автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Обеспыливание воздушной среды производственных помещений при производстве и использовании технического углерода

" (РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

' н г-7

На правах рукописи

АЗАРОВ ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

ОБЕСПЫЛИВАНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО

УГЛЕРОДА

05.26.01 - Охрана труда (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

РОСТОВ-НА-ДОНУ, 1997

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент С. Л. Пушенко.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Е.И. Богуславский.

Официальные оппоненты : доктор химических наук, профессор В.Я. Хентов. кандидат технических наук, профессор В.А. Пчелиндев.

Ведущая организация: АООТ НИИ "Техуглерод".

Защита состоится «17» июня 1997 года в 14 часов на заседании специализированного совета К 063.64.02 при Ростовском Государственном строительном Университете по адресу : 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского Государственного строительного Университета.

Автореферат разослан «17» мая 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

-1-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На предприятиях, производящих и использующих технический углерод, при осуществлении многих технологических процессов, в частности, при дроблении, истирании ит. д., а также транспортировке порошкообразного сырья и продуктов, выделяется большое количество мелкодисперсной пыли, часто одновременно с газами и теплом.' Это создает неблагоприятные санитарно - гигиенические условия труда на рабочих местах. В особую группу производственных помещений, отличающихся сложностью пространственного размещения технологического оборудования, можно выделить цеха, имеющие технологические площадки на различных отметках. Оборудование, имеющееся на таких площадках, как правило, вызывает необходимость присутствия на них обслуживающего персонала, то есть обеспечения нормативов качества воздушной среды.

Именно поэтому важно иметь представление о факторах, определяющих параметры воздушной среды на площадках, оценить эффективность того или иного способа обеспыливания.

Среди производств, имеющих подобные архитектурно-планировочные решения, можно назвать отделения грануляции и улавливания на заводах технического углерода, подготовительные цеха шинных заводов и резинотехнических изделий, и т.д.

Натурные замеры, проведенные в цехах данных производств, показали, что запыленность воздуха на рабочих местах в ряде случаев более чем в 10 раз превышает ПДК, а перепады температур по высоте производственных помещений достигают 13°С и 8°С в плане помещений.

На данных предприятиях наблюдаются заболевания пнев-мокониозом, дерматитом, и другие заболевания, вызванные пылью технического углерода.

Цель работы. Для улучшения санитарно - гигиенического состояния производственной среды необходима разработка комплекса мероприятий по обеспыливанию и организации воздухообмена в рабочих зонах корпусов с многоярусным расположением технологического оборудования.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- анализ факторов, определяющих уровень запыленности воздушной среды рабочих зон корпусов с многоярусным расположением технологического оборудования;

-экспериментальная и теоретическая оценка технологического оборудования как источника пылевыделения, определяющего запыленность воздушной среды на технологических • площадках;

-исследование дисперсного состава и физико-химических свойств пылей, образующихся в процессах производства и использования технического, углерода;

- составление физико-математических моделей, описывающих закономерности массопереноса частиц пыли от технологического оборудования, в экологоохранном оборудовании;

- разработка комплекса мероприятий по обеспыливанию и инженерного метода расчета воздухообмена в рабочих зонах корпусов с многоярусным расположением технологических площадок.

Основная идея работы состоит в использовании вероятностно-статистического подхода для прогнозирования состояния воздушной среды при производстве и использовании технического углерода за счет трехмерной постановки задачи и учета дополнительных параметров. .

