задачи, так как полностью исключает пылевыделения в воздушную среду помещений. Аналогичные задачи решает и гидротранспорт.

^ Использование увлажненных сыпучих материалов. Наиболее часто применяется гидроорошение с помощью форсунок тонкого распыла воды.

Применение эффективных аспирационных установок. На заводах по производству строительных конструкций такие установки позволяют удалять отходы и пыль, образующиеся при механической обработке газобетона, древесины, пластмасс и других хрупких материалов. Аспирационные установки успешно применяют при процессах размола, транспортирования, дозирования и смешения строительных материалов, при процессах сварки, пайки, резки изделий и др.

^ Тщательная и систематическая пылеуборка помещений с помощью вакуумных установок (передвижных или стационарных). Наибольший гигиенический эффект позволяют получить стационарные установки, которые при высоком разрежении в сетях обеспечивают качественную пылеуборку значительных производственных площадей.

^ Очистка от пыли вентиляционного воздуха при его подаче в помещения и выбросе в атмосферу. При этом выбрасываемый вентиляционный воздух целесообразно отводить в верхние слои атмосферы, чтобы обеспечить его хорошее рассеяние и тем самым ослабить вредное воздействие на окружающую среду.

Применение в качестве индивидуальных средств защиты от пыли респираторов (лепестковых, шланговых и др.), очков и противопыльной спецодежды.

^ 7.4. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ

Для очистки воздуха от пыли применяют пылеуловители и фильтры. К фильтрам относятся устройства, в которых отделение пылевых частиц от воздуха производится путем фильтрации через пористые материалы. Аппараты, основанные на иных принципах пылеотделения, принято называть пылеуловителями.

В зависимости от природы сил, действующих на взвешенные в газе пылевые частицы для их отделения от газового потока, используют следующие типы пылеулавливающих аппаратов:

сухие механические пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа при помощи внешней механической силы);

мокрые пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа путем промывки его жидкостью, захватывающей эти частицы);

электрические пылеуловители (частицы пыли отделяются от газового потока под действием электрических сил);

фильтры (пористые перегородки или слои материала, задерживающие пыле-вые частицы при пропускании через них запыленного воздуха);

комбинированные пылеуловители (используются одновременно различные принципы очистки).

По функциональному назначению пылеулавливающее оборудование подразделяют на два вида: 1) для очистки приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования; 2) для очистки воздуха и газов, выбрасываемых в атмосферу системами промышленной вентиляции.

Основными технико-экономическими показателями, характеризующими промышленную эксплуатацию пылеуловителей и фильтров, являются:

производительность (или пропускная способность аппарата), оп- ределяемая объемом воздуха, который может быть очищен от пыли за единицу времени (м3/ч,м3/с);

аэродинамическое сопрот и в л е н и е аппарата прохождению через него очищаемого воздуха (Па). Оно определяется разностью полных давлений на входе в аппарат и выходе из него, т. е. р = рвх — рвых;

общий коэффициент очистки или общая эффективность пыле- улавливания, определяемая отношением массы пыли, уловленной аппаратом Gул бул, к массе пыли, поступившей в него ! с загрязненным воздухом GBX и выра- жаемый в относительных единицах и или в %:

η=(Gул/Gвх)100;

фракционный коэффициент очистки, т. е. эффективность пылеулавливания аппарата по отношению к различным по крупности фракциям (в долях единицы или в %)

η = [Фвхвых(1-η)]/Фвх,

где Фвх, ФВых — содержание фракции пыли в воздухе соответственно на входе и выходе из пылеуловителя, %.

Стоимость очистки воздуха (руб. на 1000 м3 очищаемого воздуха).

Наиболее простыми по устройству и эксплуатации аппаратами являются пылеосадительные камеры, в которых

отделение частиц пыли от воздуха происходит под действием силы тяжести при прохождении воздуха через камеры. Эти устройства применяют для грубой очистки, их эффективность пылеулавли-вния составляет 50...60 %. Скорость движения воздуха в камере выбирается из условия обеспечения ламинарного движения и обычно составляет 0,2... 0,8 м/с. Аэродинамическое сопротивление камер невысоко и равно 80... 100 Па.

