Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор и выбор направления исследований 10
1.1. Характеристика технологического процесса приготовления асфальтобетонной смеси как источника пылевыделения 10
1.2. Анализ существующих методик расчета массы выбросов и концентраций пыли в атмосферном воздухе для источников асфальтобетонных заводов 18
1.3. Оценка эффективности мероприятий по снижению пылевых выбросов на асфальтобетонных заводах 24
1.4. Выбор направления исследований 30
1.5. Выводы по первой главе 31
ГЛАВА 2. Исследование основных физико-химических свойств пылей асфальтобетонных заводов 32
2.1. Подготовка к анализу проб пыл ей, отобранных на производстве 32
2.2. Определение дисперсного состава пылей 32
2.3. Определение морфологического состава пыли и фактора формы частиц 39
2.4. Комплексная оценка основных физико-химических свойств пылей, образующихся при производстве асфальтобетонных смесей 42
2.5. Выводы по второй главе 44
ГЛАВА 3. Теоретические и экспериментальные исследования процессов распространения пыли от неорганизованных источников асфальтобетонных заводов 46
3.1. Анализ особенностей процессов пылевыделения от неорганизованных источников 46
3.2. Теоретический анализ процессов распространения пыли 51
3.3. Экспериментальные исследования закономерностей процессов распространения пыли от открытого склада хранения песка 55
3.3.1. Методика проведения экспериментальных замеров 55
3.3.2. Обобщение результатов экспериментальных исследований . 58
3.4. Выводы по третьей главе 70
ГЛАВА 4. Практическая реализация результатов исследований закономерностей распространения пыли от неорганизованных источников 72
4.1. Разработка мероприятий по снижению пылевых выбросов от неорганизованных источников 72
4.2. Характеристика запыленности атмосферного воздуха после внедрения разработанных мероприятий 82
4.3. Экологическая и экономическая эффективность применения разработанных мероприятий 83
4.4. Выводы по четвертой главе 86
ГЛАВА 5. Теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию системы обеспыливающей ветиляции сушильного барабана
5.1. Особенности компоновки систем обеспыливающей вентиляции сушильных барабанов 88
5.2. Расчет эффективности пылеулавливания в системе обеспыливающей вентиляции с замкнутым внутренним контуром 89
5.3. Расчет эффективности пылеулавливания в системе обеспыливающей вентиляции с разомкнутым внутренним контуром 93
5.4. Экологическая и экономическая эффективность применения разработанной системы 97
5.5. Выводы по пятой главе 103
Заключение 104
Список литературы
- Оценка эффективности мероприятий по снижению пылевых выбросов на асфальтобетонных заводах
- Комплексная оценка основных физико-химических свойств пылей, образующихся при производстве асфальтобетонных смесей
- Экспериментальные исследования закономерностей процессов распространения пыли от открытого склада хранения песка
- Характеристика запыленности атмосферного воздуха после внедрения разработанных мероприятий
Оценка эффективности мероприятий по снижению пылевых выбросов на асфальтобетонных заводах
После разгрузки материала его перемещение по складу обеспечивается бульдозерами. Со складов материал подается передвижными транспортерами непосредственно в склады питания или, если требуется, к дробилке. Значительное выделение пыли происходит в процессе ее сдувания с поверхности открытых складов хранения, особенно склада песка, а также в процессе пересыпки материалов. Пылевыделение от этих источников происходит постоянно в течение суток, и интенсивность его зависит от скорости воздушного потока.
Склад хранения минерального порошка предназначен для приема и временного хранения наиболее мелкой фракции неорганических материалов для асфальтобетонной смеси. Они представляют собой закрытые емкости (силосы), как правило, цилиндрической формы с коническим днищем, оборудованные устройствами для загрузки и дозирования порошка. Загрузка силосов осуществляется при помощи пневмотранспорта из цементовозов. В момент загрузки пневмотранспортом происходит активное пыление, поэтому силосы оборудуются устройствами пылеочистки, устанавливаемыми непосредственно на крышке емкости силоса.
Дробилка предназначена для измельчения крупных каменных материалов до размеров щебня, используемого в производстве асфальтобетонной смеси. По принципу действия применяются дробилки различных типов — щековые, молотковые и другие. Процесс дробления сопровождается активным выделением пыли.