. Методы исследования включали: анализ и обобщение исследований других авторов, математическое и физическое моделирование, обработку данных экспериментов методами математической статистики с применением ПЭВМ, сопоставление полученных результатов экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях, с результатами, полученными другими авторами.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендации доказана применением классических положений'теории механики аэрозолей и аэродинамики при моделировании изучаемых процессов и подтверждена сходимостью результатов лабораторных и промышленных экспериментов с теоретическими положениями и данными■других авторов.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- сформулированы требования по расчету воздухообмена и организации обеспыливания воздушной среды технологически* площадок в корпусах с многоярусным расположением технологического оборудования;

- разработаны физико-математические модели и получены аналитические зависимости, описывающие процессы массопе-реноса пыли от технологического оборудования, в пылеулавливающих аппаратах со встречными закрученными потоками;

-получены аналитические зависимости, характеризующие закономерности распределения концентрации пыли и температур в восходящих воздушных потоках над технологическим оборудованием с сосредоточенным выделением теплоты;

- разработаны элементы теории расчета воздухообмена в корпусах с технологическими площадками и получены аналитические зависимости для расчета величин воздухообмена; экспериментально определены и обоснованы эмпирические константы расчетных уравнений.

Практические результаты:

- разработана методика экспериментального определения мощности пьшевыделения технологического оборудования и исследованы различные виды оборудования при наличии продольных и поперечных воздушных потоков.

- разработаны и исследованы пылеулавливающие аппараты на встречных закрученных потоках;

- разработана система пневмоуборки с аппаратами отвеивания и пылеулавливания со встречными закрученными потоками и двухпозиционная схема воздухообмена производственных помещений;

Реализация результатов работы. Результаты работы нашли воплощение в: "Унифицированной методике обследования предприятий, производящих и потребляющих технический углерод", утвержденной ЯНПА "Техуглерод" для исследования на предприятиях, производящих и потребляющих техуглерод.

- на основе "Унифицированной методики" выполнены обследования и даны рекомендации по улучшению организации воздухообмена и работы аспирационных систем на Волгоградском, Ивановском, Ярославском заводах технического углерода, подготовительных цехах Ярославского, Волжского, Барнаульского, Нижнекамского шинных заводов;

- выполнены оптимизационные расчеты организации воздухообмена для Волгоградского, Ивановского и Ярославского ЭТУ;

- запроектирована и смонтирована двухпозиционная система вентиляции в корпусе обработки технологического углерода Волгоградского 3ТУ.

На защиту выносятся; -результаты натурных исследований, характеризующие запыленность воздушной среды рабочих зон в корпусах с технологическими площадками и мощность пылевыделения технологического оборудования;

-физико-математические модели и аналитические зависимости, описывающие процессы массопереноса от технологического оборудования, в пылеулавливающих аппаратах со встречными закрученными потоками;

-аналитические зависимости, характеризующие закономерности распределения концентрации пыли и температур в восходящих воздушных потоках над технологическим оборудованием с сосредоточенным выделением теплоты;

-элементы теории расчета и оптимизации схем воздухообмена в корпусах с технологическими площадками.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы с 1977 по 199' годы докладывались и получили одобрение на ВУЗовских, областных, межотраслевой и межреспубликанской конференциях (г.Волгоград, г.Рига, г.Пенза, г.Ростов-на-Дону), на Всесоюзном совещании по проблемам охраны воздушного бассейне (г.Ереван), на областных семинарах (г.Волгоград, г. Пенза), на семинаре Ленинградского дома научно-технической пропаганды, на технических совещаниях на различных предприятиях (Воронежский, Ярославский, Волжский, Барнаульский шинный заводы; Волгоградский, Ивановский, Ярославский ЗТУ, Волгоградский алюминиевый завод и др.).

Публикации.

Основные результаты исследований диссертации изложен] в 26 работах, в том числе: тематическом обзоре, статьях, авторском свидетельстве, заявке на получение патента, а также научно-технических отчетах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из вве дения, пяти разделов, выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 235 страниц. В том числе: 176 страниц - основная часть, содержащая 36

рисунков и 21 таблицу; 14 страниц - список литературы из 117 наименований; 4 приложения на 38 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проведен анализ факторов, определяющих состояние воздушной среды при производстве и использовании технического углерода. Установлено, что цеха предприятий, производящих и использующих техуглерод (подготовительные цеха шинных заводов и Р.ТИ, отделения грануляции и улавливания ЗТУ и т.д.) характеризуются расположением технологического оборудования на площадках, размещенных на различных отметках.