С целью повышения эффективности пылеулавливания камер они иногда разделяются по высоте полками, которые могут периодически встряхиваться для очистки от оседающей пыли. Для этой же цели применяют пылеосадительные камеры лабиринтного типа.

Центробежные пылеотделители — циклоны — находят более широкое применение, так как при сравнительно простой конструкции обеспечивают высокую степень обеспыливания воздуха (80...90%). Наиболее известные типы отечественных циклонов приведены на рис. 7.1.

Циклон состоит из цилиндрического корпуса, к которому тангенциально подведен входной патрубок; нижней конической части и выхлопного патрубка, размещаемого внутри корпуса соосно с ним. Входя в циклон со скоростью 16...20 м/с, запыленный воздух приобретает вращательное движение и опускается вниз. При этом частицы пыли под действием сил инерции отбрасываются к стенкам аппарата и, скользя по ним вниз, попадают в бункер. Очищенный поток воздуха поворачивает вверх и через выхлопную трубу выходит из циклона. увеличением скорости входа воздуха в циклон, однако при слишком большой скорости возрастает тур-булизация воздушной среды и эффективность циклона падает. Эффективность пылеулавливания возрастает с Максимальную скорость воздуха принимают обычно не более 20 м/с. На эффективность этих аппаратов влияет и их диаметр: с его увеличением эффективность падает, поэтому диаметр циклонов принимается не более 1 м.

Гидравлическое сопротивление циклонов колеблется в пределах 500... 1100 Па.



Рис. 7.1. Схемы циклонов основных типов:

а— ^ НИИОГАЗ ЦН-15; б — СИОТ; в — ВЦНИИОТ; г — Гипродрев; / — входной патрубок; 2—выхлопная труба; 3—цилиндрический корпус; 4—коническа часть; 5—бункер; 6—улитка на выходе; 7—отверстие выхлопного патрубка; 8—коническая вставка; 9—перегородки
Оно зависит от конструкции аппарата и скорости воздуха на выходе. Конструкции современных циклонов довольно разнообразны, что объясняется многообразием условий их рационального применения. Наибольшее распространение получили циклоны типа НИИОГАЗ (несколько модификаций), СИОТ, ВЦНИИОТ, ЛИОТ, Гипродрева (см. рис. 7.1). Они различаются конструктивным оформлением, эффективностью пылезадержания и гидравлическим сопротивлением. Каждый циклон имеет свою рациональную область применения.

Циклон НИИОГАЗ отличается удлиненной конической частью и имеет малое гидравлическое сопротивление. Применяется он для улавливания не слипающихся и не волокнистых пылей.

Циклон СИОТ имеет корпус в виде конуса без цилиндрической части с входной трубой треугольного поперечного сечения. Используется он в тех случаях, когда имеются ограничения габаритов по высоте.

Циклон ВЦНИИОТ рекомендуется применять при улавливании абразивных пылей, так как он отличается малой изнашиваемостью стенок благодаря наличию обратно расположенного конуса внизу аппарата. Гидравлическое сопротивление его несколько выше, чем у циклонов других типов. Циклон ВЦНИИОТ можно использовать для улавливания волокнистых пылей (нижний внутренний конус в этом случае снимается).

Циклон ЛИОТ имеет развитую цилиндрическую часть и применяется для улавливания сухой не слипающейся пыли.

Циклон Гипродрева отличается бочкообразной формой, имеет малое гидравлическое сопротивление и используется в основном для улавливания отходов деревообработки.

Окончательный выбор того или иного типа циклона должен определяться по технико-экономическим показателям. В тех случаях, когда требуется очищать большие объемы воздуха, применяют групповые циклоны. В них аппараты подсоединяются параллельно входными патрубками к общему трубопроводу и устанавливаются на один бункер больших размеров. Необходимым условием эффективной работы циклонов в этом случае является исключение возможности перетекания воздуха из одного циклона в другой.

