автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка мероприятий по снижению пылевыделений от оборудования столярно-строительных цехов в рабочую зону и атмосферу

кандидата технических наук
Карапузова, Наталья Юрьевна
город
Волгоград
год
2009
специальность ВАК РФ
05.26.01
цена
450 рублей
Диссертация по безопасности жизнедеятельности человека на тему «Разработка мероприятий по снижению пылевыделений от оборудования столярно-строительных цехов в рабочую зону и атмосферу»

Автореферат диссертации по теме "Разработка мероприятий по снижению пылевыделений от оборудования столярно-строительных цехов в рабочую зону и атмосферу"

На правах рукописи

КАРАПУЗОВ А НАТАЛЬЯ ЮРЬЕВНА

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПЫЛЕВЫДЕЛЕНИЙ ОТ ОБОРУДОВАНИЯ СТОЛЯРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ В РАБОЧУЮ ЗОНУ И АТМОСФЕРУ

05.26.01 Охрана труда (строительство) 03.00.16 Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о 1110 И 2003

Волгоград-2009

003472781

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

МЕНЗЕЛИНЦЕВА НАДЕЖДА ВАСИЛЬЕВНА

Официальные оппоненты:

ГОЛОВАНЧИКОВ

доктор технических наук, профессор АЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ

ГОУ ВПО Волгоградский государственный технический университет

кандидат технических наук, доцент ТЕТЕРЕВ МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

ООО "Комплексные строительные технологии 7"

Ведущая организация НИПИ "Волгогорхимстрой"

Защита состоится 1 июля 2009 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, (корп. Б ауд. 203)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета Автореферат разослан 1 июня 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Большинство процессов, связанных с производством столярно-строительных изделий сопровождается интенсивным пылевыделением. Содержание древесной пыли в воздухе рабочей зоны и поступающем через системы обеспыливания в атмосферу зачастую не соответствует нормативным требованиям к качеству воздушной среды. Длительное вдыхание древесной пыли, превышающей ПДКр,, увеличивает риск возникновения профессиональных заболеваний, таких как пневмокониозы, пылевые бронхиты, заболевания кожи и глаз. Одной из главных причин недостаточно эффективной работы пылеулавливающего оборудования, является то, что оно подбирается в основном без учета свойств, дисперсного состава пыли, а также особенностей технологического процесса. В настоящее время в системах обеспыливания цехов по производству столярно-строительных изделий наибольшее распространение получили циклоны на первой ступени очистки и рукавные фильтры - на второй. Однако в процессе эксплуатации этих аппаратов возникают сложности вследствие забивания древесной пылью внутренних поверхностей циклонов и тканей рукавных фильтров, что влечет за собой ухудшение пылевой обстановки на рабочих местах и на территории предприятия, а также увеличение эксплуатационных затрат. Характерное для цехов по производству столярно-строительных изделий использование основного технологического оборудования с невысоким и изменяющимся в течении рабочего дня коэффициентом загрузки станков (к < 0,5), приводит к изменению расходов воздуха в системе, а следовательно к нестабильной работе обеспыливающего оборудования и снижению его эффективности.

Поэтом}' актуальным является разработка мероприятий, направленных на снижение запыленности в воздухе рабочей зоны и на территории предприятий по производству столярно-строительных изделий с использованием в системах обеспыливания высокоэффективных аппаратов, более устойчивых к изменению расходов воздуха.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель работы - снижение негативного воздействия пыли столярно-строительного производства на работающих и окружающую среду посредством повышения эффективности системы обеспыливания.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- оценка технологического оборудования производства столярно-строительных изделий как источника поступления пыли в рабочую зону и атмосферу, определяющего исходные данные для проектирования систем обеспыливания;

- экспериментальное исследование и обобщение данных о дисперсном составе, аэродинамических характеристиках и основных физико-химических свойствах древесной пыли столярно-строительного производства;

- экспериментальная оценка пылевыделений и исследование закономерностей распространения частиц древесной пыли в рабочие зоны цеха по производству столярно-строительных изделий и атмосферный воздух ;

- теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию системы обеспыливания цеха по производству столярно-строительных изделий, разработка двухступенчатого пылеулавливающего аппарата на базе зернистого фильтра для снижения запыленности воздуха рабочей зоны и исследование процессов улавливания пыли в аппарате.

Основная идея работы состоит в использовании в системах обеспыливания цехов по производству столярно-строительных изделий при улавливании древесной пыли двухступенчатого аппарата на базе зернистого фильтра с фильтрующим слоем из древесной пыли.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов , обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ, лабораторные и опытно-промышленные исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений механики газа и теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментальных исследований, и подтверждена удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами полученных экспериментальных исследований, вы-

полненных в лабораторных и промышленных условиях, патентной чистотой

разработанного технического решения.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- получены экспериментальные зависимости, характеризующие изменение концентрации древесной пыли и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны цеха по производству столярно-строительных изделий;

- получены экспериментальные зависимости, характеризующие изменение концентрации пыли и плотности пылеоседания на территории предприятия по производству столярно-строительных изделий в зависимости от времени года и направления ветра;

- уточнена математическая модель, описывающая для систем обеспыливания производства столярно-строительных изделий процессы улавливания твердых частиц пористыми зернистыми слоями ;

- получены аналитические зависимости потерь давления в аппарате и эффективности улавливания твердых частиц при использовании древесной пыли в качестве фильтрующего материала фильтра;

- определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах древесной пыли, образующейся в процессе производства столярно-строительных изделий и поступающей в рабочую зону и атмосферный воздух.

Практическое значение работы:

- разработаны рекомендации по повышению эффективности работы систем обеспыливания столярно-строителыюго производства;

- для систем обеспыливания разработаны две конструкции пылеуловителей на базе зернистого фильтра для очистки выбросов от пыли (патент РФ № 2238134; патент РФ № 2240869), обладающие высокой эффективностью очистки (до 99,6%);

- разработана методика инженерного расчета эффективности улавливания твердых частиц аппаратом на базе зернистого фильтра для систем обеспыливания производства столярно-строительных изделий.

Реализация результатов работы:

- разработана и внедрена система обеспыливания с двухступенчатым аппаратом на базе зернистого фильтра в ООО "Нижневолжскстройсервис" г. Волгоград;

- с учетом разработанных рекомендаций проведена реконструкция системы аспирации предприятия ООО "Нижневолжскстройсервис" г. Волгоград;

- рекомендации по проектированию системы обеспыливания цеха по производству столярно-строительных изделий внедрены в ПТБ ПСО «Волго-градгражданстрой» при разработке проектной документации па предприятиях отрасли;

- материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» в учебном процессе Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

На защиту выносятся:

- теоретические и экспериментальные результаты исследования закономерностей распространения частиц древесной пыли в воздухе рабочей зоны цеха и на территории предприятия по производству столярно-строительных изделий;

- математическая модель и аналитические зависимости, описывающие процесс пылеулавливания в пористых слоях зернистых фильтров систем аспирации;

- аналитические и экспериментальные зависимости эффективности улавливания твердых частиц и аэродинамического сопротивления аппарата на базе зернистого фильтра от скорости фильтрования в живом сечении фильтра, концентрации пылевых выбросов и времени фильтрования, характерных для систем обеспыливающей вентиляции столярно-строительного производства;

- данные исследований состава и основных физико-химических свойств древесной пыли, образующейся при производстве столярных изделий и поступающей в системы обеспыливания и атмосферный воздух;

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2003-2008 г.г)., II Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование.»(г. Волгоград - г. Михай-ловка 2008г.), V Международной научной конференции "Качество внутреннего воздуха и окружающей среды" (Волгоград, 2007), 3 Международной на-

учно- технической конференции "Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций" (Волгоград, 2003), II Всероссийской научно-практической конференции "Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание" (Пенза, 2002); Всероссийской научно-практической конференции "Аэрозоли в промышленности и атмосфере" (Пенза, 2001).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 8 работах, в том числе в б статьях и 2 патентах на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 133 страницы, в том числе: 112 страниц - основной текст, содержащий 13 таблична 14 страницах, 40 рисунков на 30 страницах; список литературы из 128 наименований иа 15 страницах, 6 приложений на 7 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, сформулированы цель, задачи и основная идея работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведен анализ технологического процесса производства столярно-строительных изделий, который позволил установить, что максимальное количество пыли поступает в воздух рабочей зоны при разделке древесины, механической обработке заготовок, от круглопильных, токарных и шлифовальных станков. Запыленность воздуха на деревообрабатывающих предприятиях зачастую превышает ПДКрз, так как подбор оборудования систем обеспыливания производится без учета особенностей технологического процесса производства столярно-строительных изделий, физико-химических свойств и дисперсного состава древесной пыли. Повышенное содержание пыли в рабочей зоне ведет к увеличению профессиональных заболеваний пневмокониозов и пылевых бронхитов. Исследованиями закономерностей поступления пыли в рабочую зону и ее распространением в воздухе рабочей зоны занимались многие ученые: В.М. Эльтерман, М.П. Кали-нушкин, В.В. Нейдин, Д.В. Коптев, О.Д. Нейков, В.П. Журавлев, И.Н. Логачев, В.А. Минко, Е.А. Штокман, П.Б. Балтренас, В.Н Посохин, Е.И. Богу-

славский, В .И. Беспалов, H.A. Страхова, В.Н. Азаров, К.И. Логачев, В.Г Шаптала, А.И. Еремкин и др.

Проведенный анализ систем аспирации предприятий деревообрабатывающей промышленности показал, что наибольшее распространение в практике обеспыливания получили циклоны Гипродрева, Гипродревпрома на первой ступени очистки , и рукавные фильтры - на второй. Однако, неравномерность использования технологического оборудования в течении рабочего дня приводит к изменению расходов воздуха в системе и нестабильной работе этих аппаратов. К обеспыливающему оборудованию, работающему более эффективно при колебаниях расходов воздуха в системе, можно отнести зернистые фильтры с насыпным пористым слоем.

Исследованием гидродинамических особенностей процессов, происходящих при улавливании пылевых частиц в пористых зернистых средах, занимались ученые H.A. Фукс, В. Страус, К. Спурный, C.B. Белов, Ю.В. Красо-вицкий, И.Е. Идельчик, В.Н. Ужов и др., анализ работ которых показал, что наиболее перспективно использование двухступенчатых аппаратов, где в качестве первой ступени очистки используется аппарат инерционного типа. Для улавливания выбросов столярно-строительного производства, целесообразно применять жалюзийный пылеуловитель.

Вторая глава посвящена исследованию дисперсного состава древесной пыли и ее основных физико-химических свойств в системах обеспыливания столярно-строительного производства и в выбросах в атмосферу.

Для определения дисперсного состава пыли применялась усовершенствованная методика микроскопического анализа с применением ПК и программы цифровой обработки отсканированного изображения DUST. В качестве объекта исследования была выбрана древесная пыль цеха по производству столярно-строительных изделий. Отбор проб осуществлялся в воздухе рабочей зоны пиления, токарной обработки и шлифования. Получены интегральные кривые распределения массы частиц древесной пыли по диаметрам, которые представлены на рис. 1.

Рис.1 Интегральные кривые распределения массы по диаметрам частиц £>(<?„) в вероятностно-логарифмической координатной сетке для древесной пыли, отобранной: 1 - в зоне пиления; 2 - в зоне токарной обработки; 3 - в зоне шлифования

Анализ кривых показал, что пыль отобранная в рабочей зоне пиления имеет медианный диаметр <15о= 28 - 60 мкм , диапазон изменения крупности (1,7 -100) мкм; пыль отобранная в рабочей зоне токарной обработки имеет медианный диаметр ё5о= 20 - 28 мкм , диапазон изменения крупности (2 -60) мкм; пыль отобранная в рабочей зоне шлифования имеет медианный диаметр ¿50= 15 - 20 мкм, диапазон изменения крупности (1,7 - 35) мкм.

Получена экспериментальная зависимость равновесной влажности пыли от относительной влажности воздуха, описываемая уравнением фп=6,34е°'0187ч'в.

В третьей главе проведена экспериментальная оценка запыленности воздуха рабочей зоны цеха по производству столярно-строительных изделий и территории предприятия. Для уточнения закономерностей распространения твердых частиц были проведены натурные экспериментальные исследования по определению концентрации древесной пыли и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны (рис. 2, 3) и на территории предприятия в холодный, переходный и теплый периоды года с учетом преобладающего направления ветра и его скорости (рис. 4-7).

16

14

12

м 10

= 8

О 6

4

2

0

~--- —^-Ряд1 -*—РядЗ

--*-(

* !

30 25

¡г 20

N

Е

15

£

о 10

5 0

-4- т

0,5

1.5х,м 2

2,5

0,5

2,6

Рис. 2 Изменение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны на различных расстояниях от источника пылевыделения: 1- в зоне шлифования

С = 15,54е"0-|1и ; 2- в зоне пиления С = 12,35е~°'"'* ; 3- в зоне токарной обработки

С = 10,352е-0-'225*

Рис. 3 Изменение плотности пылеоседа-ния в воздухе рабочей зоны на различных расстояниях от источника пылевыделения: 1- в зоне шлифованияО=27Д55е-0'1"; 2- в зоне пиления в = 23,85 и~°лп' ; 3- в зоне токарной обработки 0 = 22,33е-°'3,25х

—Ряд2

Рис. 4 Изменение концентрации пыли на территории предприятия в теплый период года на различных расстояниях от источника пылевыделения при направлении ветра: 1- юго-восточном, У= 7- 10 м/с С = 2,6585еГ °-0122'; 2- восточном, У= 6-8 м/с С = 2,4853е~°'<"2!*

Рис. 5 Изменение плотности пылеоседа-ния на территории предприятия в теплый период года на различных расстояниях от источника пылевыделения при направлении ветра: 1- юго-восточном, У = 7- 10м/с а = 23,53е^-тз' ; 2-восточном, У= 6-8 м/с в = 21,179е-°'да";

10 20 30 <0 50 60 70

10 20 30 40 50 60 70

Рис. 6 Изменение концентрации пыли на территории предприятия в переходный период года на различных расстояниях от источника пылевыделения при направлении ветра: 1- восточном, V = 9 - 12 м/с С = 2,4146е"°'0|ш; 2- юго-восточном, V = 6 - 10 м/с С = 2,419е~0'|1Ш* ;

Рис. 7 Изменение плотности пылеосе-дания на территории предприятия в переходный период года на различных расстояниях от источника пылевыделения при направлении ветра: 1- восточном, V = 9 -12 м/с б =17,75е"0'00611; 2- юго-восточном, V = 6 - 10 м/с 0 = 17,859е"°'0074*;

Для определения плотности пылеоседания применена методика Е.И. Богуславского и В.Н. Азарова. При планировании эксперимента было определено необходимое число экспериментальных измерений.

Анализ полученных данных показывает, что максимальная концентрация пыли 2,5ПДКрз и плотность пылеоседания до 25 мг/м2ч отмечается в воздухе рабочей зоны шлифовальных станков. На территории предприятия максимальные значения концентрации пыли до 2,3 мг/м3 и плотности пылеоседания до 22 мг/м2ч наблюдаются в теплый период года при юго-восточном направлении ветра и скорости V = 7-10 м/с.

Исследованы аэродинамические характеристики и эффективность улавливания твердых частиц систем обеспыливания столярно-строительного производства на экспериментальной установке, схема которой представлена на рис. 8.

Вход запыленного воздмха

Рис. 8 Схема экспериментальной установки: 1- жалюзийный пылеуловитель; 2- жаяюзийпая решетка; 3- патрубок ввода запыленного воздуха; 4- фильтр; 5 - щели; 6- воздухоприемное устройство; 7 - патрубок вывода очищенного воздуха; 8 - зазор; 9,10 - жалюзийная решетка; 11 - пылевыгрузочное устройство; 12 - микроманометр ММН-250; 13 - трубка Пито-Прандтля; 14 - запорно-регулирующее устройство; 15 - вентилятор; 16 - заслонка, 17 - весовой дозатор.

При проведении экспериментальных исследований был использован симметричный план для трех факторов В3. В качестве функций отклика были приняты потери давления в аппарате и эффективность улавливания. В качестве определяющих факторов были выбраны: V - скорость в живом сечении фильтровальной части аппарата, м/с; с- концентрация пылевых выбросов, г/.м3; ? - время фильтрования, ч.

Для проверки воспроизводимости эксперимента и проведения статистических оценок его результатов проведены три параллельные серии опытов. Для вычисления коэффициентов уравнения регрессии использован модуль "Нелинейное оценивание" пакета программ статистического анализа "5ТАТГБТ1СА 6.0". Оценка воспроизводимости экспериментальных исследований выполнена на основании сопоставления расчетного и табличного кри-

териев Кохрена, на уровне доверительной вероятности р = 0,05 результаты экспериментальных исследований воспроизводимы.

В результате аппроксимации экспериментальных данных полиномами второй степени получены уравнения регрессии, которые в именованных величинах с учетом только значимых коэффициентов представлены уравнениями:

АР = 572,64 + 0,44(—)2 + 1,475(—)-0,б9б(—)3 +15,4б(—) т

1у I, I, I )

ц = 91,205 - 0,399(—)2 - 2,53(—) + 3,585(—) + 0,24(—) (2)

К ¡г 1С а

Значимость коэффициентов проверяли, сопоставляя табличные значения критерия Стьюдента с расчетными при доверительной вероятности р-95% и числе степеней свободы £=28 ^ =2,048. Проверка адекватности уравнений проводилась по критерию Фишера. При уровне доверительной вероятности а = 0,05 расчетное значение критерия Фишера составляет Рр =2,5, что меньше табличного значения Рт =5,75, следовательно уравнения адекватны.

Анализ зависимостей (1, 2) показал, что на величину потерь давления аппарата значительное влияние оказывают два фактора - скорость в живом сечении аппарата и время фильтрования. На величину эффективности улавливания оказывают влияние все варьируемые факторы.

На основании полученных экспериментальных зависимостей определены допустимый диапазон изменения скорости в живом сечении аппарата V = 0,0,3 м/с, допустимый диапазон времени до замены зернистой засыпки фильтрующего слоя Г = 6 8 ч и толщина фильтрующего слоя для эффективной очистки, 3 = 0,1 0,3 м.

Исследована поровая структура зернистого слоя, создаваемого древесной пылыо. При проведении исследований была принята дискретная модель с криволинейными каналами, которая обеспечивает более точное совпадение расчетных и экспериментальных данных. Определены пористость, диаметры пор средних, максимальных, удельная поверхность пор древесной пыли.

Получена экспериментальная зависимость среднего диаметра пор от пористости фильтрующего слоя. Математически полученную зависимость можно описать формулой:

d„xp = 10,7Л°'4И (3)

Эффективность улавливания тонкодисперсных частиц фильтрующим слоем можно определить по коэффициенту проскока:

^ = 1-^=1-10—' (4)

где кпр = 10"°^' - коэффициент проскока, при ; АР/ - величина аэродинамического сопротивления при Уф = 1см/с ; а- коэффициент фильтрующего действия, определяемый по методике проф. C.B. Белова.

Подставляя в формулу Дарси экспериментальную зависимость (3) получим:

К-3,58П''23 (5)

Аэродинамическое сопротивление пористого слоя определяется по формуле:

Д(6) где Уф- скорость фильтрования; ц - коэффициент динамической вязкости, К - коэффициент проницаемости, Я - пористость слоя, h - толщина фильтрующего слоя.

Подставляя (5) в формулу (6) получим:

Ар = 0,279цУфШ'"'23 (7)

Тогда коэффициент проскока определим из выражения:

к =1()-о,27«",В = e-0,12UaMhn-°'23 (g)

Тогда эффективность улавливания определиться по формуле :

-0,Ш1«^/гД~0'23 (9)

f/ = l

Разработана инженерная методика расчета, позволяющая определить эффективность улавливания пылевых частиц и аэродинамическое сопротивление пылеулавливающего аппарата с жалюзийным пылеуловителем на первой ступени очистки и с зернистым фильтром на второй с учетом изменения пористости фильтрующего слоя и аэродинамического сопротивления во времени.

Четвертая глава посвящена практической реализации результатов проведенных исследований.

На основании проведенного анализа проектных решений, обследования системы аспирации производства столярно-строительных изделий, выявлено, что основными причинами неудовлетворительной работы системы являются:

неэффективная организация удаления воздуха от источников иылевыделе-ний; недостаточные объемы удаляемого воздуха.

Для обеспечения нормативных требований к качеству воздушной среды были проведены экспериментальные исследования по определению объемов воздуха, удаляемого местными отсосами от источников пылевыделений по методу предложенному профессором В.Н. Посохиным. Рекомендованные интенсивности местных отсосов внедрены в ООО "Нижневолжскстройсервис". Результаты исследования приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Результаты внедрения рекомендуемых интенсивностей местных

отсосов (по данным ООО "Нижневолжскстройсервис")

Наименование станков ПДКр.з„ мг/м3 Количество удаляемого воздуха, м3/ч Концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3

До внедрения рекомендаций После внедрения рекомендаций До внедрения рекомендаций После внедрения рекомендаций

Шлифовальный 6,0 850 1800 14,7 4,45

Фрезерный ФА 6,0 800 1200 9,5 3,7

Ленточнопиль-ный Л0-80 6,0 650 1100 11,9 5,8

Токарный 1А61В 6,0 300 450 8,4 5,1

Анализ данных приведенных в табл.1, показал, что после внедрения разработанных рекомендаций концентрация в воздухе рабочей зоны ниже предельно допустимой, что соответствует нормативным требованиям к качеству воздушной среды рабочей зоны.

Система аспирации с использованием двухступенчатого аппарата очистки воздуха от пыли на базе зернистого фильтра внедрена в ООО "Нижневолжскстройсервис" г. Волгоград (табл. 2) . Эффективность разработанных мероприятий подтверждается результатами дисперсионного анализа (рис. 9).

Таблица - 2 Эффективность работы систем обеспыливания от древесной пыли (по данным ООО "Нижневолжскстройсервис")

Предприятие Система обеспыливания Эффективность очистки % Относительная величина выброса М,/Мпдв

До разработанных мероприятий После разработанных мероприятий До разработанных мероприятий После разработанных иероприя-гий Цо разработанных мероприя-гий После разработанных мероприятий

ООО "Нижне- волжск- стройсер- вис" Циклон Двухступенчатый аппарат на базе зернистого фильтра 76,8 99,6 1,6 0,43

БСо1и.) X 99 98

90 85 80 70 60 50 40 30 го

ю 5

г 1

0.5

1 г з 5 ю го '

Рис. 9 Интегральные кривые распределения массы по диаметрам

частиц 0(с1ч) в вероятностно-логарифмической координатной сетке для пыли отобранной после внедренных мероприятий: 1 - в зоне пиления; 2 - в зоне токарной обработки; 3 - в зоне шлифования

Анализ полученных зависимостей показал, что пыль отобранная в рабочей зоне пиления имеет медианный диаметр ё50= 8 мкм, диапазон изменения крупности 2-16 мкм, в зоне токарной обработки имеет медианный диаметр с15о= 7 мкм, диапазон изменения крупности 1,9- 13 мкм, в зоне шлифования медианный диаметр с35о= 6 мкм, диапазон изменения крупности 1,7- 9 мкм.

Определен эколого-экономический эффект, который составил 101,8 тыс. руб./год и социально-экономический эффект, который составил 24 тыс. руб./год .

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной проблемы совершенствования мероприятий по снижению пылевыделеиий от оборудования столярно-строительных цехов в рабочую зону и атмосферу.

Основные выводы по работе

1. Проведена оценка технологического оборудования производства столярно-строительных изделий как источника поступления пыли в воздух рабочей зоны. Установлено, что при механической обработке древесины фактическая концентрация в воздухе рабочей зоны превышает ПДКт , что повышает риск возникновения профессиональных заболеваний органов дыхания.

2. Определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах древесной пыли, образующейся в процессе производства столярно-строительных изделий и поступающей в воздух рабочей зоны и атмосферу. Проведенный анализ показал, что пыль отобранная в рабочей зоне пиления имеет медианный диаметр с15о= 28 - 60 мкм , диапазон изменения крупности (1,7 - 100) мкм; пыль отобранная в рабочей зоне токарной обработки имеет медианный диаметр с15о= 20 - 28 мкм , диапазон изменения крупности (2 - 60) мкм; пыль отобранная в рабочей зоне шлифовальных станков имеет медианный диаметр й50= 15 - 20 мкм, диапазон изменения крупности (1,7 - 35) мкм . Получена экспериментальная зависимость равновесной влажности пыли от относительной влажности воздуха ф1,=6,34е°'0187<рв.

3. Получены экспериментальные зависимости концентрации пыли и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны цеха и на территории предприятия. Анализ полученных зависимостей показал, что максимальные значения концентрации древесной пыли до 2,5 ПДКрз и плотности пылеоседания до 25 мг/м2ч наблюдаются в зоне шлифовальной обработки изделий. Наиболее неблагоприятная пылевая обстановка складывается на территории предприятия в теплый период года при юго-восточном направлении ветра и скорости V = 7- 10 м/с.

4. Установлены экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность улавливания твердых частиц и аэродинамическое сопротивление аппарата на базе зернистого фильтра, где в качестве зернистой загрузки

используется древесная пыль, уловленная первой ступенью очистки. Определен допустимый диапазон изменения скорости в живом сечении аппарата, допустимый диапазон времени до замены зернистой засыпки фильтрующего слоя и толщина фильтрующего слоя для эффективной очистки V = 0,1 -^0,3 м/с; I = 6 +8ч, 3 = 0,1 -0,3 м.

5. Уточнена математическая модель, описывающая процессы улавливания твердых частиц в системах обеспыливания пористыми зернистыми слоями, получены экспериментальные зависимости эффективности улавливания пылевых частиц и величины аэродинамического сопротивления.

6. Разработана и внедрена система аспирации с двухступенчатым аппаратом очистки воздуха от пыли на базе зернистого фильтра в ООО "Нижне-волжскстройсервис" , которая позволяет повысить эффективность очистки от твердых частиц до 99,6%.

7. Разработана методика инженерного расчета эффективности улавливания твердых частиц аппарата на базе зернистого фильтра в системах аспирации столярно-строительного производства с учетом изменения пористости фильтрующего слоя и аэродинамического сопротивления во времени.

8. Разработаны общие рекомендации по обеспечению системами обеспыливания нормативных санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды рабочей зоны. Внедрены рекомендуемые интенсивности местных отсосов от источников пылевыделений.

9. Определен эколого-экономический эффект, который составил 101,8 тыс. руб/год и социально-экономический эффект, который составил 24 тыс. руб./год .

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПДКрз -предельно-допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны, мг/м3; к - коэффициент загрузки станков; <150 - медианный диаметр частиц; Л, - диаметр частиц, мкм; Г>(<5„)- интегральная функция распределения массы частиц по диаметрам, %; <15о - медианный диаметр частиц; V- средняя скорость движения воздуха в живом сечении фильтра; с- концентрация пылевых выбросов, ; ? - время фильтрования; г) - эффективность улавливания, %; кпр -коэффициент проскока; П - пористость фильтрующего слоя; йп ср - средний размер пор; К - коэффициент проницаемости; Уф- скорость фильтрования; ц -

коэффициент динамической вязкости; а- коэффициент фильтрующего действия; APi - величина аэродинамического сопротивления при Уф=\ см/с.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Публикации в eedyufiaрецензируемых научно-технических журналах изданиях, определенных ВАК России по направлению "Строительство"

1. Карапузова, Н.Ю. Аппарат для высокоэффективной очистки промышленных выбросов от твердых частиц [Текст] /Н.В. Мензелинцева, Н.Ю. Карапузова, Л.И. Плеханова //Вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та; Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2007. - Вып. 7(26) С. 161-163.

Патенты

2. Пат. 2238134 Россия, МПК 7 В 01 D 36/00. Аппарат двухступенчатый для очистки воздуха от пыли [Текст] /Желтобрюхов, В.Ф., Желтобрюхов, Е.В., Карапузова, Н.Ю., Мензелинцева, Н.В., Круподерова, Е.С..- № 2002133576/15: Заявлено 11.12.2002; Опубл. 20.10.2004. Бюл. №29.

3. Пат. 2240869 Россия, MIIK 7 В 04 С 9/00, В 01 D 50/00. Фильтр-циклон [Текст] /Мензелинцева, Н.В., Желтобрюхов, В.Ф., Круподерова, Е.С., Артамонов, В.А., Карапузова, Н.Ю., Богдалова, О.В. - № 2003131032/15: Заявлено 21.10.2003; Опубл. 27.11.2004. Бюл. № 33.

Отраслевые издания и материалы конференций

4. Карапузова, Н.Ю. Разработка мероприятий по снижению запыленности воздуха рабочих зон деревообрабатывающего цеха по производству сто-лярно-ироительных изделий [Текст] /Мензелинцева, Н.В., Карапузова, Н.Ю.//Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование.: сб. матер. науч.-практ. конфУ Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2008. ч. 1 - С. 31 - 33.

5. Карапузова, Н.Ю. Аппарат для высокоэффективной очистки промышленных выбросов от твердых частиц [Текст] /Н.В. Мензелинцева, Н.Ю. Карапузова , Л.И. Плеханова // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: сб. матер, междунар. науч. конф. /Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2007. - С. 205 - 208.

to

н

6. Карапузова, Н.Ю. Разработка инженерной методики расчета фильтровального аппарата на базе зернистого фильтра [Текст] /Н.В. Мензелинце-ва, Е.С. Круподерова, Л.И. Плеханова, Н.Ю. Карапузова // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: сб. матер, междунар. науч. конф. /Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2007. - С. 216 -

7. Карапузова, Н.Ю. Анализ процесса улавливания твердых частиц зернистыми фильтрами [Текст] / Карапузова, Н.Ю.// Волгогр. гос. арх.-строит. академия. - Волгоград, 2003. - 16 с. - Деп. В ВИНИТИ 31.12 2003.

8. Карапузова, Н.Ю. Аппарат двухступенчатый для очистки воздуха от пыли.[Текст] / Желтобрюхов, В.Ф., Карапузова, Н.Ю., Круподерова, Е.С.. Артамонов, В.А. //Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: сб. матер, междунар. науч. - техн. конф. /Волгогр. гос. арх.-строит. акад. - Волгоград: ВолгГАСА, 2003. ч.4 - С. 179.

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПЫЛЕВЫДЕЛЕ-НИЙ ОТ ОБОРУДОВАНИЯ СТО ЛЯРНО-СТРОП ТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ В РАБОЧУЮ ЗОНУ И АТМОСФЕРУ

05.26.01 Охрана труда (строительство) 03.00.16 Экология

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 27.05.09г. Заказ № 144 Тираж 100 экз. Печ.л. 1,0 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать плоская. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1. Сектор оперативной полиграфии ЦИТ

218.

КАРАПУЗОВА НАТАЛЬЯ ЮРЬЕВНА

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Карапузова, Наталья Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ технологического процесса производства столярно-строительных изделий, как источника поступления пыли в рабочую зону и атмосферу

1.2. Анализ воздействия древесной пыли на организм работающего

1.3. Современное состояние систем обеспыливания на предприятиях по производству столярно-строительных изделий

1.4. Обзор конструкций пылеулавливающих аппаратов на базе зернистых фильтров для улавливания древесной пыли

1.5. Анализ механизма улавливания твердых частиц в пористой среде

1.5.1 Улавливание твердых частиц на стационарной стадии фильтрования

1.5.2 Вторичные процессы при улавливании твердых частиц в пористых средах

1.6. Выбор направлений исследования

1.7. Выводы по первой главе

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСНОЙ ПЫЛИ

2.1. Методика определения дисперсного состава пыли строительных производств

2.2. Определение дисперсного состава древесной пыли

2.3. Исследование основных физико-химических свойств древесной пыли столярно-строительного производства

2.4. Определение аэродинамических характеристик частиц древесной пыли столярно-строительного производства

2.5. Выводы по второй главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ОСЕДАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ ПЫЛИ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И НА ТЕРРИТОРИИ ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ СТОЛЯРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

3.1. Исследование концентрации древесной пыли в воздухе рабочей зоны

3.2. Исследование плотности пылеоседания в рабочей зоне цеха по производству столярно-строительных изделий

3.3. Экспериментальные исследования распространения частиц древесной пыли в атмосферном на территории предприятия

3.4. Конструктивные особенности и экспериментальные исследования эффективности аппарата на базе зернистого фильтра для обеспыливания воздуха от древесной пыли

3.5. Описание экспериментальной установки

3.6. Теоретическое исследование гидродинамических особенностей фильтрования в пористой среде при улавливании твердых частиц выбросов столярно-строительного производства

3.6.1. Характеристики структуры пористого слоя

3.6.2. Гидродинамические особенности пористой среды при улавливании твердых частиц древесной пыли

3.7. Методика инженерного расчета эффективности улавливания твердых частиц системами обеспыливания столярно-строительного производства

3.8. Выводы по третьей главе 91 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Обследование систем обеспыливания деревообрабатывающего цеха по производству столярно-строительных изделий

4.2. Разработка рекомендаций по совершенствованию систем аспирации деревообрабатывающего цеха по производству столярно-строительных изделий

4.3. Внедрение системы обеспыливания столярно-строительного производства с использованием аппарата на базе зернистого фильтра

4.4. Эколого-экономический и социально-экономический эффект от внедрения мероприятий по снижению пылевыделений от оборудования производства столярно-строительных изделий

4.5. Выводы по четвертой главе 110 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 113 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение 2009 год, диссертация по безопасности жизнедеятельности человека, Карапузова, Наталья Юрьевна

Актуальность проблемы. Большинство процессов, связанных с производством столярно-строительных изделий сопровождается интенсивным пылевыделением. Содержание древесной пыли в воздухе рабочей зоны и поступающем через системы обеспыливания в атмосферу зачастую не соответствует нормативным требованиям к качеству воздушной среды. Длительное вдыхание древесной пыли, превышающей ПДКрз, увеличивает риск возникновения профессиональных заболеваний, таких как пневмокониозы, пылевые бронхиты, заболевания кожи и глаз. Одной из главных причин недостаточно эффективной работы пылеулавливающего оборудования, является то, что оно подбирается в основном без учета свойств, дисперсного состава пыли, а также особенностей технологического процесса. В настоящее время в системах обеспыливания цехов по производству столярно-строительных изделий наибольшее распространение получили циклоны на первой ступени очистки и рукавные фильтры - на второй. Однако в процессе эксплуатации этих аппаратов возникают сложности вследствие забивания древесной пылью внутренних поверхностей циклонов и тканей рукавных фильтров, что влечет за собой ухудшение пылевой обстановки на рабочих местах и на территории предприятия, а также увеличение эксплуатационных затрат. Характерное для цехов по производству столярно-строительных изделий использование основного технологического оборудования с невысоким и изменяющимся в течении рабочего дня коэффициентом загрузки станков (к < 0,5), приводит к изменению расходов воздуха в системе, а следовательно к нестабильной работе обеспыливающего оборудования и снижению его эффективности.

Поэтому актуальным является разработка мероприятий, направленных на снижение запыленности в воздухе рабочей зоны и на территории предприятий по производству столярно-строительных изделий с использованием в системах обеспыливания высокоэффективных аппаратов, более устойчивых к изменению расходов воздуха.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель работы - снижение негативного воздействия пыли столярно-строительного производства на работающих и окружающую среду посредством повышения эффективности системы обеспыливания.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- оценка технологического оборудования производства столярно-строительных изделий как источника поступления пыли в рабочую зону и атмосферу , определяющего исходные данные для проектирования систем обеспыливания;

- экспериментальное исследование и обобщение данных о дисперсном составе, аэродинамических характеристиках и основных физико-химических свойствах древесной пыли столярно-строительного производства;

- экспериментальная оценка пылевыделений и исследование закономерностей распространения частиц древесной пыли в рабочие зоны цеха по производству столярно-строительных изделий и атмосферный воздух;

- теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию системы обеспыливания цеха по производству столярно-строительных изделий, разработка двухступенчатого пылеулавливающего аппарата на базе зернистого фильтра для снижения запыленности воздуха рабочей зоны и исследование процессов улавливания пыли в аппарате.

Основная идея работы состоит в использовании в системах обеспыливания цехов по производству столярно-строительных изделий при улавливании древесной пыли двухступенчатого аппарата на базе зернистого фильтра с фильтрующим слоем из древесной пыли.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов , обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ, лабораторные и опытно-промышленные исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений механики газа и теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментальных исследований, и подтверждена удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами полученных экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях, патентной чистотой разработанного технического решения.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- получены экспериментальные зависимости, характеризующие изменение концентрации древесной пыли и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны цеха по производству столярно-строительных изделий;

- получены экспериментальные зависимости, характеризующие изменение концентрации пыли и плотности пылеоседания на территории предприятия по производству столярно-строительных изделий в зависимости от времени года и направления ветра;

- уточнена математическая модель, описывающая для систем обеспыливания производства столярно-строительных изделий процессы улавливания твердых частиц пористыми зернистыми слоями ;

- получены аналитические зависимости потерь давления в аппарате и эффективности улавливания твердых частиц при использовании древесной пыли в качестве фильтрующего материала фильтра;

- определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах древесной пыли, образующейся в процессе производства столярно-строительных изделий и поступающей в рабочую зону и атмосферный воздух.

Практическое значение работы: разработаны рекомендации по повышению эффективности работы систем обеспыливания столярно-строительного производства;

- для систем обеспыливания разработаны две конструкции пылеуловителей на базе зернистого фильтра для очистки выбросов от пыли (патент РФ №

2238134; патент РФ № 2240869), обладающие высокой эффективностью очистки (до 99,6%);

- разработана методика инженерного расчета эффективности улавливания твердых частиц аппаратом на базе зернистого фильтра для систем обеспыливания производства столярно-строительных изделий.

Реализация результатов работы:

- разработана и внедрена система обеспыливания с двухступенчатым аппаратом на базе зернистого фильтра в ООО "Нижневолжскстройсервис" г. Волгоград;

- с учетом разработанных рекомендаций проведена реконструкция системы аспирации предприятия ООО "Нижневолжскстройсервис" г. Волгоград;

- рекомендации по проектированию системы обеспыливания цеха по производству столярно-строительных изделий внедрены в ПТБ ПСО «Волгоградгражданстрой» при разработке проектной документации на предприятиях отрасли;

- материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» в учебном процессе Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

На защиту выносятся:

- теоретические и экспериментальные результаты исследования закономерностей распространения частиц древесной пыли в воздухе рабочей зоны цеха и на территории предприятия по производству столярно-строительных изделий; у

- математическая модель и аналитические зависимости, описывающие процесс пылеулавливания в пористых слоях зернистых фильтров систем аспирации;

- аналитические и экспериментальные зависимости эффективности улавливания твердых частиц и аэродинамического сопротивления аппарата на базе зернистого фильтра от скорости фильтрования в живом сечении фильтра, концентрации пылевых выбросов и времени фильтрования, характерных для систем обеспыливающей вентиляции столярно-строительного производства; - данные исследований состава и основных физико-химических свойств древесной пыли, образующейся при производстве столярных изделий и поступающей в системы обеспыливания и атмосферный воздух;

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2003-2008 г.г)., II Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование.»(г. Волгоград - г. Михайловка 2008г.), V Международной научной конференции "Качество внутреннего воздуха и окружающей среды" (Волгоград, 2007), 3 Международной научно- технической конференции "Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций" (Волгоград, 2003), II Всероссийской научно-практической конференции "Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание" (Пенза, 2002); Всероссийской научно-практической конференции "Аэрозоли в промышленности и атмосфере" (Пенза, 2001).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 8 работах, в том числе в 6 статьях и 2 патентах на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 133 страницы, в том числе: 112 страниц - основной текст, содержащий 13 таблиц на 14 страницах, 40 рисунков на 30 страницах; список литературы из 128 наименований на 15 страницах, 6 приложений на 7 страницах.

Заключение диссертация на тему "Разработка мероприятий по снижению пылевыделений от оборудования столярно-строительных цехов в рабочую зону и атмосферу"

Основные выводы по работе

1. Проведена оценка технологического оборудования производства столярно-строительных изделий как источника поступления пыли в воздух рабочей зоны. Установлено, что при механической обработке древесины фактическая концентрация в воздухе рабочей зоны превышает ПДКрз , что повышает риск возникновения профессиональных заболеваний органов дыхания.

2. Определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах древесной пыли, образующейся в процессе производства столярно-строительных изделий и поступающей в воздух рабочей зоны и атмосферу. Проведенный анализ показал, что пыль отобранная в рабочей зоне пиления имеет медианный диаметр d5o= 28 - 60 мкм , диапазон изменения крупности (1,7 - 100) мкм; пыль отобранная в рабочей зоне токарной обработки имеет медианный диаметр d5o= 20 - 28 мкм , диапазон изменения крупности (2 - 60) мкм; пыль отобранная в рабочей зоне шлифовальных станков имеет медианный диаметр d5o= 15-20 мкм, диапазон изменения крупности (1,7 - 35) мкм . Получена экспериментальная зависимость равновесной влажности пыли от относительной влажности воздуха фп=6,34е°'0187фВ.

3. Получены экспериментальные зависимости концентрации пыли и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны цеха и на территории предприятия. Анализ полученных зависимостей показал, что максимальные значения концентрации древесной пыли до 2,5 ПДКрз и плотности ч пылеоседания до 25 мг/м ч наблюдаются в зоне шлифовальной обработки изделий. Наиболее неблагоприятная пылевая обстановка складывается на территории предприятия в теплый период года при юго-восточном направлении ветра и скорости V = 7-10 м/с.

4. Установлены экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность улавливания твердых частиц и аэродинамическое сопротивление аппарата на базе зернистого фильтра, где в качестве зернистой загрузки используется древесная пыль, уловленная первой ступенью очистки. Определен допустимый диапазон изменения скорости в живом сечении аппарата, допустимый диапазон времени до замены зернистой засыпки фильтрующего слоя и толщина фильтрующего слоя для эффективной очистки V = 0,1 -Ю,3 м/с; / = 6 -^8ч, д = 0,1 -Ю,3 м.

5. Уточнена математическая модель, описывающая процессы улавливания твердых частиц в системах обеспыливания пористыми зернистыми слоями, получены экспериментальные зависимости эффективности улавливания пылевых частиц и величины аэродинамического сопротивления.

6. Разработана и внедрена система аспирации с двухступенчатым аппаратом очистки воздуха от пыли на базе зернистого фильтра в ООО "Нижневолжскстройсервис" , которая позволяет повысить эффективность очистки от твердых частиц до 99,6%. Новизна конструкции защищена патентом РФ № 2238134.

7. Разработана методика инженерного расчета эффективности улавливания твердых частиц аппарата на базе зернистого фильтра в системах аспирации столярно-строительного производства с учетом изменения пористости фильтрующего слоя и аэродинамического сопротивления во времени.

8. Разработаны общие рекомендации по обеспечению системами обеспыливания нормативных санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды рабочей зоны. Внедрены рекомендуемые интенсивности местных отсосов от источников пылевыделений.

9. Определен эколого-экономический эффект, который составил 101,8 тыс. руб/год и социально-экономический эффект, который составил 24 тыс. руб./год .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведены теоретические и экспериментальные исследования, направленные на совершенствование мероприятий по снижению пылевыделений от оборудования столярно-строительных цехов в рабочую зону и атмосферу.

Библиография Карапузова, Наталья Юрьевна, диссертация по теме Охрана труда (по отраслям)

1. Азаров, В. Н. Об определении количества вредностей, поступающих на технологические площадки / В. Н. Азаров // Областная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов. -Волгоград, 1981. С. 18 - 20.

2. Азаров, В. Н. О расчете скоростей витания некоторых пылящих материалов в строительстве/Азаров В.Н., Голованчиков А.Б., Кузнецова Н.С. //Научно -практическая конференция «Проблемы охраны производственной и окружающей среды».- Волгоград, 2001.-С. 119-124.

3. Алиев, Г.М. Устройство и обслуживание газоочистных и пылеулавливающих установок. М. Металлургия, 1988. - 368 е.: ил.

4. Альтшуль, А.Д. Гидравлика и аэродинамика: Учеб. для ВУЗов / Альтшуль, А.Д., Животовский, Л.С., Иванов Л.П. М.: Стройиздат, 1987.-414 с.: ил.

5. Алтунин, А.Е. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях /Алтунин, А.Е. Семухин, М.В. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2000. - 352 е.: ил.

6. Ахназарова, С. А. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии / С. А. Ахназарова, В. В. Кафаров. М. : Высш. шк., 1978. -319 с.

7. Балтренас, П. Б. Обеспыливание воздуха на предприятиях строительных материалов / П. Б. Балтренас. М. : Стройиздат, 1990. -180 с.: ил.

8. Банит, Ф. Г. Пылеулавливание и очистка газов в промышленности строительных материалов / Ф. Г. Банит, А. Д. Мальгин. — М. : Стройиздат, 1979. 352 с.: ил.

9. Беккер, О.Г. Устройство для мокрой газоочистки. /Беккер, О.Г., Квасенков, О.И., Горшенин, П.А. //Экологические системы и приборы. 2002, № 1, с. 57-58. Рус.

10. Белевицкий, A.M. Проектирование газоочистных сооружений Л.: Химия, 1990-288 с.

11. Беспалов, В. И. Теория и практика обеспыливания воздуха / В. И. Беспалов. Киев : Наукова думка, 2000. - 191 с.

12. Белов, C.B. Пористые металлы в машиностроении.- 2-е изд. перераб.и доп. М.: Машиностроение, 1981. 247 с. с ил.

13. Богуславский, Е.И. Аппараты со встречными закрученными потоками в производственных помещениях /Богуславский, Е.И. Пушенко, C.JL, Азаров, В.Н. // Междунар.науч.-практ.конф. Ростов-на-Дону, РИЦ РГСУ, 1997.-С. 49

14. Богуславский, Е. И. Рекомендации по приведению санитарно-гигиенических условий труда предприятий стройиндустрии в соответствие с требованиями ССБТ. Кн. 2 / Е. И. Богуславский и др..- М. : Госагропром РСФСР, 1987. -97 с. : ил

15. Богуславский, Е. И. Рекомендации по приведению санитарно-гигиенических условий труда предприятий стройиндустрии в соответствие с требованиями ССБТ. Кн. 8 / Е. И. Богуславский и др..- М. : Госагропром РСФСР, 1987. 130 с. : ил

16. Богуславский, Е. И. Рекомендации по приведению санитарно-гигиенических условий труда предприятий стройиндустрии в соответствие с требованиями ССБТ. Кн. 9 / Е. И. Богуславский и др..- М. : Госагропром РСФСР, 1991. 121 с. : ил.

17. Бонадрь, А.Г. Планирование эксперимента в химической технологии: Учебн. пособие/А.Г. Бонадрь, Г.А. Статюха Киев, Вища школа, 1976.

18. Борьба с .пылью на деревообрабатывающих предприятиях. Русак, О.Н., Милохов, В.В. М., "Лесная промышленность", 1975. 152 с.

19. Временная методика по определению предотвращенного экологическго ущерба / Гос. ком. РФ по охране окружающей среды. -М., 1999.

20. Голикова, Т. И. Каталог планов второго порядка. Ч. 2. / Т. И. Голикова, JI. И. Панченко, Н. В. Фридман. М.: МГУ, 1976. - 392 с.

21. Горчаков, Г.И. Строительные материалы./Горчаков, Г.И., Баженов, Ю.М. М.: Стройиздат, 1986.-688 с.

22. ГОСТ Р 517721-2001 Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Определение запыленности газовых потоков. -Введ. 1996-07.01. М.,1996.

23. ГОСТ 12.1.005 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

24. Градус, JI. Я. Руководство по дисперсионному анализу методом микроскопии / JI. Я. Градус. М. : Химия, 1979. - 232 с.: ил.

25. Диденко, В. Г. Основы очистки и утилизации вентиляционных выбросов : учеб. пособие / В. Г. Диденко. — Волгоград : Изд-во ВолгИСИ, 1992. 103 с.

26. Добросоцкий, В.П. Обеспыливание газов зернистыми слоями. / Добросоцкий, В.П. Иванова, В.Г., Трощенко, Д.Б., Маньков, A.A., Кузнецова, М.Н.// ВГТА, г. Воронеж Экол. ЦЧО РФ 2006, №1, с.89-90. Рус.

27. Исследование процессов очистки пылевых выбросов зернистыми фильтрами при производстве стройматериалов. /Полосин, И.И., Турбин, B.C., Гамтенадзе, Р.П.// Изв. вузов. Стр-во. 2000, № 2 3, с. 68-72, 139. Библ. 5 Рус.

28. Замарев, М.В. Очистка воздуха барабанным фильтром при транспортировке древесного волокна. /Замарев, М.В., Павлов, В.И. //Деревообрабатывающая промышленность, № 1, 1978, с.14.

29. Кабаева, И.В. Совершенствование методов расчета рассеивания пылевых выбросов на предприятиях стройиндустрии Дисс. к.т.н. -Волгоград, 2007, 168 с.

30. Карапузова, Н.Ю. Аппарат для высокоэффективной очистки промышленных выбросов от твердых частиц Текст. /Н.В. Мензелинцева, Н.Ю. Карапузова, Л.И. Плеханова Вестник ВолгГАСУ Сер.: Стр-во и архит. 2007. Вып. 7(26) с. 161-163.

31. Карапузова, Н.Ю. Анализ процесса улавливания твердых частиц зернистыми фильтрами Текст. // Карапузова Н.Ю.; Волгогр. гос. арх.-строит. академия. Волгоград, 2003. 16 с.ил. - Библиогр.: 12 назв. - Рус. -Деп. 31.12 2003.

32. Квашнин, И.М. Промышленные выбросы в атмосферу: Инженерные расчеты и инвентаризация. М.: изд-во АВОК-Пресс, 2005. 392с.

33. Клячко, Л. С. Пневматический транспорт сыпучих материалов / Л. С. Клячко, Э. X. Одельский, Б. М. Хрусталев. Минск : Наука и техника, 1983.-216 с.

34. Коптев, Д.В. Научные разработки ВЦНИИОТ ВЦСПС по борьбе с пылью в промышленности // Всесоюз. науч. конф. "Очистка вентиляционных выбросов и защита воздушного бассейна от загрязнения". Ростов-на-Дону, 1977. - С. 12. - 15.

35. Коузов, П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов / П. А. Коузов. Л.: Химия, 1987. -С.76-79.

36. Коузов, П. А. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей / П. А. Коузов, Л. Я. Скрябина. Л. : Химия, 1983.-С. 57-58.

37. Красовицкий, Ю.В. Обеспыливание промышленных газов вфаянсовом производстве./ Красовицкий, Ю.В., Малинов, A.B., Дуров, В.В. М.: Химия, 1994. - 265 с.

38. Кузнецов, И.Е. Оборудование для санитарной очистки газов; Справочник / Кузнецов, И.Е., Шмат, К.И., Кузнецов, С.И.; Под общ. ред. Кузнецова, И.Е. К.: Техника 1989 - 304 с.

39. Ландау, Л.Д. Гидродинамика. /Ландау, Л.Д., Лившиц, Е.М. М.: Наука, 1986. - 736 е.: ил.

40. Лунин, В.Д. Очистка вентиляционных выбросов в химической промышленности /Лунин, В.Д. Курочкина, М.И. Л.: Химия, 1980 -232 с.

41. Мариш, К. Установка для очистки воздуха от древесной пыли / Мариш, К., Стилл, М. //LJGO Импульсные Фильтры. Т. 44. № 7-8, 2002. С.62-63.

42. Мензелинцева, Н.В. Разработка теоретических и технологических основ пылегазоулавливания на базе ионообменных модифицированных поликапроамидных волокон Дисс.д.т.н. -Ростов-на-Дону, 1999.- 554 с.

43. Методика определения концентрации пыли в промышленных выбросах: (эмиссия). М.: НИИОГАЗ, 1970. - 32 с.: ил.

44. Методы повышения эффективности систем обеспыливания газов с групповыми циклонными аппаратами в малой энергетике. /Василевский, М.В., Зыков, Е.Г. //Пром. энерг. 2004, № 9, с. 54-57

45. Методы определения общей и фракционной эффективности пылеуловителей / Л.И. Гудим, B.C. Сажин, Ю.Н. Маков // Химическая промышленность. 1987. - №34.- С. 40-42

46. Минко, В. А. Комплексное обеспыливание помещений при производстве цемента// Минко, В.А. Шаптала, В.Г. // Цемент.-1990,-№12.-С. 15-17.

47. Минко, В.А. Определение интенсивности выделения пыли и кратности воздухообмена в цехах силикатного кирпича/ Минко, В.А. Шапатала, В.Г. //Строительные материалы.-1979.-№9.-С.22-23.

48. Мишта, С.П. Разработка и исследование фильтрующих материалов с переменной поровой структурой, дисс. к. т. н., 199стр.

49. МУ 4436-87. Методические указания. Измерение концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия. М.: 1988.

50. Мощенко, Г.В. Аэродинамические особенности распространения вредных примесей воздушной среды на отдельных участках деревообрабатывающих предприятий /Мощенко, Г.В., Плешакова, JI.M., Жуков, Н.И.// Деревообрабатывающая промышленность, 1975. -№5.- с.20-21.

51. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения / Под ред. P.P. Ягера. М.: Радио и связь, 1986. - 408 е.: ил.

52. Обследование систем аспирации. Учебное пособие /В.Н.Азаров, М.Е. Горбунова. Волгоград: изд-во Волгоградского гос. ун-та, 2005 г. 100 с.

53. Островский, Г.М. Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности / Л.: Изд-во научн.-техн. пропаганды, 1978.- 102 с.

54. Охрана воздушной среды на деревообрабатывающих предприятиях / О.Н. Русак, В.В. Милохов, Ю.А. Яковлев, В.П. Щеголев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность, 1989. - 240 с.

55. Охрана окружающей среды / С. В. Белов и др.. М. : Высш. шк., 1991.-319с.

56. Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии / В. JI. Хвастунов, В. И. Калашников, H. Н. Крестин. Пенза : Изд-во Гос. архит.-строит. акад., 1996. - 155 с.

57. B.Ф. Максимова, И.В. Вольфа. 2-е изд., перераб. М.: Лесная промышленность, 1981. 640 с.

58. Подсистема расчёта потерь давления в аппаратах со встречными закрученными потоками / Л.И. Гудим, Т.Ю. Журавлёва, В.В. Марков // Изв. ВУЗов. Сер. "Технология текстильной промышленности". 1985. - № 1. - С. 117-119

59. Посохин, В. Н. Местная вентиляция : учеб. пособие / В. Н. Посохин. -Казань : КГАСУ, 2005. 73 с.

60. Пористые проницаемые материалы. Справочное изд./Под ред. Белова,

61. C.B. М.: Металлургия, 1987 335с.

62. Пылеулавливание в металлургии: Справочник / В.М. Алешина, А.Ю. Вальдберг, Г.М. Гордон и др.; М.: Металлургия,. 1984. - 336 с.

63. Радушкевич, Л.В. Природа вторичных процессов при фильтрацииаэрозолей //Изв. АН СССР. Химия, 1983. 407.

64. Разумов, И.М. Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности. М.: Химия, 1979. - 248с.

65. Серкин, В.Т. Инженерный расчет горизонтального зернистого фильтра. /Серкин, В.Т., Онгаров, С.Т., Курмангалиев, К.А., Абиев, Д.А. // Сб. науч. трудов «Оптимизация систем обеспыливания воздуха промышленных зданий». Пермь, 1991, с. 45-55.

66. Силаев, А.Б. Грузоподъемные и транспортные устройства в деревообрабатывающей промышленности. /М.,"Леснаяпромышленность", изд. 2-е, перереб., 1978. 304 с.

67. Симеон, И.И. Техника безопасности при механической обработке древесины. Изд. 4-е, перераб. и доп. Л., "Машиностроение", 1977. 168 с. с ил.

68. Система защиты окружающей среды на комбинатедревесноволокнистых плит. Der Faserflusterer. Portenkirchner Karl. MDF-Mag. 2002, с. 38, 40-44, 46, 6 ил. Нем.

69. Справочное пособие по деревообработке для строительства. /В.М. Беляев, Л.Н. Крейндлин, Д.А. Скоблов. Изд-во литературы по строительству. М. 1971.

70. Справочник по пыле- и золоулавливанию. Под общ. ред. A.A. Русанова. М., «Энергия», 1975. 296 с. с ил.

71. Старк, С. Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии / С. Б. Старк. М.: Металлургия, 1977. - 328 с.

72. Страус, В. Промышленная очистка газов : пер. с англ. / В. Страус. -М.: Химия, 1981.-616 с.

73. Технология деревообработки: Учебник для нач. проф. образования/ С.Н. Рыкунин, Л.Н. Кандалина. М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 352 с.

74. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: /Алиев, Г. М.-А. Справочное издание М.: Металлургия, 1986. 544с.

75. Туляганов, С.Т. Капроновые фильтры для очистки вентиляционных • выбросов от древесной пыли. /Туляганов, С.Т., Азимов, Х.А., Бектобеков, Г.В. //Деревообрабатывающая промышленность. 1999, № 6, с.21-22. Рус.

76. Ужов, В. И. Очистка промышленных газов фильтрами./ В. И. Ужов, Б. Мягков. М.: Химия, 1970. - 320 с.

77. Урбан, Я. Пневматический транспорт.-М., 1967.-253с.

78. Фукс, H.A. Высокодисперсные аэрозоли./Фукс, H.A. Стругин, А. Г. -М, 1969.-80C.

79. Шароглазов, B.C. Двухступенчатая пылеулавливающая циклоннаяустановка с зернистым фильтром/ Шароглазов, B.C. // Хим. инефтегаз. машиностроение 1998. - № 7. - с.46-47. - Рус.

80. Шароглазов, B.C. Простейший тканевый фильтр с, открытой фильтровальной поверхностью. /Шароглазов, B.C. //Экол. пром. пр-ва. 2004, №2, с.39-40. Рус.

81. Шароглазов, B.C. Усовершенствованный двухступенчатый зернистый фильтр. /Шароглазов, B.C. //Пром. энерг. 2000, № 10, с. 2425, 1 ил., Рус.

82. Швалев, JI. Н. Комплексная система управления охраной труда встроительстве : справ, строителя / Jl. Н. Швалев, А. Г. Зверев ; под. ред. И. А. Колесникова. М.: Стройиздат, 1990. - 240 с.

83. Ю7. Авт. св. № 364334 Россия, МКИ В 01 Д 46/30. Фильтр для очистки воздуха./ Милохов, В.В., Лысенков, П.А. Заявлено 05.07.78; Опубл. 03.05.79. Бюл. № 5, 1979. - С.25.

84. Авт.св. №1662633 СССР , МКИ5 В 01 D 46/30/ Зернистый фильтр/ Харченко В.В., Тройнин В.Е. № 4672397/26 ; Заявл 04.04.89; Опубл. 15.07.91, Бюл.№ 26.

85. Пат. 2088310 Россия, МКИ6 В 01 D 46/30 Зернистый фильтр для очистки газа: / Щукина Т.В., Полосин И.И. № 93028167/25; Заявл.26.05.93; Опубл. 27.08.97, Бюл.,№24

86. Пат. 2260470 Россия, МПК7 В 01 Ц45/12, В'04 С 3/06 Пылеуловитель вихревой / Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. № 2001117811/15; Заявл. 15.06.2004; Опубл. 20.09.2005. Рус.

87. Заявл. 30.01.2003; Опубл. 10.06.2005. Рус.

88. Пат 2173207 Россия, МПК7 В 01 D 46/02 Фильтр рукавный для очистки воздуха от механических примесей / Воскресенский, В.Е., Автаев, С.Н. № 2000101658/12; Заявл. 13.01.2000; Опубл. 10.09.2001. Рус.