Большинство действующих предприятий рассматриваемого типа сопоставимы по архитектурно-планировочным решениям, характеру технологических процессов, перечню оборудования и выделяющихся производственных вредностей, по расположению рабочих зон на различных отметках. В помещениях цехов образуется сложное в аэродинамическом отношении движение потоков, обуславливающее особенности распределения температур и вредных веществ по высоте помещений.

Результаты натурных обследований, проведенных с целью детальной оценки санитарно-гигиенических условий труда на рабочих местах в цехах данной группы показали, что перепады температур по высоте достигают 13°С, в плане помещений - до 8°С. Основными вредными веществами, выделяющимися при производстве и использовании технического углерода, являются пыль техуглерода и оксид углерода СО. Замеры показали, что подготовительных цехах концентрация пыли составляет: в районе загрузочной воронки резиносмесителя - 42мг/м3; у нижнего затвора резиносмесителя - 32-г-40мг/м3; на рабочих местах вальцовщиков на отм. 0,00 м -15*32 мг/м3; в рабочей зоне машинистов резиносмесителей на отм. 7,20м - 6-М2 мг/м3 при ПДКР.3. = 4мг/м3. В корпусах обработки ЗТУ запыленность воздуха в рабочей зоне составляет 15*18 мг/м3; в корпусах упаковки - в среднем 12+18 мг/м3, на отдельных рабочих местах - 20-ь25 мг/м3, что более чем в 6 раз превышает ПДКР.Э.

Натурные исследования позволили выявить в цехах рассматриваемого типа основные источники пыления. Например, в подготовительных цехах шинных заводов и заводов резино технических изделий к ним относятся: загрузочное устройство и нижний затвор резиносмесителя, загрузочный конвей ер и конвейер ингредиентов в местах пересыпки и просыпания светлых ингредиентов, узлы разгрузки пыли из мешочны фильтров систем аспирации, неплотности в местах подсоеди нения редлеров или течек в момент загрузки оборудования сыпучими материалами.

Анализ полученных результатов показал также, что схе мы организации воздухообмена, применяемые в настоящее время в данной группе цехов, не позволяют обеспечить тре буемые санитарно-гигиенические условия труда. Использова ние общепринятых методов расчета воздухообмена и интенсивности пылевыделений не оправдано, вследствие недостаточной изученности вопроса о характере распределения тем пературы и концентрации вредных веществ в вентилируемом объеме корпусов с технологическими площадками и междуэтажными проемами.

Выли экспериментально исследованы физико-химические свойства пылей, образующихся в процессах производства и использования технического углерода.

Для данных производств характерным является то, что выделяющаяся пыль является многокомпонентной, и от пятидесяти до ста процентов пыли составляет технический угле род различных марок.

Важнейшими физико-химическими свойствами техуглерода обуславливающими эффективность систем обеспыливания, выбор пылеулавливающих устройств, являются степень дисперс ности и плотность. Проведенные исследования показали, чт пыль технического углерода является полидисперсной. При этом размеры и форма частиц изменяются в широких пределах. По результатам изучения дисперсного состава установ лено, что пыль, выделяющаяся при производстве и использо вании техуглерода, состоит, в основном, из частиц мелких фракций с размерами частиц до 150 мкм. Основная доля мае сы приходится на частицы, имеющие d^ от 10 до 50 мкм.

Анализ полученных результатов показал, что распределение частиц пыли техуглерода в первом приближении описы вается функцией Ромашова. Расчеты, проведенные на ПЭВМ п

дс и-:-:. !<

птт+г

••шишшшшпшшшшшитнааптишшнммишжнпш

Ш!11!1№»1пшншш))иш1тпмаш>ши1т1Штштшм)

ас дойо 70 :оо асгиа , Д/Л'АГ

Рис. 1. Результаты обработки дисперсного состава пылей техуглерода.

методике, предложенной Е.И. Богуславским и В.А. Харченко, показали, что для точной аппроксимации дисперсного состава пьшей техуглерода, необходимой для расчета систем обеспыливания, требуется использование многопараметрической функции и кусочной аппроксимации.

По результатам исследований определено, что истинная плотность исходного продукта - технического углерода колеблется в пределах 1750-^2000 кг/м3, тогда как кажущаяся плотность составляет 80-5-300 кг/м3.

Данные таблицы 1 показывают, что плотность частиц пыли зависит от их размера. Меньшему размеру частиц соответствует большая плотность. Плотность малых фракций приближается к истинной плотности технического углерода.

Таблица 1

Плотность пьшей, выделяющихся из воронки резиносмесителя

Плотность частиц в кг/мл при размере частиц (мкм)

< 3 3 V 10 10 -ь 50 50 * 100 > 100

2000 1700 1000 900 750

Для выбора технических решений по обеспыливанию воздушной среды рабочих зон предприятий, производящих и использующих технический углерод, были проведены теоретические исследования процессов массопереноса частиц пыли.

Существует несколько подходов, используемых для' решения задач обеспыливания. Проведенный анализ показал, что -известные (основанный на классической механике, статистический, экспериментальный, феноменологический) подходы находят свою ограниченную область применения и имеют ряд недостатков.

Е.И.Богуславским разработан вероятностно-статистический подход для решения задач обеспыливания. Считая, что в многофазных потоках проявляются детермини-рованно-стохастические закономерности, автор исходит из рассмотрения процесса массопереноса в рассматриваемом объеме как процесса вероятностного. Согласно классического определения вероятности случайного события получены основные соотношения:

вероятность элементарного события

тп

и

(1)

Гопм

вероятность сложного события. -

Р (А

П

К /К

«к

Ща ¿с

. (2)

Основным показателем, характеризующим процесс массо-переноса, принята фракционная эффективность {"Пф > - Важнейшим моментом вероятностно-статистического полхода является вывод об основном тождестве

1*

1- Чф

и РМП«;

(3)

В основу математической модели, описывающей вероятность процесса массопереноса в рассматриваемом объеме, положено

' <--< ЗХЬ л.* тй ч- 9Х_ЭХ.

Проведенный анализ- показал, что вероятностно-статистический подход позволяет учесть конкретные условия обеспыливания при многомерной постановке задач. Он может быть использован для описания процессов пылевыделения из технологического оборудования с учетом скоростей набегаю-

щего воздушного потока, скоростей всплывающего теплового потока, а также для нахождения фракционной эффективности инерционных пылеуловителей со встречными закрученными потоками.

/////////// /А/ / /,/ // ^ X

Рис. 2. Расчетная схема технологического оборудования а - V* и совпадают по направлению; 6 ~ V* и противоположны по направлению; в - вид сверху.

На рис. 2 показаны возможные физические модели массо-переноса от технологического оборудования. Для рассматриваемых случаев уравнение массопереноса пылевых частиц принимает вид

ар ,А/ ар зр ., ар

0.51 I,

1=1

ЭР

1ЗХь

(5)

После преобразований уравнения (4) с учетом наиболее существенных стохастических явлений и осреднения скоростей движения частиц по длине траектории получим

(щщ ^ 1п(%) Ип.а0

У-

7 (Н - Н) (И - К).

Ш

(6)

И"

«г ("С-«Со)

Вероятность массопереноса на нижнюю поверхность производственного помещения уменьшается с увеличением расстояния * от источника пылевыделений. Чем ближе источник пылевыцелений приближен к нижней поверхности помещения (Н-Ъ~>0), тем больше величина Р-*1. В случае частиц малого размера с Яв < V* происходит увеличение концентрации частиц в объеме выше зоны пылевыделений. Увеличение скорости набегающего воздушного потока V* приводит к изменению направления движения пылевых частиц и пьшенакоплению за источником пылевыделений. ■

Представив вероятность массопереноса Р через отношение масс, выбрав в качестве времени процесса рС —*Со ^ сек и приняв £ = Н , получим интенсивность пы-

ленакопления на поверхности пола производственного помещения

Б0П= Р-Стахп

(7)

и мощность пьшевыделения из технологического оборудования

(8)

м= с<тЛп - Стах РР

где

360

Вероятностно-статистический подход использован также для расчета фракционной эффективности вихревых инерционных пылеуловителей со встречными закрученными потоками. Для этого использовано понятие о вероятности сложного процесса обеспыливания. Процесс массопереноса происходит одновременно из двух входных зон - зоны А, расположенной в верхней части аппарата, и зоны В в нижней части. Вероятность данного сложного процесса зависит от вероятностей РА, Рв и составит

(9)

С учетом распределения скоростей газового потока (V) по сечению аппарата получим:

вероятность массопереноса из входного патрубка зоны А

€Xp(-AEAR^)-exp(-AEARH)

Е

(10)

(11)

г

ifirn- í0)

0,5

(12)

вероятность массопереноса из входного патрубка на корпус аппарата и в бункер для зоны В

tb/ ^гв

W-

(RH-0.5 aBT)

l

(14)

0,5

(15)

Анализ полученных аналитических зависимостей показывает, что фракционная эффективность аппарата (т\*) зависит от его конструктивных параметров

(ИиЛЛтЛ*аьа!, Н^МьсМьс, ¿i , п )

Рис. 3. Инерционный вихревой пылеуловитель на встречных закрученных потоках ВИП.

1-корпус; 2-ввод первичного потока; 3-газоход вторичного потока; 4-завихритель; 5-выход очищенного газа; б-отбойная шайба; 7-пылесборник.

режима работы (У^С/^С») / свойств улавливаемого дисперсного материала ¿П.,ФГ ,кц ) < соотношения объемов первично-

го и вторичного потоков, а также определяется соотношением радиальной.и тангенциальной скоростей газового потока в аппарате, конструкцией завихрителей.

Затем приводятся результаты экспериментального определения закономерностей оседания пыли, выделяемой технологическим оборудованием.

Лабораторные эксперименты проводились на моделях ре-зиносмесителя и шнекового транспортера. В качестве исследуемого материала использовалась пыль, извлеченная из

"истем аспирации ВШЗ и ВЗТУ. Таким образом, в модели технологического оборудования подавался материал, по дисперсному составу и физико-химическим свойствам идентичный пыли, выделяющейся при соответствующем технологическом процессе. -

Для оценки закономерностей распространения пыли, выбивающейся от технологического оборудования, принята интенсивность пылеоседания С0 , которая представляет собой количество пыли, осевшей на 1 м2 площади в единицу времени.

Основным фактором, влияющим на особенности распределения интенсивности оседания пыли от объемного источника, является скорость воздушного потока. В случае линейного источнику характер распространения пыли в основном определяется направлением воздушного потока по отношению к оси источника пыли. При увеличении скорости воздуха расширяется область распространения пыли, выбивающейся от объемного источника пыления. Аналогичная картина наблюдается при расположении приточных и вытяжных отверстий перпендикулярно оси линейного источника.

Мелкие частицы, обладая большей удельной поверхностью, испытывают сильное сопротивление движению. Величина нормальной составляющей скорости выбивания резко уменьшается по мере удаления от источника пылевыделений. Вместе с тем, воздушные течения подхватывают мелкие частицы с с£>10 мкм и разносят их на большие расстояния. Интенсивность оседания наиболее крупных частиц сс1„> 100 мкм имеет максимум при расстояниях от модели источника пыления 0,10,2 м. Кривые, показанные на рис. 4 и 5 имеют вид, аналогичный кривой Гаусса, что подтверждает зависимости (8), (9). Поэтому' можно принять, что

1.На основании результатов проведенных натурных, теоретических и экспериментальных исследований рекомендован комплекс технических решений и мероприятий для обеспечения нормативных санитарно-гигиенических условий труда в

й* ез

о

•

2.

•• * г—

к

, 1 », ч Ч X к

¿> цу Р,2 ¿,3 44 V? 0.1 *<а

Рис. 4. Распределение интенсивности оседания пыли, выбивающейся от резиносмесителя (рис 4.6) в зависимости от расстояния до источника пылевьщеления при скоростях воздуха соответственно : 1-0,5м/с/ 2-0.9м/с; 3-1.3 м/с; 4-2.0 м/с.

а>

4Г а? ¥ 4$

т

цъ

&Л

\

г-ч Ж.

ч. •

±_ ъ

Рис. 5. Распределение интенсивности оседания пыли, выбивающейся от шнекового транспортера (рис 4.7) : 1-поперечные обтекания пнека воздухом; 2-у торца шнека при продольном обтекании воздухом; 3-на расстоянии 0,5 м от торца при продольном обтекании воздухом; 4- на расстоянии 1 м от торца при продольном обтекании воздухом.

рабочих зонах помещений при производстве и использовании технического углерода.

2.Для повышения эффективности пылеулавливания разра-Зотан вихревой инерционный пылеуловитель на встречных закрученных потоках ВИП. В аппарате ВИП кроме.традиционного тангенциального ввода запыленного воздуха осуществляется звод вторичного потока по оси пылеуловителя в нижней его

х

?ис. б. Зависимость эффективности улавливания ВИП от относительного расхода вторичного потока.

1 - при концентрации С = 400 мг/м3;

2 - при концентрации С = 1200 мг/м3;

3 - при концентрации С = 2000 мг/м3.

мсти. Особенностью ВИП, в отличии от аналогичных аппаратов типа ВЗП, является то, что закручиватель вторичного татока вынесен за пределы корпуса, изменены размеры и расположение некоторых элементов пылеуловителя. Оптималь-юе соотношение расходов газа, подаваемых на верхний и 1ижний вводы, составляет 60-80%, и обеспечивает наибольшую эффективность улавливания пыли 93-98%. В настоящее фемя более 100 аппаратов ВИП внедрено на предприятиях различных отраслей промышленности, в том числе: Волжский 2инный завод {пыль техуглерода, эффективность улавливания

96/4%); Волгоградский алюминиевый завод {графитовая пыль, эффективность 98,6%); СП Афины-Волга (комбикормовая пыль, эффективность 96%).

3.Разработана и внедрена в цехе N9 ВЗТУ система пнев моуборки производственных помещений с аппаратом отвеивания и инерционным пылеуловителем со встречными закрученными потоками ВИП. Эффективность удаления пыли составила 92-98%. Вывод отвеянного технического углерода составил ] среднем 74,3% от массы загружаемой пылесажевой смеси.

4.Для участков развески подготовительных цехов шинны заводов, заводов РТИ разработана и внедрена на Барнаульском РТИ система аспирации столов развески ингредиентов ( реконструированными аспирационными воронками.

5.Разработан инженерный метод расчета воздухообмена цехах с.многоярусным расположением технологических площадок. Учитывая сложное планировочное решение производственных помещений рассматриваемых цехов, обусловливающих особенности течения воздушных потоков, формируемых под воздействием многих факторов, предлагаемый метод предусматривает деление цеха на элементарные аэродинамические объемы. Все аэродинамические объемы рассматриваются во взаимном влиянии друг на друга. В каждом из них выделяет' ся рабочая зона, зона расположения технологического оборудования с определением мест выделения вредных веществ I их количества, Расчет воздухообмене ведется не для всего объема цеха, а для аэродинамического объема. С учетом полученных закономерностей распределения температуры по высоте помещения воздухообмена в рабочей зоне составит:

- при незначительных теплопотерях через ограждающие конструкции

10=_1__+ М. к^к ,

С^дЪр.*. V пт Г\ту 1^3+10

- при значительных теплопотерях через ограждающие конструкции

Рис. 7. Разделение подготовительного цеха ВлШЗ на элементарные аэродинамические объемы А - Г. - - - - граница объемов.

и-

йгтъ

(18)

где

гги=

+ А: •

г-

а

РФ

а

Пт = 1 +

Р*. Н

С4У (Пт-1) и

к и

Задача определения воздухообмена решается на основе машинных методов расчета.

С учетом затекания воздуха на технологическую площадку из ствола воздухообмен для площадки предложено определять по выражению

а

4-

360QCfcVp.frAtp.frS сГх* ф4т„ат)

(II

6.С учетом выявленных закономерностей влияния всей совокупности факторов, определяющих качество воздушной среды в обслуживаемых зонах технологических площадок разработана и внедрена в цехе N9 ВЗТУ двухпозиционная система воздухообмена. В холодный и переходный периоды года раздача воздуха осуществляется: в объеме 60% от необходимого притока на отм.1.00 м; в объеме 25% - на отм.5.00 м; в объеме 15% - на отм. 14.8 м. В теплый период года в

нижнюю зону корпуса на отм. 1.00 м подается около 10% необходимого притока. Раздача остальной части воздуха сосредоточена на отметках верхней части цеха. Применение двухпозиционной системы воздухообмена позволило обеспечить требуемые параметры воздушной среды и их равномерность в обслуживаемых зонах технологических площадок корпуса .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выявлен единообразный характер: архитектурно-планировочных решений, технологических процессов, состава оборудования, расположения рабочих зон на различных отметках. Исследованы поля концентраций вредных веществ, скоростей движения воздушных потоков, и установлено, что в ряде случаев концентрация пыли в рабочей зоне более чем в 10 раз превышает нормативные параметры.

2. Исследованы физико-химические свойства и дисперсный состав пылей, образующихся в процессах производства и использования технического углерода. Установлено, что пыли являются многокомпонентными, распределение частиц по размерам в первом приближении описывается функцией Ромашова, а для точной аппроксимации необходимо использование многопараметрической функции и кусочной аппроксимации; плотность пылей зависит от рассматриваемой фракции.

3. На основе вероятностно-статистического подхода разработаны физико-математические модели процесса массопере-носа дисперсного материала из технологического оборудования и процесса пылеулавливания во встречных закрученных потоках.

4. Получены аналитические зависимости, характеризующие мощность пылевыделения из технологического оборудования; эффективность улавливания пыли инерционных аппаратов со встречными закрученными потоками; распределение концентраций вредных веществ и температур в потоке воздуха .

5. Разработана методика экспериментального определения мощности пылевыделения технологического оборудования, с

помощью которой исследованы различные виды оборудования при наличии продольных и поперечных воздушных потоков.

6. Разработаны, экспериментально исследованы и внедрены инерционные пылеулавливающие аппараты на встречных закрученных потоках.

7. разработаны и внедрены

— система лневмоуборки с аппаратами отвеивания и пылеулавливания со встречными закрученными потоками;

— инженерный метод расчета воздухообмена помещения с многоярусным расположением рабочих зон с использовани ем ПЭВМ;

— двухпозиционная схема воздухообмена.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

¿д— размер частиц пыли; р - вероятность массопереноса щ - масса твердых частиц; С - концентрация пыли в

газовом потоке; V/ - скорость частиц пыли; V - скорость газового потока; Ь^г коэффициент диффузии; 0., А.« , К ,К0 - граничные условия; Ц , Ь , Ня , X -^высота, расстояние; Л - постоянная интегрирования; - сте-

пень увлечения частиц газовым потоком; Д.» , 0-1 - размеры входного патрубка для зоны А; М - коэффициент Буссине-ска; - угол входа газового потока; -коэффициент, характеризующий распределение тангенциальной скорости по радиусу аппарата; *£> - время; ^ , Ц« -теплоизбытки во всем цехе и в рабочей зоне; С^- удельная теплоемкость воздуха; ¿т - доля от всего избыточного тепла, выделяющегося на площадке; ^ - теплоогдающий периметр; 8 - коэффициент; Ь - расход воздуха; | - удельная теплона пряженность цеха; № - темп падения скорости воздуха;

р - площадь пола на один воздухораспределитель; ХУ1 - текущие координаты.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ:

1.Богуславский Е.И. Азаров В.Н. Интенсивность выделения накопления пыли в производственном помещении. // Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда и окружающая среда. - Ростов-на-Дону, РИД Ростовской-на-Дону государственной академии сельхозмашиностроения, 1997.