Рукавные фильтры для улавливания сухих не слипающихся пылей нашли широкое применение в промышленности (рис. 7.2). Основными рабочими элементами этих устройств являются матерчатые рукава, подвешиваемые к встряхивающему устройству и размещаемые в герметичном металлическом корпусе. Нижние открытые концы рукавов соединены с бункером. Воздух, проходя через ткань рукавов, оставляет на их поверхности пыль и удаляется из корпуса фильтра вентилятором. Накапливаясь на поверхности ткани в виде слоя, пыль сама становится фильтрующей средой и увеличивает эффективность пылезадержания фильтра. Очистка ткани рукавов от осевшей пыли производится путем их встряхивания, для чего устанавливается автоматически действующий встряхивающий механизм. Во многих типах фильтров встряхивание рукавов сочетается с обратной их продувкой с целью лучшей очистки от пыли. Фильтры выполняются многосекционными. При отключении одной из секций для очистки рукавов остальные продолжают работать. Фильтры бывают всасывающего и напорного типов.

Эффективность пылезадержания рукавных фильтров составляет 90...99 %. Воздушная нагрузка на ткань принимается в пределах 50...80 м3/(м2-ч). Гидравлическое сопротивление фильтра в зависимости от степени запыления рукавов колеблется в пределах 1...2,


5 кПа.



Рис. 7.3. Схема электрофильтра:

1— входной патрубок; 2— корпус электрофильтра (осадительный электрод); 3—коронирующий электрод; 4— изоляторы; 5— выходной патрубок; 6— высоковольтный выпрямитель тока; 7— бункер
В последние годы разработаны фильтры, в которых рукава выполнены из стеклоткани или пористых керамических материалов. Очистка фильтрующих элементов в них производится сжатым воздухом. Такие фильтры можно применять для очистки высокотемпературных газов, отсасываемых от технологического оборудования. Из выпускаемых промышленностью рукавных фильтров наибольшее распространение получили фильтры типов ФВК, ФВВ, ФРМ, ФТНС и др.

Электрические фильтры (рйс. 7.3) находят широкое применение на пред приятиях строительной индустрии для очистки воздуха и промышленных газов от пыля. В этих аппаратах отделение пылевых частиц от воздуха производится под воздействием статического электрического поля высокой напряженности. В металлическом корпусе, стенки которых заземлены и являются осадительными электродами, размещены коронирующие электроды, соединенные с источником постоянного тока. Напряжение выпрямленного тока составляет 30...1U0-KB.

Вокруг отрицательно заряженных электродов образуется электрическое поле. Проходящий через электрофильтр запыленный газ ионизируется, вследствие чего приобретают отрицательные заряды и пылевые частицы. Последние начинают перемещаться к стенкам фильтра, и, оседая на них, образуют плотный слой. Очистка осадительных электродов производится путем их остукивания или вибрации, а иногда путем смыва водой.

Эффективность пылеулавливания электрофильтров высокая, она достигает 99,9 %. Причем улавливаются частицы любых размеров, включая субмикронные при их высоких концентрациях в газах, достигающих 50 г/м3. Преимуществами этих аппаратов являются низкое гидравлическое сопротивление 100... 150 Па, экономичность эксплуатации, возможность очищать газы при их высоких температурах (до450°С).

Для различных условий применения промышленностью выпускаются разные типы электрофильтров: УГ, ЭГА, УТТ, ОГП, УБ, УВВ, ПГ, ДМ и др.

Пылеуловители мокрого типа являются аппаратами глубокой очистки и отличаются высокой эффективностью пылеулавливания. Их применение целесообразно в том случае, когда улавливаемая пыль хорошо смачивается водой, не цементируется и не образует твердых, трудно разрушаемых отложений.

Из этого класса аппаратов наиболее часто применяют циклон с водяной пленкой ЛИОТ (рис. 7.4). Он имеет вертикальный цилиндрический корпус, в нижнюю часть которого тангенциально подводится очищаемый воздух. Последний закручивается и, вращаясь, поднимается в верхнюю часть аппарата, откуда отводится в атмосферу через выхлопной патрубок

При вращении потока из него под действием центробежных сил выделяются пылевые частицы, которые удаляются со стенок аппарата стекающей сверху водой. Последняя подается на стенки аппарата через водоподающее кольцо и несколько тангенциально расположенных трубок и стекает по стенкам аппарата в виде сплошной водяной пленки. Образующийся шлам собирается в бункере.