После дробилки измельченный материал поступает на промежуточные склады хранения, как правило, открытого типа.
Сушильные барабаны предназначены для просушивания и нагрева минеральных материалов до необходимой температуры (180-200 С). Они состоят из вращающегося барабана, топки с форсункой, системы подачи и подогрева топлива, топливных баков. Нагрев материалов осуществляется по принципу противотока. Сушильный барабан установлен с уклоном оси в сторону топки, а загрузка материала производится через специальное загрузочное устройство в противоположном конце барабана. Внутри барабан имеет специальные полки для улучшения перемешивания материала.
В процессе приготовления асфальтобетонной смеси в сушильном барабане происходит соприкосновение холодных и горячих материалов, вследствие чего происходит интенсивное паровыделение. Образующийся пар за счет давления в закрытом кожухе барабана с силой вырывается через неплотности, унося большое количество мелкодисперсной пыли. Мощность пылевыделения от сушильного барабана зависит от фракционного состава приготовляемой смеси и производительности установки.
При разработке проектов нормативов предельно допустимых выбросов рекомендуется принимать значения удельных пылевыделений от сушильного барабана в зависимости от содержания песка в рецептурном составе асфальтобетонной смеси в соответствии с [89, 94, 95]. Вместе с тем, опыт эксплуатации предприятий показывает, что фактические пылевыделения значительно отличаются от рекомендуемых значений (табл. 1.1).
Результаты натурных обследований, проведенных на предприятиях отрасли Волгоградской области, показали, что масса пыли, уносимой из сушильного барабана, составляет 6-8% от массы высушенного минерального материала, запыленность выбрасываемых газов достигает 300 мг/м3 при допустимом значении 150 мг/м3.
Смесительные агрегаты предназначены для перемешивания составляющих асфальтобетонной смеси. Они включают: «горячий» элеватор, сортировочную установку (грохот), бункера для хранения небольшого количества горячих минеральных материалов (песка и щебня) по фракциям и минерального порошка, устройства для дозирования составляющих асфальтобетонной смеси, в том числе дозатор для битума с системами кранов и битумопроводов, собственно смеситель с разгрузочным устройством. Минеральные материалы, взвешенные в соответствии с заданным рецептом, выгружаются в смеситель. Туда же затем подается нагретый до необходимой рабочей температуры битум. Смешивание, как правило, осуществляется в лопастных смесителях циклического действия.
При приготовлении смесей интенсивное пылевыделение происходит в элеваторе для горячего песка и щебня, в элеваторе для минерального порошка и пыли, грохоте, расходных бункерах для горячего материала, весовом бункере дозаторов, на питателях песка, щебня и минерального порошка смесительного агрегата и смесителе.
Бункера готовой асфальтобетонной смеси предназначены для хранения ее в течение некоторого времени для обеспечения равномерной и непрерывной работы завода при уменьшении количества транспортных средств, доставляющих готовую смесь к местам укладки. Вместимость бункеров приблизительно равна часовой производительности предприятия. Для загрузки бункеров в большинстве случаев применяют скиповые подъемники, иногда ленточные, скребковые или пластинчатые транспортеры и шнековые конвейеры.
Битумохранилище предназначено для хранения запаса битума, его предварительного нагрева и подачи в битумонагревательные установки.
Битумонагревательная установка является нагревательным устройством непрерывного действия и предназначена для обезвоживания битума и его последующего нагрева до требуемой температуры.
Емкости хранения мазута предназначены для приема и хранения топлива. Объем пылевых выбросов от технологического оборудования различных видов изменяется в широких пределах в зависимости от режимов работы и производительности завода. В табл. 1.2 приведены фактические и рекомендуемые ведомственными нормативами значения удельных пылевыделений от основных видов технологического оборудования [88, 89, 91].
Особую группу на предприятиях по производству асфальтобетонных смесей составляют неорганизованные источники пылевых выбросов, которые могут быть разделены на два вида: - источники первичного пылеобразования, т.е. технологическое оборудование и процессы, от которых происходит выделение пыли в результате проведения той или иной операции (дробление щебня, погрузочно-разгрузочные работы, пересыпка материалов и т.п.). Кроме того, к этой категории источников можно отнести выбивание пыли через неплотности в технологическом и аспирационном оборудовании; - источники вторичного пылеобразования, от которых в атмосферный воздух при работе вспомогательного оборудования и в результате воздействия внешних факторов поступает ранее образовавшаяся пыль (сдувание пыли с поверхности открытых складов инертных материалов, бульдозерные работы, движение автотранспорта по территории предприятия, и т.п.). По данным [51, 61, 65, 66, 88, 91] объемы выбросов в атмосферу от технологических операций дробления, грохочения и транспортировки каменного минерального сырья изменяются в широких пределах для разных заводов отрасли. Для самых общих оценок средней скорости выброса могут быть использованы величины, приведенные в табл. 1.3 [66].
При работе бульдозера и автотранспорта создается непрерывный поток пыли, который выбивается, как от ножа бульдозера, так и из-под гусениц или колес, вследствие чего с увеличением продолжительности работы механизмов повышается запыленность воздуха на территории предприятия (рис.1.3) [88]. В табл. 1.4 приведены данные о мощности пылевыделений от неорганизованных источников, полученные при инвентаризации выбросов на Дубовском асфальтобетонном заводе (г. Дубовка Волгоградской области). Приведенные результаты свидетельствуют о том, что масса пыли, выбрасываемой в атмосферу от неорганизованных источников асфальтобетонных заводов, значительно (в 1,1-5,8 раза) превышает нормативы предельно допустимых выбросов.
Комплексная оценка основных физико-химических свойств пылей, образующихся при производстве асфальтобетонных смесей
Для повышения эффективности мероприятий по защите природной среды от загрязнения пылевыми выбросами необходимо исследование закономерностей процессов распространения пыли в атмосферном воздухе. Из зависимости, характеризующей вероятность массопереноса, можно рассчитать концентрацию загрязняющих веществ на расстоянии X, Y, Z в секторе р = p(Y)
Таким образом, аналитически показано, что концентрации загрязняющих веществ на удалении от источника выбросов зависит от их концентрация и скоростей движения на выходе из рассеивающего устройства (С,У), высоты расположения источника над уровнем Земли (Н), вариантов строения атмосферы, в том числе и особенностей подстилающей поверхности, а также свойств самих загрязняющих веществ (Wx, Wz). Определенное влияние может оказывать конструкция и ориентация рассеивающего устройства, если оно будет установлено на неорганизованном источнике выбросов. распространения пыли от открытого склада хранения песка
Методика проведения экспериментальных замеров
Для совершенствования системы мероприятий по защите окружающей среды от загрязнения пылевыми выбросами были проведены экспериментальные исследования по изучению закономерностей процессов распространения пыли от открытого склада хранения песка. Исследования проводили для источников с различными размерами на асфальтобетонных заводах ОГУП "Волгоградавтодор" и АКОТ "Волгоградагропромдорстрой". Например, в Дубовском ДРСУ размеры насыпи песка на складе в плане составляют 4x6 м при высоте 3 м, в Еланском ДРСУ -22x16 м при высоте 5 м.
По согласованию с руководством предприятий замеры проводили при неработающем технологическом оборудовании и отсутствии движущегося автотранспорта. Кроме того, для исключения влияния источников вторичного пыления территорию вокруг складов периодически смачивали водой. При проведении экспериментальных исследований определялись плотность пылеоседания, т. е. масса пыли, оседающей на единице площади поверхности в единицу времени, и запыленность атмосферного воздуха на уровне до 2 м от поверхности земли.
Для определения плотности пылеоседания применена методика, предложенная Богуславским Е.И. и Азаровым В.Н. [24,25]. В соответствии с указанной методикой вокруг источника пылевыделения по определенным радиусам размещали тарельчатые ловушки из листового железа диаметром 120 мм через 5 м друг от друга (по радиусу) с площадью поверхности 0,0113 м2. В пределах 0м-5м от основания насыпи тарелки-ловушки располагали на расстоянии 1м друг от друга, в пределах от 5м до 20м - на расстоянии 2,5м, при удалении от насыпи
более чем на 20м - на расстоянии 5м. Один из вариантов схемы размещения тарелок-ловушек около склада песка показан на рис. 3.3. Во избежание сдувания порывом ветра накапливающейся пыли поверхность ловушек покрыли слоем фиксатора. Через три часа ловушки взвешивали, и по разнице их массы до и после проведения замеров вычисляли массу осажденной пыли. Плотность пылеоседания определяли по выражению:
Взвешивание ловушек проводили в лабораториях предприятий. Там же по соответствующим методикам [85, 86, 87] определяли влажность песка в начале складирования материала и в течение хранения. Температуру и влажность атмосферного воздуха определяли с помощью психрометра (МВ-4В Л82.844.00), скорость ветра- с помощью термоанемометра ТА-059 «Алмаз», а направление - с помощью флюгера. Для определения запыленности воздуха использовали стандартный комплект пылезаборного оборудования, разработанного и изготовленного НИИОГАЗ.
Обобщение результатов экспериментальных исследований Экспериментальные исследования закономерностей распространения пыли от склада открытого хранения песка проводили в два этапа. На первом определяли плотность пылеоседания на различных расстояниях от основания
Рис. 3.3. Схема размещения тарелок-ловушек около склада открытого хранения песка при определении плотности пылеоседания насыпи в зависимости от скорости ветра и его направления относительно продольной оси склада.
На рис. 3.4 - 3.6 показаны обобщенные результаты проведенных замеров в виде графических зависимостей G = f(x) (где х относительное расстояние от основания насыпи, равное отношению расстояния от склада до места проведения замеров х к длине источника /). Полученные данные свидетельствуют о том, что независимо от направления ветра количество оседающей на поверхности пыли от открытого склада хранения песка изменяется с расстоянием по экспоненциальному закону. При этом определяющим фактором является скорость ветра. Обработка результатов экспериментов показала, что с достаточной для практических расчетов точностью изменение с расстоянием плотности пылеоседания может быть описано выражениями, приведенными в табл. 3.1.
По экспоненциальному закону также с расстоянием изменяется и запыленность атмосферного воздуха. Причем интенсивность этого изменения определяется скоростью ветра (рис. 3.7-3.9). Песок для хранения поступает на склад с влажностью 6-8%, которая уменьшается в течение хранения. Высушивание поверхности насыпи происходит тем быстрее, чем выше скорость ветра (рис. 3.10). В связи с этим на втором этапе экспериментальных исследований изучалось изменение плотности пылеоседания с учетом уменьшения влажности материала. Полученные данные в виде графических зависимостей G = f(v) на различных расстояниях х от основания насыпи и при разных скоростях ветра показаны нарис. 3.11 - 3.13.
Экспериментальные исследования закономерностей процессов распространения пыли от открытого склада хранения песка
Под воздействием воздушного потока пыль, выделяющаяся из падающей струи материала, распространяется веером в различном направлении. Выделяющаяся в результате удара пыль растекается веерной струей на некотором расстоянии от центра удара, меняет свое направление и движется вертикально вверх. По мере образования конуса материала внутри его возникает избыточное давление вследствие нагнетания в конус эжектируемого в него воздух. Воздух, проникший в материал, выделяется из него в виде мгновенных выбросов и уносит с собой пылевые частицы. Мощность пылевыделения представим в виде
Анализ процесса распространения пылевых частиц от неорганизованных источников представляет значительный интерес и может быть проведен на основе вероятностно - стохастической подхода [34].
Считая, что в многофазных потоках проявляются детерминированно-стохастические закономерности, автор исходит из рассмотрения массопереноса как процесса вероятностного v В уравнении (3.6) детерминированные процессы описаны первой, второй и третьей составляющими правой части уравнения, а стохастические явления учтены последней составляющей. Скорость движения частиц Wt может быть определена из системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Интенсивность локальных источников и стоков дана через параметр рл. Процессы поглощения, коагуляции, рождения частиц по длине траектории учтены коэффициентом Aj и временем tj. Коэффициенты диффузии пылевых частиц Ьу могут быть определены различными способами.
Для рассматриваемых случаев уравнение массопереноса (3.6) пылевых частиц принимает Дальнейшие преобразования уравнения (3.7) возможны после детального рассмотрения уравнения движения частиц пыли. Дифференциальное уравнение движения центра массы твердых частиц пыли в Лагранжевой системе координат имеет вид:
Известно, что для случая обтекания воздушным потоком сферической частицы без учета сжимаемости среды гДе p p - плотность соответственно газа и частиц пыли. В нашем случае величиной можно пренебречь.
При такой постановке задачи уже возможно аналитическое решение уравнения вероятности массопереноса (3.6). Оно принимает следующий вид при учете только наиболее существенных стохастических явлений
Решение этого уравнения будем проводить согласно методу разделения уравнения по физическим процессам, предложенным Е. И. Богуславским [83]. Первое граничное условие к уравнению массопереноса принято следующее: Рх= 1 приХ=0 и Z=0. Тогда первая константа интегрирования составит С=1. Второе граничное условие рассматривает распространение загрязняющих веществ в направлении оси X где д2 - степень увлечения загрязняющих веществ пульсирующей газовой средой; Ъг - коэффициент диффузии газового потока; г - время процесса массопереноса.
Рассмотрим закономерности переноса пыли, выделяющейся от открытого склада инертных материалов. Вероятность сложного процесса массопереноса, происходящего от многих элементарных поверхностей AS, составит
Для повышения эффективности мероприятий по защите природной среды от загрязнения пылевыми выбросами необходимо исследование закономерностей процессов распространения пыли в атмосферном воздухе. Из зависимости, характеризующей вероятность массопереноса, можно рассчитать концентрацию загрязняющих веществ на расстоянии X, Y, Z в секторе р = p(Y)
Таким образом, аналитически показано, что концентрации загрязняющих веществ на удалении от источника выбросов зависит от их концентрация и скоростей движения на выходе из рассеивающего устройства (С,У), высоты расположения источника над уровнем Земли (Н), вариантов строения атмосферы, в том числе и особенностей подстилающей поверхности, а также свойств самих загрязняющих веществ (Wx, Wz). Определенное влияние может оказывать конструкция и ориентация рассеивающего устройства, если оно будет установлено на неорганизованном источнике выбросов.
Экспериментальные исследования закономерностей процессов распространения пыли от открытого склада хранения песка 3.3.1. Методика проведения экспериментальных замеров
Для совершенствования системы мероприятий по защите окружающей среды от загрязнения пылевыми выбросами были проведены экспериментальные исследования по изучению закономерностей процессов распространения пыли от открытого склада хранения песка. Исследования проводили для источников с различными размерами на асфальтобетонных заводах ОГУП "Волгоградавтодор" и АКОТ "Волгоградагропромдорстрой". Например, в Дубовском ДРСУ размеры насыпи песка на складе в плане составляют 4x6 м при высоте 3 м, в Еланском ДРСУ -22x16 м при высоте 5 м.
По согласованию с руководством предприятий замеры проводили при неработающем технологическом оборудовании и отсутствии движущегося автотранспорта. Кроме того, для исключения влияния источников вторичного пыления территорию вокруг складов периодически смачивали водой. При проведении экспериментальных исследований определялись плотность пылеоседания, т. е. масса пыли, оседающей на единице площади поверхности в единицу времени, и запыленность атмосферного воздуха на уровне до 2 м от поверхности земли.
Для определения плотности пылеоседания применена методика, предложенная Богуславским Е.И. и Азаровым В.Н. [24,25]. В соответствии с указанной методикой вокруг источника пылевыделения по определенным радиусам размещали тарельчатые ловушки из листового железа диаметром 120 мм через 5 м друг от друга (по радиусу) с площадью поверхности 0,0113 м2. В пределах 0м-5м от основания насыпи тарелки-ловушки располагали на расстоянии 1м друг от друга, в пределах от 5м до 20м - на расстоянии 2,5м, при удалении от насыпи
более чем на 20м - на расстоянии 5м. Один из вариантов схемы размещения тарелок-ловушек около склада песка показан на рис. 3.3. Во избежание сдувания порывом ветра накапливающейся пыли поверхность ловушек покрыли слоем фиксатора. Через три часа ловушки взвешивали, и по разнице их массы до и после проведения замеров вычисляли массу осажденной пыли. Плотность пылеоседания определяли по выражению:
Характеристика запыленности атмосферного воздуха после внедрения разработанных мероприятий
На рис.5.3 представлены графические зависимости, характеризующие изменение суммарной эффективности системы в зависимости от эффективности ее элементов. Анализ полученных данных показывает, что повышение степени очистки в замкнутом внутреннем контуре практически не приводит к увеличению эффективности системы в целом.
Расчет эффективности пылеулавливания в системе обеспыливающей вентиляции с разомкнутым внутренним контуром На рис. 5.4 показана принципиальная схема предлагаемой системы аспирации, отличительной особенностью которой является размыкание внутреннего контура дымосос-пылеуловитель - циклон. В качестве второй ступени очистки предложено использовать вихревой инерционный пылеуловитель со встречными закрученными потоками. Такое решение позволяет повысить устойчивость работы пылеулавливающей установки. Кроме того, опыт эксплуатации инерционных аппаратов показывает, что организация отсоса из бункерной зоны обеспечивает повышение эффективности очистки. Система балансовых уравнений потоков пыли для этого случая будет иметь вид
На рис. 5.5 приведены графические зависимости, характеризующие общую эффективность системы в зависимости от эффективности пылеуловителей первой и второй ступени, и свидетельствующие о том, что размыкание внутреннего контура дымосос-пылеуловитель - рециркуляционный циклон и установка на второй ступени вихревого аппарата с отсосом из бункерной зоны позволяет значительно повысить суммарную степень очистки.
Экономическая и экологическая эффективность разработанной системы
Разработанная схема была внедрена и испытана на промышленной базе АКОТ "Волгоградагропромдорстрой" при реконструкции системы аспирации, обслуживающей сушильный барабан асфальтобетонного завода (рис. 5.6). Расход воздуха в системе - 4600 м3/час, запыленность воздуха, поступающего на очистку из системы аспирации, - 8,331 г/м3. В результате проведенной реконструкции эффективность пылеулавливающей установки, составлявшая ранее 70,1%, возросла до 98,5% , что позволило обеспечить снижение пылевых выбросов в атмосферу с 5,301 г/с до 0,037 г/с, и соответственно валовых выбросов - с 6,225 т/год до 0,728 т/год, т.е. были достигнуты нормативы ПДВ. При оценке экономической эффективности применения разработанной схемы компоновки системы пылеулавливания на примере асфальтобетонного завода ДС-117-2К для сравнения принят традиционный вариант комплектации установки обеспыливания дымовых газов (табл. 5.1):
Изменение суммарной эффективности пылеулавливания в предложенной системе с разомкнутым внутренним контуром в зависимости от эффективности пылеуловителя второй ступени при степени очистки во внутреннем контуре: 1-0,6; 2-0,7; 3-0,8; 4-0,9
Схема системы пылеочистки, внедренной на асфальтобетонном заводе промбазы АКОТ "Волгоградагропромдорстроя": 1 - сушильный барабан; 2 - установка батарейных циклонов; 4СЦН - 40 х 1000; 3 - коллектор очищенных газов; 4 - дымосос - пылеуловитель ДП - 12; 5 - пылеуловитель ВИП - 400; 6 - шнековый транспортер; 7 - горячий элеватор; 8 - пылевой вентилятор ЦП 6-45. 100 I вариант - двухступенчатая очистка дымовых газов: в качестве первой ступени использован замкнутый внутренний контур дымосос-пылеуловитель - циклон ЦН-15 (Dan=700 мм), в качестве второй ступени - батарейная установка циклонов 4СЦН - 40 (Д ІООО мм); II вариант - двухступенчатая очистка воздуха: в качестве первой ступени установлен дымосос-пылеуловитель и вихревой инерционный аппарат со встречными закрученными потоками ВИП-400, в качестве второй ступени - батарейная установка циклонов 4БЦШ (DaH=400 мм) со шлюзовым затвором РЗ - БШМ - 2. При определении затрат на электроэнергию учитывалась мощность электродвигателей, обслуживающих шлюзовые затворы, и установочная мощность электродвигателей дымососов, определяемая по формуле
Установленное оборудование Капитальные вложения,к,тыс.руб./год Эксплуатационные расходы, тыс. руб./год Приведенные затраты,п,тыс.руб./год и м о о наименование амортизационные отчисления,С0б расходына текущий ремонт,сР стоимость электроэнергии, прочие расходы, сэ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Дымосос-пылеуловитель ДП-12, циклон ЦН-15 d=700 163,79 9,79 27,74 19,44 8,61 65,58 85,161 Батарейная установка циклонов 4СЦН-4х1000 11 1 Дымосо-пылеуло-витель ДП-12, пыле-ловитель ВИП-400, шлюзовой затвор РЗ-БШМ-2 122,58 7,335 20,838 17,02 2,96 48,172 62,881 Батарейная установка циклонов 4СЦН-4x1000, шлюзовой затвор РЗ-БШМ-2 Вентилятор ВЦП-6-45 №5 с эл. двигателем 4A132S4 102 Расчет приведенных затрат сведен в табл. 5.1. Полученные результаты показывают, что предлагаемая установка пылеочистки для системы аспирации дымовых газов (11 вариант) характеризуются наименьшими приведенными затратами, что свидетельствует об экономической эффективности варианта.
При продолжительности работы обслуживаемого технологического оборудования 1400 час/год при рассматриваемых вариантах компоновки системы пылеочистки масса годового выброса пыли составит
Таким образом, экономический эффект от внедрения предложенной схемы компоновки установки пылеочистки для системы обеспыливающей вентиляции дымовых газов сушильного барабана составил 86,415 тыс. руб./год.
1. С целью повышения устойчивости и надежности работы системы обеспыливающей вентиляции сушильного барабана разработана схема компоновки пылеочистнои установки с разомкнутым внутренним контуром.
2. Получена аналитическая зависимость, характеризующая суммарную эффективность предложенной системы обеспыливания дымовых газов сушильного барабана.
3. Опытно-промышленные испытания разработанной схемы компоновки системы обеспыливания дымовых газов сушильного барабана подтвердили достоверность результатов проведенных исследований.
4. Компоновка пылеочистнои установки в системе обеспыливающей вентиляции сушильного барабана по предложенной схеме позволила снизить пылевые выбросы в атмосферу с 5,301 г/с до 0,037 г/с, и соответственно валовые выбросы - с 6,225 т/год до 0,728 т/год, т.е. обеспечить достижение нормативов ПДВ.
5. Годовой экономический эффект от внедрения предложенной схемы компоновки установки пылеочистки для системы обеспыливающей вентиляции дымовых газов сушильного барабана составил 86,415 тыс. руб./год.
В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи совершенствования систем защиты окружающей среды от пылевых выбросов стационарных неорганизованных и организованных источников асфальтобетонных заводов.
Основные выводы по работе:
1. На основе вероятностно-стохастического подхода разработана физико-математическая модель процесса массопереноса дисперсного материала от стационарных источников неорганизованных выбросов. На основании вероятностно-стохастического подхода показано, что концентрация взвешенных веществ на удалении от неорганизованных источников выбросов с переменной плотностью пылевыделения зависит от распределения плотности пылевыделения, высоты источника, условий гидродинамического и теплового выброса, и других факторов. Существенное влияние оказывает укрытие при его устройстве на источнике выбросов.
2. Установлены экспериментальные зависимости, позволяющие оценить плотность оседания пыли, сдуваемой с поверхности склада открытого хранения песка, на различных расстояниях от источника с учетом направления и скорости ветра.
3. Исследованы физико-химические свойства и дисперсный состав пыл ей, образующихся в процессе производства асфальтобетонных смесей. Установлено, что распределение массы по размерам частиц в первом приближении описывается функцией Годэна-Андреева-Шумана. По результатам оценки комплексных реологических характеристик выявлено, что исследуемые пыли характеризуются хорошей сыпучестью, большой аэрируемостью и слабым аркообразованием.
4. Разработан и внедрен комплекс мероприятий по снижению пылевых выбросов от стационарных неорганизованных источников, предусматривающий устройство укрытий различного типа, выполненных из
105 строительной сетки.
5. Разработана, экспериментально исследована и внедрена принципиальная схема компоновки системы обеспыливающей вентиляции с разомкнутым внутренним контуром дымосос-пылеуловитель - рециркуляционный циклон и организацией отсоса из бункерной зоны инерционного пылеуловителя второй ступени. Получена аналитическая зависимость, характеризующая эффективность предложенной системы.
6. Определен экономический эффект от внедрения разработанных природоохранных мероприятий, составивший для неорганизованных источников 15,5 тыс. руб./год и для организованных - 86,42 тыс. руб./год.
Похожие диссертации на Совершенствование систем защиты окружающей среды от пылевых выбросов асфальтобетонных заводов