2.Богуславский Е.И., Азаров В.Н. Оценка процессов выделе ния и накопления пыли в производственных помещениях // Международная научно-практическая конференция. Тезисы докладов. - Ростов-на-Дону, РИЦ РГСУ, 1997. - с. 49-50.

3.Богуславский Е.И., Пушенко С.Л., Азаров В.Н. Аппараты со встречными закрученными потоками в производственных помещениях // Международная научно-практическая конференция. Тезисы докладов. - Ростов-на-Дону, РИЦ РГСУ,

1997. - с. 49.

4.Азаров В.Н. Расчет оптимальных схем воздухообмена в цехах с многоярусным расположением технологического оборудования //Международн.науч. симпозиум "Экология и безопасность жизнедеятельности". - Волгоград, 1996. -

с. 86-87.

5.Азаров В.Н., Кошкарев С.А., Кавеева О.Т. Улавливание мелкодисперсной пыли с использованием вихревых пылеуловителей // III Межреспубликанская науч.-техн. конф. "Процессы и оборудование экологических производств". -Волгоград, 1995. - с. 107-108.

6.Азаров В.Н. Об определении количества вредностей, поступающих на технологические площадки // Областная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов. - Волгоград, 1991. - с. 18-20.

7.А.с. 1445761 СССР В01 Д45/04 Сепаратор для очистки сажи от твердых примесей / В.Д. Кононенко, В.Н. Азаров и др.; Заявлено 13.04.87. Опубл. 23.12.88. Бюд.№47. - 2с.

8.Азаров В.Н. О распространении аэрозоля в атмосфере цехов с технологическими площадками // Всесоюзное совещание по проблеме охраны воздушного бассейна от выбросов предприятий химической промышленности и промышленности строительных материалов. - Ереван, 1986. - с. 14.

9.Кононенко В.Д., Азаров В.Н., Попов C.B. Состояние воздушной среды в нефтехимических производствах с технологическими площадками // Науч. тр. / Волгоградский гос. мед. ин-т. - 1965. - т.38. - Вып.2: Вопросы гигиены труда. - с. 42 - 45

10.Кононенко В.Д., Азаров В.Н. Вентиляция и аспирация

оборудования предприятий, производящих и потребляющих технический углерод / М.: ЦНИИТЭИнефтехим, 1989. -Вып.4. - (Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность. Сер. «Охрана окружающей среды»: обзорная информация). - 80с.

И.Кононенко В.Д., Азаров В.Н., Бессараб О.И. Введение обобщенного критерия для выбора оптимального варианта для организации воздухообмена // Областная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов "Совершенствование условий труда и организации производства на предприятиях Волгоградской области". - Волгоград, 1982. - с.21-22

12.Кононенко В.Д., Азаров В.Н.. О расчете воздухообмена подготовительных цехов шинного производства. // Межотраслевая конференция. - Пенза, 1982. - (Науч. тр. / НТО стройиндустрии). - с.57-61.

13.Кононенко В.Д. Азаров В.Н.. 'Определение воздухообмена производственных помещений с теплоизбытками // Тр. "Организация воздухообмена в производственных помещениях"/ ЛДНТП. - Л.,1978. с. 20 - 23.

14.Азаров В.Н., Кононенко В.Д. О расчете воздухообмена производственных помещений с теплоизбытками // Инженерные методы решения практических задач в санитарной технике. - Волгоград, 1977. - Вып. IV. - с. 22.

ЛР 020818 от 20.09.03 Подписано в печать 13.05.97 Фор-I

мат 608x4 /16. Бумага белая. Ризограф Уч.-изд.1,0. Тираж 110 экз. Заказ С137.__

Редакционно-издательский центр Ростовокого государственного строительного университета. 344022 Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 62