Эффективность пылеулавливания циклонов с водяной пленкой составляет 99,0...99,5 %, потери давления в аппарате равны 400...800 Па. При очистке от пыли агрессивных газов, разрушающих металлические стенки аппарата, последние с внутренней стороны армируются кислотостойкими покрытиями.



^ Рис. 7.5. Пенный пылеуловитель:

1—приемная коробка; 2— корпус; 3— решетка; 4— сливная перегородка (порог); 5—сливная коробка

Высокими эксплуатационными показателями отличаются также пенные пылеуловители (рис. 7.5). Аппараты этого типа имеют цилиндрический металлический корпус, внутри которого горизонтально размещена решетка. Во да подается на решетку, через которую снизу пропускается очищаемый воздух. При этом на решетке образуется слой пены, высота которого зависит от высоты сливной перегородки (порога). Обычно она составляет 80... 100 мм. С целью снижения капельного уноса влаги в верхней части аппарата размещается каплеуловитель, выполненный в виде решетки с лабиринтными каналами.

? 1 Назовите основные источники и свойства пылей, выделяющихся на строительных площадках. 2. Каковы методы контроля запыленности воздуха? 3. Перечислите общие и индивидуальные средства защиты работающих от пыли. 4. Назовите основные виды пылеуловителей и фильтров, применяемых для очистки воздуха. 5. Каковы технико-экономические показатели, применяемые при оценке пылеуловителей и фильтров? 6. Объясните принцип действия и укажите области применения пылеосадительных камер и циклонов. 7. Как устроены и работают рукавные фильтры? 8. Объясните принцип действия электрических фильтров. 9. Как устроены пылеуловители мокрого типа и в каких случаях они применяются? 10. Объясните принцип действия пенных пылеуловителей.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Производственная пыль и борьба с ней iconКнига 4 «Восторг»
И речь не о безвыходной ситуации. А о надгробном камне, свежераскопанной земле, теле под ней: прах к праху и пыль к пыли

Производственная пыль и борьба с ней icon5 Производственная программа и производственная мощность предприятия
Производственная программа – это обоснованный план выпуска продукции на определенный календарный период

Производственная пыль и борьба с ней icon2. Основные источники и загрязнители атмосфер­ного воздуха населенных...
Пыль представляет собой смесь различных но величине твердых частиц. При любом пылевом загрязнении пыль может быть природной или же...

Производственная пыль и борьба с ней iconНил Гейман Звездная пыль Нил Гейман Звездная пыль Посвящается Джин и Розмари Волф Песня
В нашем молодом человеке и в том, что с ним произошло, было много необыкновенного – так много, что всего целиком не знал даже он...

Производственная пыль и борьба с ней iconТуровский производственная санитария в строительстве
Производственная санитария в строительстве. Справочное пособие для студентов-дипломников иженерно-строительного факультета. Кгау....

Производственная пыль и борьба с ней iconСталин против троцкого и бухарина
И. В. Сталина, с другой – вокруг Л. Д. Троцкого. Борьба Сталина против Троцкого была вызвана вовсе не личной неприязнью и не «жаждой...

Производственная пыль и борьба с ней iconКалендарь соревнований на 2013 год Апрель
Вольная, греко-римская, женская борьба, борьба на поясах. XXVII всемирная летняя Универсиада. Казань, Россия

Производственная пыль и борьба с ней iconБорьба со спидом или борьба против беременных женщин?
Центрального Совета Всероссийского общественного движения «Всероссийское Родительское Собрание» в защиту прав родителей и детей,...

Производственная пыль и борьба с ней iconРуководство по использованию ООО «Производственная компания «койра»
Мотобуксировщик «койра» изготовляет ООО «Производственная компания «койра», г. Архангельск. Инн/кпп

Производственная пыль и борьба с ней iconУчебное пособие написано в соответствии с программой по спортивным...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов