Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор и выбор направления исследования 11
1.1. Анализ технологического оборудования как источника загрязнения воздушной среды 11
1.2. Анализ технических решений, применяемых при проектировании систем общеобменной и местной вентиляции 20
1.2.1 Обеспыливание оборудования 20
1.2.2 Системы аспирации 23
1.2.3 Системы общеобменной вентиляции 32
1.3. Выбор направления исследования 38
1.4. Выводы по первой главе 39
ГЛАВА 2. Теоретические и экспериментальные исследования исходных данных для проектирования систем общеобменной и местной вентиляции 41
2.1. Теоретические основы оценки оборудования бетоносмеситель-ных цехов как источника пылевого загрязнения 41
2.2. Анализ дисперсного состава пыли в бетоносмесительных отделениях 53
2.2.1. В воздухе рабочей зоны 53
2.2.2. На различных участках систем аспирации и вытяжной общеобменной вентиляции 59
2.3. Экспериментальные исследования аэродинамических характеристик пыли, выделяющейся в производстве железобетонных изделий 61
2.4. Исследование влияния вентиляции на параметры воздушной среды на рабочих местах 65
2.5. Выводы по второй главе 70
ГЛАВА 3. Экспериментальные и опытно -промышленные исследования по повышению эффективности работы систем общеобменной и местной вентиляции бетоносмесительных цехов 72
3.1. Конструктивные решения по повышению эффективности обеспыливания технологического оборудования 72
3.2. Экспериментальные исследования эффективности улавливания установки обеспыливающей вентиляции 74
3.2.1 Программа и методика проведения эксперимента 74
3.2.2 Основные результаты экспериментальных исследований 80
3.2.3 Анализ результатов исследований 81
3.3. Опытно - промышленные исследования величин аспирацион-ных объемов от технологического оборудования 83
3.4. Опытно - промышленные исследования схем организации воздухообмена 87
3.5. Выводы по третьей главе 94
ГЛАВА 4. Практическая реализация результатов исследований 95
4.1. Адаптация методики оценки технологического оборудования как источника загрязнения окружающей среды для бетоносмесительных цехов 95
4.2. Рекомендации по расчету систем общеобменной вентиляции в бетоносмесительных цехах 107
4.3. Рекомендации по повышению эффективности работы систем обеспыливающей вентиляции в бетоносмесительных цехах 108
4.4. Экономическая и экологическая эффективность с учетом пре- НО дотвращенного ущерба от загрязнения атмосферы выбросами установок обеспыливания, а также доли уменьшения потерь материала, образующихся в бетоносмесительном цехе завода ЖБИ
4.5. Выводы по четвертой главе 122
Заключение 123
Список литературы
- Анализ технических решений, применяемых при проектировании систем общеобменной и местной вентиляции
- На различных участках систем аспирации и вытяжной общеобменной вентиляции
- Экспериментальные исследования эффективности улавливания установки обеспыливающей вентиляции
- Рекомендации по расчету систем общеобменной вентиляции в бетоносмесительных цехах
Введение к работе
Актуальность проблемы. Состояние воздушной среды в бетоносмесительных цехах многих предприятий по производству железобетонных изделий не соответствует требуемым нормам. Так, запыленность воздуха в рабочей зоне может в 2-5 раз превышать ГТДК. Одной из главных причин этого является неудовлетворительная работа систем обеспыливающей и общеобменной вентиляции.
Обследование существующих систем общеобменной и местной вентиляции в бетоносмесительных цехах позволило выявить целый ряд причин их неэффективной работы: неудовлетворительная схема организации воздухообмена и неточный расчет его величины, несоответствие оптимальным объемов воздуха, удаляемого аспирационными установками (они могут быть как недостаточные, так и завышенные), неправильные конструкции местных отсосов, забивание воздуховодов, неэффективная работа систем пылеочистки.
Одной из причин такого положения является то, что при расчете воздухообмена бетоносмесительного цеха по пыли из-за отсутствия ряда исходных данных (дисперсный состав и аэродинамические характеристики пыли; массовый расход пыли, выбивающейся из технологического оборудования; величина вторичного взмета) невозможно рассчитать величину воздухообмена. Ввиду отсутствия данных о дисперсном составе и аэродинамических характеристиках пыли, поступающей в систему аспирации, также невозможно правильно рассчитать объемы воздуха, удаляемого аспирационными установками, и подобрать конструкции местных отсосов и систем пылеочистки.
Поэтому актуальным является исследование этих факторов и на их основе совершенствование методов расчета систем общеобменной вентиляции, определение объемов воздуха, удаляемого аспирационными установками, а также совершенствование конструкций местных отсосов и систем пылеочистки.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
Цель работы. Снижение запыленности на рабочих местах бетоносмесительных цехов посредством совершенствования методов расчета систем общеобменной вентиляции и конструктивных решений местной вентиляции.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: - определение исходных данных для расчета воздухообмена при различных схемах его организации: распределения концентрации пыли по высоте цеха, дисперсного состава пыли, и ряда коэффициентов которые влияют на распределение этих параметров; теоретические и экспериментальные исследования аэродинамических характеристик пыли, выделяющейся из технологического оборудования, и разработка на их основе расчетной модели распространения пыли в воздухе рабочей зоны и зонах движения воздушных потоков; определение требуемых объемов воздуха, удаляемого аспирационными установками от технологического оборудования, и совершенствование конструкций местных отсосов и систем пылеочистки; разработка методики оценки эффективности работы систем обеспыливающей вентиляции и оценки герметичности технологического оборудования при одновременной работе нескольких источников пыления.
Основная идея работы состоит в разработке технических решений по совершенствованию конструкций оборудования и расчета параметров вентиляционных и аспирационных систем, на основе уточнения величин массового расхода пыли, выбивающейся из технологического оборудования, вторичного пылеобразования, дисперсного состава и аэродинамических характеристик пыли.
Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, лабораторные и опытно-промышленные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, моделированием изучаемых процессов, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и опытно-промышленных условиях, с результатами других авторов.
Научная новизна работы состоит в том, что: разработан метод расчета величины воздухообмена и параметров пылевоздушных потоков в бетоносмесительных цехах; исследованы зависимости концентрации и дисперсного состава пыли в рабочей зоне от способа организации воздухообмена; определены и систематизированы данные о дисперсном составе и основных физико-химических свойств пыли, поступающей в системы аспирации и зоны обслуживания технологического оборудования в процессе производства железобетонных изделий; на основании теоретических и экспериментальных исследований получены данные о мощности пылевыделений от технологического оборудования. Практическое значение работы: разработано устройство для обеспыливания узла перегрузки сыпучего материала с применением аппарата ВЗП и двух отсосов, новизна которого подтверждена патентом на полезную модель № 39646; разработаны рекомендации по расчету систем вентиляции в бетоносмесительных цехах; разработана «Методика полного обследования систем аспирации и оценки технологического оборудования как источника пылевыделений для бетоносмесительных цехов заводов железобетонных изделий»; - разработаны «Рекомендации по повышению эффективности работы систем вентиляции и аспирации в бетоносмесительных цехах заводов ЖБИ».
Реализация результатов работы: внедрена опытно-промышленная установка с применением узла перегрузки сыпучего материала на Волгоградском заводе железобетонных изделий; «Рекомендации по повышению эффективности работы систем вентиляции и аспирации в бетоносмесительных цехах заводов железобетонных изделий» приняты ПТБ ПСО «Волгоградгражданстрой» к использованию в проектах реконструкции заводов ЖБИ; проведены обследования технологического оборудования как источника пылевого загрязнения воздушной среды на 6 заводах отрасли; внедрена опытно-промышленная установка по обеспыливанию в механо-сборочном цехе моторостроительного завода г. Волгограда; подготовлено учебное пособие «Обследование систем аспирации», одобренное Учебно-методическим объединением вузов РФ для студентов, обучающихся по направлению 653500 «Строительство»; материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Отопление, вентиляция и экологическая безопасность» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета в курсах лекций, а также в дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция».
На защиту выносятся: метод расчета величины воздухообмена и параметров пылевоздушных потоков в бетоносмесительных цехах; данные о дисперсном составе и основных физико-химических свойств пыли, поступающей в системы аспирации и рабочую зону в процессе производства железобетонных изделий; данные теоретических и экспериментальных исследований о мощности пылевыделений от технологического оборудования; данные экспериментальных исследований требуемых расходов аспирационного воздуха, удаляемого от технологического оборудования.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: Международных научно-практических конференциях «Состояние биосферы и здоровье людей» (Пенза, 2004 г.); «Качество внутреннего воздуха и охрана окружающей среды» (Волгоград, 2004 г.); «Наука и образование, 2005» (Днепропетровск, 2005 г.); «Экономика, экология и общество России в 21-м столетии» (Санкт-Петербург, 2005 г.); Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2005 г.), в сборнике материалов и научных трудов молодых инженеров-экологов «Проблемы охраны производственной и окружающей среды» (Волгоград, 2005, г.) и в сборнике «Проблемы промышленной вентиляции и экологии» (Волгоград, 2006 г.).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 14 работах, в том числе в 12 статьях, 1 патенте на полезную модель, 1 учебном пособии.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 187 страниц, в том числе: 140 страниц — основной текст, содержащий 13 таблиц на 14 страницах, 48 рисунков на 37 страницах; список литературы из 150 наименований на 16 страницах, 4 приложения на 47 страницах.
Анализ технических решений, применяемых при проектировании систем общеобменной и местной вентиляции
В практике очистки вентиляционных выбросов от пыли большое применение нашли циклонные пылеуловители. И хотя их используют давно, однако до сих пор некоторые из них полностью не изучены, в том числе по основным показателям их работы: степени очистки выбросов от пыли (экологическому фактору) и величине кмс (энергетическому фактору).
Установлено, что с увеличением пылесодержания в воздухе эффективность циклонных пылеуловителей возрастает, но возрастает и остаточная концентрация пыли. Чаще всего, при одноступенчатой схеме очистки только в циклонах остаточная концентрация мелкодисперсной сухой пыли превышает ПДК выбросов [67].
Для успешного решения проблемы очистки выбросов от пыли для каждой отрасли промышленности необходимо разработать свои оптимальные схемы пылеочистки, а также рекомендовать наиболее эффективные и экономичные типы циклонов для улова сухой и влажной пыли, с учётом их физико-химических свойств. Согласно "Единой методики проведения сравнительных испытаний пылеуловителей для очистки вентиляционного воздуха", сравнительные испытания рекомендуется проводить при одинаковых расходах воздуха по следующим показателям: степени очистки от пыли - л%; аэродинамическому сопротивлению - Ар, Па, а следовательно, и КМС; дисперсному составу пыли - до пылеуловителя и в улове [70].
В последние годы в России и за рубежом из средств сухой очистки получили распространение аппараты инерционного типа улавливания, как наиболее экономичные, и не требующие высоких затрат. Из них следует выделить вихревые пылеуловители на встречных закрученных потоках (ВЗП). Впервые описание аппаратов ВЗП приводится в журнале "Staub" в 1963 г. [79].
Внедрение вихревых пылеуловителей обусловлено рядом преимуществ по сравнению с циклонными: более высокая степень улавливания мелкодисперсной пыли; меньшая чувствительность фракционной эффективности к колебаниям расхода газа и концентрации пыли в нем; меньшая степень абразивного износа аппарата; большая удельная производительность; возможность более эффективной очистки горячих газов и регулирования процесса пылеулавливания изменением соотношений расходов газа через потоки [79]. Циклоны аналогичные по производительности вихревым пылеуловителям имеют значительно большие габариты и характеризуются меньшей степенью эффективности улавливания.
При очистке вентиляционных и технологических выбросов от пыли необходимо, чтобы остаточная концентрация пыли, поступающая в окружающую атмосферу с удаляемым воздухом, не превышала допустимых норм. Инженеры-проектировщики пытаются обеспечить нормативные требования по остаточной концентрации посредством двухступенчатой очистки выбросов от пыли по схеме "циклон-фильтр". Рабочая надежность такой схемы достигается при аспирации сухой пылевоздушной смеси (с р не более 65%). При наличии влажной пыли или, хуже, при одновременной аспирации пыли и водяных паров, схема не работает, влажная пыль замазывает внутреннюю поверхность циклона и ткани фильтра, потери давления в. пылеуловителях возрастают, эффективность очистки снижается, а аспирационные установки со временем выходят из строя.
Известные и достаточно эффективные пылеуловители, предназначенные для улова сухой пыли, засоряются при очистке воздуха от влажной пыли. Влажная пыль налипает на стенки очистных устройств и подводящих к ним отсасывающих воздухопроводов, образуя на поверхности стенок слой бетонной массы (твердую слоистую корку пыли), которую с трудом можно удалить только вручную. Однако сделать это практически невозможно, если учесть, что циклонные пылеуловители конструктивно неразборные. Поэтому такие пылеулавливающие аппараты надо реконструировать. Цель модернизации сухих циклонных пылеуловителей -приспособить их для улова влажных налипающей, цементирующейся пыли, обеспечив при этом повышенную эксплуатационную надёжность работы усовершенствованных конструкций [128].
При технологических процессах, связанных с одновременным выделением пыли и водяных паров (например, в смесителях бетоносмесительного цеха) и их последующей транспортировке по сети воздухопроводов, образуется влажная пылевоздушная смесь. Причина -конденсация водяного пара на пылинках, а затем коагуляция мокрых мелких частиц пыли. Попадая в циклонный пылеуловитель, влажная пыль частично налипает на внутреннюю поверхность пылеуловителя, при этом ухудшается эффективность очистки вентиляционных выбросов. Отложение пыли на внутренней поверхности циклонов может происходить и в том случае, когда водяной пар вместе с пылью поступает в пылеуловитель. Пыль, налипая на внутреннюю поверхность циклона, ухудшает аэродинамику сепарации, увеличивает потери давления в циклоне, при этом снижается производительность вентилятора по воздуху. Чтобы восстановить проектные параметры работы аспирационной установки необходимо осуществить чистку внутренней поверхности циклона от отложений влажной, налипшей, цементирующейся пыли. Решение данного вопроса на сегодня проблематично.
СВ. Яковлева [147] рекомендует устанавливать в производственных помещениях бетоносмесительных цехов циклоны укороченных размеров (например, модели ЛИОТы). По данным лабораторных исследований СВ. Яковлевой эффективность очистки воздуха от кварцевой пыли (диаметром частиц до 50 мк) в циклонах ЛИОТу и ЦОК получились в пределах 80...81 %, а в циклоне ЦН-15у среднее значение этого показателя составило 84 %. Далее СВ. Яковлева пишет, что при испытании ЛИОТу в производственных условиях эффективность очистки аспирированного воздуха от "производственной" пыли получилась равной 99,6 %. Она объясняет этот парадокс (увеличение ц с 80,5 до 99,6 %) тем, что в натурных условиях влажность "производственной" пыли была в 10 раз выше влажности лабораторной (кварцевой) пыли, причем количество крупных фракций в "производственной" пыли намного превышало крупность частиц лабораторной пыли. В лабораторных условиях пыль была однородной, монодисперсной, а в производственных условиях имела место смешанная полидисперсная пыль, с преобладанием по массе крупных фракций.
На различных участках систем аспирации и вытяжной общеобменной вентиляции
Интегральная функция распределения массы частиц по диаметрам: 1, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12 -около ленточного конвейера, 2, 3, 8, 10 - около узла перегрузки материала При этом разброс значений функции прохода D(d4) следует отнести не к разряду ошибок, а к особенностям случайного процесса, который в силу влияния различных технологических параметров воздушной среды в рабочей зоне (влажность и подвижность воздуха и т. п.) определяет фракционный состав пыли. Поэтому представляется целесообразным рассматривать функции, описывающие дисперсный состав взвешенных частиц в рабочей зоне не как детерминированные, а как случайные [4].
Для более удобного описания дисперсного состава пыли как случайной функции предлагается метод «рассечения» [4]. В основе его лежит идея о том, что дисперсный состав собственно мелких фракций постоянен, а поведение интегральной функции распределения в большей степени зависит от доли крупных частиц. Для этого разделяем всю совокупность частиц на мелкие и крупные или по классификации Медникова [83] на тонко - и грубодисперсные (в нашем случае граница - 20 мкм). Для того, чтобы изображать отдельно мелкие и крупные фракции функции распределения введем ряд обозначений. Пусть dy3 - узловая точка, в которой происходит «слом» графика интегральной функции распределения массы частиц пыли по диаметрам. Тогда для мелких фракций определим интегральную функцию распределения ——D(d4),ecjiiid4 d D{d ) 0,если#ч dv1 Для крупных частиц аналогично: 100-D(dy3) K ч) {Z- b)
Затем построим интегральные функции распределения массы частиц отдельно для пыли до 20 мкм и пыли более 20 мкм. Проведем это «рассечение» для каждой из кривых 1-12 (рис. 2.3) и представим полученные значения интегральных функций распределения на рис. 2.4.
Оказалось, что все 10 кривых фактически сложились в одну кривую, которая дает полное представление о составе мелких фракций. Таким образом, если рассматривать отдельно фракции до 20 мкм, то они на всех местах рабочей зоны имеют постоянный состав, и описываются логарифмически - нормальным распределением с параметрами d5o и lg а (для d4 18 мкм: d5o = 13 мкм, lg а = 0,7, для 18мкм d4 20 мкм: d5o = 16 мкм, lg о = 0,03).. Следовательно, дисперсный состав мелких фракций наиболее постоянен, и в результате мелкую пыль можно описать детерминированной кривой, например, в вероятностно - логарифмической сетке - двухзвенной ломаной [42, 43, 46].
Также нами были проведены измерения дисперсного состава пыли в системах аспирации бетоносмесительного отделения, системе вытяжной общеобменной вентиляции и в санитарно-защитной зоне [42, 43, 46]. Отбор проб производился в местных отсосах от бетономешалок и после циклонов. В санитарно - защитной зоне, согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.12000-03, измерения производились на расстоянии 300 метров от завода. На предприятиях по производству железобетонных изделий Волгоградской области установлены циклоны ЦН-15-700, общая эффективность очистки которых составляет 82%. Анализ дисперсного состава пыли выполнен микроскопическим методом с применением ПК [85]. На рис. 2.5. на вероятностно — логарифмической сетке по результатам измерений построены интегральные функции распределения массы частиц пыли по диаметрам в различных точках систем аспирации, системе вытяжной общеобменной вентиляции и в санитарно-защитной зоне. D(d .J %
Дисперсный анализ показал, что все кривые имеют вид усеченной логарифмической кривой, с параметрами для пыли, отобранной в системах аспирации (рис. 2), медианный диаметр d5o изменяется в пределах от 30 до 50 мкм, в системах вытяжной общеобменной вентиляции (рис. 2), d50 изменяется в пределах от 13 до 18 мкм, в санитарно-защитной зоне, d5o изменяется в пределах от 3,5 до 5,5 мкм. Диапазон изменения крупности пыли от 2 до 100 у мкм, аср=4,8. Насыпная плотность пыли составляет 3,10-3,25 г/см .
При пофракционном оседании, называемом иногда дробным оседанием, анализируемая проба измельченного материала диспергируется в верхней части столба дисперсионной среды [76, 77]. В первую очередь из верхнего слоя этой среды выпадают фракции наиболее тяжелых и крупных частиц, которые, пройдя к определенному времени г высоту столба Я, оседают на дне седиментационного цилиндра. По скорости оседания со = Н/т можно всегда найти наименьший диаметр осевших к моменту т частиц, и по массе осадка определить процент частиц, имеющих диаметр меньше 5.
Для определения дисперсного состава пыли методом седиментометрии в воздушной среде в качестве прибора использовался воздушный седиментометр [77] (рис.2.6). Навеска исследуемой пыли весом около 50 мг равномерно (без комков) укладывается на лист фильтровальной бумаги. Распыление порошка производится резким воздушным толчком в специальном распыливающем устройстве, из которого облачко пыли попадает в верхнюю часть седиментационного цилиндра, где под действием силы тяжести частицы оседают в неподвижном воздухе. Частицы с различной скоростью падения оседают на липкой ленте (скотч), уложенной на ленточный транспортер. Лента транспортера рывком перемещается на величину диаметра седиментационного цилиндра за равные промежутки времени, в данном случае составляющие 2 сек.
Экспериментальные исследования эффективности улавливания установки обеспыливающей вентиляции
Основным элементом установки является вихревой инерционный пылеуловитель со встречными закрученными потоками ВИЛ. Размеры основных элементов (высота и ширина верхнего ввода первичного потока; диаметр патрубка нижнего ввода вторичного потока; диаметр отбойной шайбы и т.д.) приняты в соответствии с соотношением конструктивных параметров, характерных для аппаратов ВИЛ [4, 10, 69, 70, 115].
По величинам давлений, измеряемых в воздуховодах при помощи трубок Прандтля и микроманометров ММН-250, определялись: общий расход воздуха в установке; соотношение расходов пылегазовой смеси в верхних и нижних вводах пылеулавливающего аппарата; расход воздуха, подаваемого на верхний и нижний ввод пылеуловителя; аэродинамические характеристики.
Оценка эффективности улавливания осуществлялась на основе сопоставления массы поступающей и выходящей пыли, определяемых путем отбора проб и измерений в замерных сечениях воздуховодов. Измерения скорости и расхода газопылевых потоков проводились по ГОСТ 17.2.4.06-90. Для измерений использовались микроманометр типа ММН-2400(5)-1,0 по ГОСТ 11161, класса точности 1,0, термометр стеклянный технический по ГОСТ 2823, спирт этиловый по ГОСТ 5962, раствор плотностью 0,8095 г/см3, трубки резиновые типа 1 по ГОСТ 3399 или полиэтиленовые по ГОСТ 18599.
Измерения проводились при установившемся движении потока газа. Измерительное сечение выбиралось на прямом участке газохода на достаточном расстоянии от мест, где изменяется направление потока газа (колена, отводы, и т.д.) или площадь поперечного сечения газохода (задвижки, дросселирующие устройства и т.д.). Отрезок прямого участка газохода до измерительного сечения должен быть длиннее отрезка за измерительным сечением. Минимальная длина прямого участка газохода должна составлять не менее 4-5 эквивалентных диаметров.
Площадь поперечного сечения газохода условно делят на составные равновеликие площадки, в центрах которых находятся точки измерения. При выполнении измерений одну рабочую напорную трубку перемещают по линии измерения, последовательно устанавливая в точках измерения с погрешностью, не превышающей ± 2мм, при этом наконечники напорных трубок должны быть направлены навстречу газовому потоку. В каждой точке необходимо выполнить не менее трех измерений динамического давления. По результатам измерений определяют среднее динамическое давление для данной точки измерений. Отбор проб осуществлялся одновременно во всех замерных сечениях, чем обеспечивалась идентичность отбора проб в каждом из сечений режиму работы системы и поступления пыли.
При проведении исследований методами планирования эксперимента [2, 33, 37, 68, 138] на основании проведенного с позиций вероятностно-стохастического подхода теоретического анализа процесса пылеулавливания в вихревом инерционном аппарате со встречными закрученными потоками и двумя отсосами в качестве варьируемых факторов были выбраны:
При числе степеней свободы, равном 3, проведена оценка дисперсий определяющих факторов, установлены коэффициенты уравнения регрессии, доверительный интервал и средняя квадратическая ошибка в определении этих коэффициентов [14]. Полученные результаты показали, что коэффициенты взаимодействия значимы, и линейная модель неадекватна. С учетом этого был сделан вывод о необходимости аппроксимации функции отклика полиномами второго порядка [2, 33, 37, 68, 138]. Для получения математической модели области оптимума в виде уравнения второго порядка на втором этапе исследования был реализован центральный композиционный ортогональный план второго порядка [37, 68], матрицы которого приведены в табл. 3.2.
Рекомендации по расчету систем общеобменной вентиляции в бетоносмесительных цехах
Причиной неудовлетворительной работы систем обеспыливающей вентиляции в бетоносмесительных цехах, как отмечалось ранее, является неправильный подбор местных отсосов, и завышенные или заниженные величины аспирационных расходов. Зависимость величины пылевыделения и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны от объемов воздуха, удаляемого местным отсосом от бетоносмесителя, рассмотрены в главе 3.
Одним из факторов, влияющих на герметичность, и, следовательно, на количество пыли, выбивающейся через неплотности из технологического оборудования, является возраст оборудования.
На базе действующего производства нами были проведены опытно-промышленные исследования по определению требуемых объемов воздуха, удаляемого от технологического оборудования в зависимости от срока службы оборудования. Зависимость расхода воздуха, удаляемого местными отсосами от бетоносмесителя от возраста оборудования, представлена на рис.4.4.
На основании приведенной зависимости можно предложить формулу для нахождения требуемой интенсивности местного отсоса с учетом возраста технологического оборудования. 1100
Таким образом, проведенные опытно-промышленные исследования позволили получить формулу для расчета требуемой интенсивности местного отсоса с учетом возраста технологического оборудования.
Экономическая и экологическая эффективность с учетом предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферы выбросами установок обеспыливания, а также доли уменьшения потерь материала, образующихся в бетоносмесительном цехе завода ЖБИ
Внедрение системы пылеулавливания и разделения связано с затратами, поэтому необходимо провести технико-экономическое обоснование, которое строится на сравнении экономических показателей базового и предлагаемого вариантов с учетом прибыли, получаемой от реализации извлеченной пыли цемента. В качестве базы сравнения использовались показатели рассматриваемого производства, в котором внедрена установка пылеулавливания с применением аппарата ВЗП и двух отсосов. Уловленная в бункере пыль вывозится на полигон. В предлагаемом варианте внедрена установка пылеулавливания и разделения. Целью расчета является определение годового эколого-экономического эффекта, предотвращенного ущерба и показателя абсолютной экономической эффективности средозащитных вложений.
В качестве экологического показателя выступает предотвращенный экологический ущерб [40] АУ=Уоб.баз - Уоб, (4.16) где Уоб.баз - предотвращенный экологический ущерб от загрязнения окружающей среды для базового варианта, руб.; Уоб. - предотвращенный экологический ущерб от загрязнения окружающей среды, руб. где У0тх. баз - предотвращенный экологический ущерб от загрязнения твердыми отходами для базового варианта, руб.; Уатм. баз - предотвращенный экологический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами для базового варианта, руб. У об Уотх. Уатм? к - - ) где Уотх. - предотвращенный экологический ущерб от загрязнения твердыми отходами, руб.; Уатм. - предотвращенный экологический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами, руб. Неутилизированные твердые отходы могут либо уничтожаться, либо складироваться, либо захороняться. Указанные способы во многих случаях сопровождаются вторичным загрязнением окружающей среды. Экологический ущерб от неутилизированных отходов рассчитывается по формуле [40]
Уотх.баз " - отх.баз Утер.баз" "У атм.баз? V - / где 3ОТх.баз - затраты на уничтожение, захоронение или складирование отходов для базового варианта, руб.; Утер.баз - ущерб от занимаемого участка полигона, отвала и т.д. для базового варианта, руб.; УВТатм.баз _ ущерб от вторичного загрязнения атмосферы для базового варианта, руб. Уотх -JOTX У тер" " У атм» уі.АЮ) где 30тх. - затраты на уничтожение, захоронение или складирование отходов, руб.; Утер - ущерб от занимаемого участка полигона, руб.; УВТатм _ ущерб от вторичного загрязнения атмосферы, руб. Затраты на уничтожение, захоронение, складирование отходов складывается из расходов на погрузочно-разгрузочные работы, на 112 транспортировку отходов и из затрат на обслуживание технологического оборудования [40, 96, 122] Зотх.баз — \3npcT -3Tp l r\ 0Tx) j\0TX()a3 "гіі„ 1\.Сз, v ) где Зпр0 — затраты на погрузку-разгрузку 1т. отходов, руб./т.; Зтр - затраты на транспортировку 1т. отходов на расстоянии в 1км., руб./т.; 1 - расстояние транспортировки, км.; Сотх -плата за размещение 1т отходов, руб./т.; Ен — коэффициент эффективности капитальных вложений; Ксз - средозащитные капитальные затраты, руб.; Аотх.баз_ количество отходов для базового варианта, т/г.
отх — (, про -Этр 1 " Отхл- отх ""- н -К-сзэ \ ш " ) где Аотх. - количество отходов, т/г. Способ и технология уничтожения, складирования, захоронения (УСЗ) зависит от класса оптимальности отходов по токсичным группам исходных веществ. Отторгаемые под полигоны земли определяются отраслевыми нормативами из расчета: условная площадь на 1т. отходов. Экономический ущерб от отторжения площади определяется [96] Утер, баз-(Рзем " рек.земл тер.баз.» (.4.2.3) Утер-(рзем " рек.земл "тер (.4- 4) где 33ем-э - экологическая оценка единицы площади исходя из затрат на возмещение с/х продукции, руб./м2, для Волгоградской области Зземэ 0 = 0,0174 руб./м2; Зрек.зем _ затраты на рекультивацию единицы площади, руб./м , для Волгоградской области Зрек.3ем = 17,17 руб./м ; STep баз - площадь земли на отходы для базового варианта, м ; S ep - площадь земли на отходы, м2:
