автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Совершенствование активированного откоса от гальванических ванн

САНКТ-ПЕРЕБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Баличева Мария Андреевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АКТИВИРОВАННОГО ОТСОСА ОТ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург, 2004

Работа выполнена на кафедре отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

ПОЛУШКИН Виталий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

ШКАРОВСКИЙ Александр Леонидович кандидат технических наук, ст. научный сотрудник

КРУПКИН Григорий Яковлевич

Ведущая организация: Территориальная проектная организация по СевероЗападному региону России ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ №1

>Ш

Защита диссертации состоится

^ Л- " 2004 г.

.часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.06 в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4, ауд. № 206, тел. факс: (812) 316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан " ^Л^С^с/_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

кандидат технических наук, профессор ! р В.В.Дерюгин

Актуальность темы. Загрязнение атмосферы, в том числе весьма вредными химическими веществами постоянно увеличивается. Значительную негативную роль в этом вопросе играют производства, обрабатывающие металлы химическим способом. В Санкт-Петербурге концентрации вредных веществ в атмосфере превышают допустимые максимально разовые в несколько раз и доля гальванических производств в них существенна. Такое превышение наблюдается по оксидам азота, фенолу, бензапирену и некоторым другим веществам. Более 40% жителей Санкт-Петербурга дышат воздухом с повышенными концентрациями вредных веществ, выбрасываемыми промышленными производствами.

Улучшение условий труда на рассматриваемом производстве в значительной степени определяется снижению загазованности рабочих мест путем использования усовершенствованных местных отсосов. Такое усовершенствование основывается на более глубоком изучении распределения газовых выделений с поверхности ванны и вытекающее отсюда более полное их улавливание местным отсосом.

При подготовке поверхности металла к обработке (снятие окислов, обезжиривание и т.д.) применяют следующие растворы: серная и соляная кислота, хлористый натрий, сернокислое железо, едкий натр, тринатрийфосфат, азотная, соляная, серная или плавиковая кислота, азотнокислый натрий, сернокислый цинк, цианистый калий, углекислый калий и др. При покрытии металлов применяют: окислы цинка, цианистый натрий, едкий натр, сернистый натр, сернистый цинк, сернокислый алюминий, цианистый кадмий, сернокислый кадмий, хлористый натрий, уксуснокислый натрий, олово сернокислое, цианистая медь, серная кислота, сернокислый никель, хлористый никель, хромовый ангидрид, серебро хлористое, серебро цианистое, калий цианистый, хлорное золото, железисто-синеродистый калий и др. Все эти вещества з тех или иных количествах выделяются в виде газов и паров в воздух рабочей зоны. Как можно судить из приведенного перечня веществ, в воздух помещения поступают газы и пары с ПДК от 0,01 до 300 мг/м3.

Цель работы заключается в выявлении физической природы распространения вредных паров и газов над поверхностью гальванической ванны с целью разработки мероприятий их улавливания местным отсосом.

Научная новизна:

• разработана физико-математическая модель движения локализующей неизотермической струи над поверхностью, выделяющей вредные пары и газы,

• установлено определяющее влияние на эффективность удаления ГВС (газо-воздушной смеси) критерия Архимеда,

• разработан метод локального отбора проб в газо-воздушной среде и его химический анализ,

• предложен высокоэффективный энергосберегающий способ организации передувки ГВС от ванн воздухом помещения, получены расчетные зависимости эффм|К^и/11 НАЦИСЖА^ЬИЛяТ"0®ен"

3 1 БИБЛИОТЕКА

| см^ЗЗс,

ностей его конструкции.

Достоверность научных положений и выводов диссертации подтверждается:

• использованием классических положений фундаментальных и прикладных наук (прикладной аэродинамики и физикохимии)

• согласованность научных выводов с экспериментальными исследованиями, подставленными в научно-технической литературе

• использование современной научно измерительной аппаратуры и приборов.

Практическая значимость работы:

• разработана инженерная методика расчета усовершенствованного активированного отсоса от ванн,

• разработана методика расчета и конструкция воздуховода приближенно равномерного всасывания для гальванических ванн,

• внедрение

• основной результат работы использован в курсах "Охрана воздушного бассейна", "Вентиляция", "Аэродинамика вентиляции" дисциплин 05.23.03

• метод точечного анализа концентраций ГВС, рассматриваемый в работе, может быть использован при анализе концентраций в потоках различных паров и газов,

• работа апробировалась в гальваническом цехе ФГУП "Завод им. В.Я. Климова" в течение 2 лет. Проведенные инструментальные замеры показали, что концентрация цианидов, например, снизилась с 0,01-0,02 мг/м до ПДК на 87,5% площади рабочей зоны. До реконструкции гальванического цеха концентрация цианидов ниже ПДК не наблюдалась. При этом получена экономия электроэнергии 37150 кВт • час в год.

На защиту выносятся:

• физико-математическая модель передувки над поверхностью, выделяющей вредные пары и газы,

• методика точечного анализа концентраций ГВС в потоке над поверхностью, выделяющей вредные пары и газы,

• метод локализации вредных паров и газов, выделяющихся с поверхности ванн,

• методика расчета и конструкция воздуховода приближенно равномерного всасывания применительно к гальваническим ваннам,

• результаты лабораторных н производственных экспериментальных исследований,

• методика инженерного расчета усовершенствованного местного отсоса от ванн.

Личный вклад соискателя включает: постановку задачи исследований; разработку методик проведения экспериментальных исследований; участие в разработке и создания экспериментальной базы; проведение экспериментальных исследований; обобщение результатов исследований и

построение инженерной методики расчета. Апробация работы

Основные положения диссертации представлялись, докладывались и получили одобрение на 60-ой научной конференции СПбГАСУ (2003г.), на 56-ой научной конференции СПбГАСУ (2003г.), на 61-ой научной конференции СПбГАСУ (2004г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы из 151 наименований и приложений. Работа изложена на 225 стр., в том числе 115 стр. основного текста и включает 17 рис. и 87 стр. приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Исследования и разработку методик расчета бортовых отсосов от ванн проводили: Астафьев В.Н.. Баранов М.М., Батурин В.В., Богословский В. Н., Бройда В.А., Бромлей М.Ф., Виварелли И.Л., Гальчинский Я.А., Гримитлин М.И.. Зиборов М.М., Клюкин Ю.Г., Коростелев Ю.А., Лаптев Н.Н., Наумов А.К., Оппл Л., Павлинова И.Б., Посохин В.Н., Полушкин В.И., Саборно Р.В., Столяр В.Н., Талисв В.Н., Тимофеева О.Н., Федоровский П.Е., Фиалковская Т.А., Шепелев И.А., Эьтерман В.М., и др.

Особенно вредными для работающих на производствах электролиза, как считает В.В. Батурин, являются выделения от ванн хромирования, омеднения, оцинкования и серебрения, технологические процессы которых связаны с добавлением цианистых соединений. Ядовитое действие этих паров усиливается, если процесс ведется при повышенной температуре раствора. Особенно вредными являются пары хромовой кислоты и цианистого водорода, которые могут выделяться при случайном попадании небольших количеств кислоты в щелочную среду электролита.

При оцинковании в щелочно-цианистых ваннах, кроме цианидов, раствор содержит также цианистый натрий и калий, которые могут привести к гидролизу цианида и образованию паров синильной кислоты под воздействием углекислоты в воздухе. Цианистый водород одно из наиболее токсичных летучих цианистых соединений, которое может выделяться из щелочно-цианистой ванны. Натурные исследования показали, что температура ванны может достигать 80 °С, а при отгонке сероуглерода от вискозного жгута 90 °С. Плотность газовых выделений с поверхности ванны

составляет 0-0,08 г (с-м2), а при производстве химических волокон до 70 г

(с-м2). Концентрация восходящих над поверхностью гальванических ванн газовых потоков наблюдалась до 0,2 г/м3, а при производстве химических волокон - до 140 г/м3. Если для оценки рассмотренных выше конструкций использовать коэффициент эффективности улавливания вредных паров и газов

то для обычных однобортовых отсосов коэффициент эффективности равен 0,4-0,6; для двухбортовых отсосов 0,75; для отсосов с передувкой до 0,85, для активированных отсосов до 0,9; для ванн с капсуляцией до 0,99.

Для некоторых производств не характерно выделение вредных веществ, где естественно и не требуется установки местных отсосов. Существуют различные конструкции бортовых отсосов. Наиболее эффективным является активированный отсос, когда коэффициент эффективности при сравнительно небольшой температуре поверхности достигает 0,6-0,7.

Активированный отсос состоит из сдувающей вредности струи и улавливающего эти вредности всасывающего воздуховода.

Улавливание вредных паров и газов производства. Всасывающий воздуховод, который обычно выполняется прямоугольного сечения со щелью одинаковой высоты. Высота щели отсоса принимается равной Ьщ=16-11о где - высота насадки подающей приточный воздух, а также не менее где Ь- ширина ванны вдоль приточной струи. Как известно, чтобы обеспечить равномерность всасывания, площадь сборного воздуховода должна быть в 2,5 - 3 раза больше площади щели всасывания. Поэтом для ванны размером 1000x1500 мм эквивалентный поперечньпЧ размер всасывающего воздуховода будет равен 0,85 м. Воздуховод таких размеров не всегда можно разместить у ванны. Подобные проблемы часто встречаются при создании бортовых отсосов.

Одним из основных расчетных параметров активированного бортового отсоса является минимальная расчетная скорость ^^ по оси системы "струя-отсос". Исследования, направленные на выявление этой скорости, показали некоторую противоречивость результатов. Так в работах Пахомова И.Г. и др. предлагается поддерживать эту скорость 0,5-1 м/с; в работах Баранова М.М. рекомендуется принимать скорость порядка 1-1,2 м/с, т.к. при скорости 0,5-0,8 м/с наблюдался прорыв газа; в "Справочнике проектировщика" при расчете активированных бортовых отсосов рекомендуется принимать скорость 1-2 м/с, но не менее скорости движения локализируемой вредности; из работ Шепелева И.И. вытекает, что оптимальной скоростью является скорость 4-6 м/с и т.д.

В результате, подчеркивает Пахомов И.Г. и др., при применении бортовых отсосов, рассчитанных по имеющимся методикам, оказалось, что в химической промышленности и гальванических цехах, когда с поверхности испарения выделяются такие токсичные газы, как: цианистые соединения, сероуглерод и некоторые столь же вредные вещества, в помещениях цехов нередко концентрации газа значительно превышают ПДК.

Естественно, что не только неравномерность всасывания может влиять на эффективность отсоса, но не менее важен и размер всасывающей щели, а точнее интенсивность всасывающего спектра. Всасывающий спектр изучался во многих работах.

Эмпирическая формула, предложенная автором, имеет вид

_ ! ь> =

1 + 1,5*

;г2 (2)

- _ ^ X

Здесь ^х-— х = -

Анализируя (2) на оптимизацию значения ширины по минимуму расхода при постоянных значениях скорости в заданных точках спектра всасывания, получим

Из последнего уравнения вытекает, что если стремиться получить всасывающий спектр наибольшей длины без увеличения расхода воздуха (а именно эта задача обычно стоит при расчете вытяжных всасывающих воздуховодов), то необходимо увеличивать высоту всасывающей щели без изменения габаритов воздуховода. Такой воздуховод показан на рисунке 1, где приведены в частности варианты его установки у ванн. Если вытяжная система подводится с боку ванны, то можно использовать присоединение, показанное на рисунке 1-а. Если в цехе осуществлена напольная (или в подпольных каналах) разводка вытяжной системы, то возможно присоединение, показанное на рисунке 1-б. Предлагаемый воздуховод в данном случае позволяет уменьшить площадь поперечного сечения почти в 7 раз без ухудшения равномерности всасывания ГВС.

Существующие методики расчета не учитывают в должной мере действие гравитационных потоков на струю, возникающих над поверхностью ванны. Практика эксплуатации активированных отсосов у ванн с высокой температурой поверхности показала, что почти все вредности поступают в цех, поэтому был разработан усовершенствованный активированный отсос, в котором передувочная струя рассчитывалась с учетом гравитационных сил, и имеющего всасывающий воздуховод такой конструкции, которая почти полностью улавливает набегающую передувочную струю.

Рис. 1. Воздуховод приближенно равномервого всасывания

Рис. 2. Установка всасывающего воздуховода у ванн Передувочная струя у поверхности ванны (Полуограниченная плоская струя)

Настилающаяся струя, учитывающая взаимодействие гравитационных

сил.

Массовый расход ГВС в произвольном сечении струи

Скорость в произвольной точке струи будет

у» ъ,п&

ехр\ - 74,5

01

Количество избьТТГ1Т1ипй п ч г гти я сгчгтли у гтт/и

рс.и'ЛГ

0.Х рхпх&Тх ]

О (рс^АГ^

Запиш

рс п&Т

ри»~

£+1 2

[ 0,7(ст = ехР\--Т

Найдем

_Д Л

I

С. е.-с* »0 [ \х) \

(5)

(6)

(7)

С целью определения траектории плоской полуограниченной струи выделен ее элементарный объем (1Л) и принято допущение, что расход воздуха и количество избыточной теплоты на этом участке не меняется.

Будем исходить из того, что работа подъемной силы, равна работе количества движения струи на преодоление действия подъемной силы, найдем траекторию струи

На рис. 3. приведено сопоставление расчетов по уравнениям (7) и (8) с опытными данными.

Если поверхность ванны ниже 0,2м от борта, то может рассматриваться плоская свободная струя

С учетом взаимодействия гравитационных и инерционных сил, скорость в произвольной точке струи

Рис. 3. Сопоставление расчетов с опытными данными исследований полуограниченной

плоской струй.

а-схема струи, б- траектория струи, в- поперечное распределение концентрации.

(9)

Здесь У обозначает координату точки струи от ее оси. Когда ось искривлена, то У — Ус - Уд, где Уе - координата расчетной точки струи, отсчитываемая от поверхности ванны, - координата оси струи.

Траектория струи

х%> и>0

(10)

Избыточная концентрация газа в произвольной точке струи

Дс -»по -—=2,ЗЗР.-ехр

Д с. ъ>„

-440'

(И)

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили возможность использовать эти уравнения для расчета плоской свободной струи для локализации вредных выделений, возникающих на поверхности гальванический ванн (результаты сопоставления приведены на рис. 4).

Рис. 4. Сопоставление расчетов с опыт ными данными исследовании плоской свободной

струи

а-схема струи, б- траектория струи, в- поперечное распределение концентрации.

Воздуховод приближенно равномерного всасывания

Допущение о равенстве единице коэффициента Буссинеска, которое обычно принимается при расчете воздуховодов, как показали проведенные

экспериментальные исследования, недостаточно корректно. В работе выявлено влияние этого коэффициента на равномерность всасывания, а точнее на конструктивные характеристики воздуховода, обеспечивающее относительно равномерное поле скорости в его входной щели.

Для участка потока элементарной длины изменение количества движения за время составит

pMwx dLx + р MLX dwx ~pM'Cos$wydLx = -FdPx-

XpwI

8

dSx (12)

Принимая в первом приближении, что |3 = 90° (что соответствует визуальным наблюдениям), М = Const по длине воздуховода, а также

Lx = F^^, dS = ( где d^ - диаметр, эквивалентный площади поперечного сечения воздуховода), из (12) получим

Рх-Р0+рМ»2х + J wl dx = 0

ж« 0

(13)

Для обеспечения равномерного всасывания по длине наружной щели необходимо, чтобы

I -Т Л X

х Li, LuX

s ---—,wx=—-—,

Мужс_ Fx£

После экспериментальных исследований, уравнение (13) было приведено к виду

Коэффициент местного сопротивления с достаточной для практики точностью (среднеквадратичная погрешность не превышает 7%) может быть определен по полученному эмпирическому уравнению

£ = 2 +

0,6

/-1,3

где

Коэффициент расхода через отверстия перфорации ц = 0,768+0,0035-?

а коэффициент Буссинеска

М=0(9(Г-КЖС]Р'? Здесь 1 < Г < 10-Д189 < К е < 1;0,5 <ПСжс < 2,5

(15)

Рнс 5. Изменение коэффициентов расхода (ц) н Буссинеска(М) Конструктивные характеристики опытных воздуховодов приведены в табл. 2

Методика экспериментальных исследований

При изучении процесса улавливания вредных выделений с поверхности испарения ванны возникают две задачи: первая - процесс взаимодействия плоской струи с поверхностью испарения; вторая - процесс улавливания вредности воздуховодом приближенно равномерного всасывания.

Обе эти задачи многофакторные, т.е. искомый параметр (например, распределение концентрации в струе зависит: от координат, начальных параметров струи и параметров потоков над поверхностью испарения, а равномерность всасывания зависит от: длины воздуховода, коэффициента живого сечения перфорированной пластины, степени сужения внутреннего конуса, ширины внешней всасывающей щели, размеров поперечного сечения воздуховода). Поэтому строились математические модели планирования экспериментов, по которым обоснованно выбиралось число и условия проведения опытов достаточные для решения поставленной задачи с требуемой точностью.

Проводился полный факторный эксперимент (ПФА) типа 2", т.е. эксперимент, в котором реализовывалась возможность сочетаний 2-х уровней факторов. Причем, на каждом сочетании уровней проводилась серия из 2-х -3-х дублирующих опытов.

Для измерения температуры воздушного потока до 50 °С и его скорости до 5 м/с применялся термоанемометр серии ТА-ЛИОТ, в котором в качестве преобразователя энергии используется датчик типа терморезистора МТ-54 размером около 1 мм.

Тарировка прибора производилась на специальной микро аэродинамической трубе, на которой можно было измерять скорость с точностью до 5 %. Проведенная тарировка показала, что в диапазоне скорости от 1 до 5 м/ с точность измерения соответствует паспортной, т.е. около 10%. В диапазоне скоростей от 0,1 до 1 м/с точность измерений составляет около 20%, что было учтено при поставке лабораторных экспериментальных исследований.

Для измерения температуры воздушного потока более 50 °С применялись нестандартные медь-констатановые термопары. Они отличаются наибольшей идентичностью термо-э.д.с. и линейной характеристикой. Термопары имели диаметр головки соединения равный 1 мм. Измерения производились по потенциометрической схеме. Точность измерения составляла 0,1 °С. Тарировка термопар производилась с доверительной погрешностью 0,1 °С. Контроль температуры в термостате осуществлялся при помощи термометра с ценой деления 0,1 °С.

Опыты по изучению распределения концентраций газа в воздушном потоке проводились на аналогах газов, имеющих место в гальванических производствах. Такой подход был вызван тем, что газы выделяющиеся от гальванических ваннах относятся к категории опасных. Выбор аналогов производился на основе соответствия физико-химических свойств данных веществ промышленному газу. Наиболее опасным из промышленных газов и наиболее сложным для изучения является сероуглерод. Известно, что сероуглерод и вода представляют собой гетерогенную систему, с ограниченной взаимной растворимостью. К таким аналогам относятся: метилацетат, метиленхлорид и хлороформ, которые являются слаботоксичными. В Таблице 1 приведены основные физико-химические свойства сопоставляемых газов.

Физико-химические свойства газов -аналогов. Таблица 1

Наименов анис газа Коэф. молекулярн ой диффузии, м/с Относ итель пая молекулярн ая масса Плотность г/см5 Температура кипения, °С Растворимо сть Состояние

1 2 3 4 5 6 7

Исследуемый газ 0,0892 76314 1,26 46,25 0,179 Б/Ц жидкость

Метил ацетат 0,084 14,08 0,9244 56,9 31,9 —

1 2 3 4 5 6 7

Метилен-хлорид 0,083 84,93 1,336 40,1 2,0

Хторо-форм 0,091 119,37 1,498 61,26 1,0

Примечание. В Таблице приведена растворимость газа в 100 г воды при температуре 20 °С.

Предварительно проведенные исследования показали, что анализируемые пробы содержат воздух, пары воды и органического растворителя. Для анализа такой смеси наиболее приемлемым оказался способ газожидкостной хроматографии, позволяющий анализировать пробы содержащие малое количество вещества.

Для анализа был использован серийный хроматограф ЛХМ-7А. Разделение смеси производилось с помощью твердого носителя "Полисорб" -1, зернения 0,25-0,36 мм по ТУ-10 П 392-69.

Пробы ГВС вводились в хроматограф медицинским макрошприцем марки МШ-20 по ТУ Дзержинского ОКБА объемом 20 мл. расчет состава проб производился методом абсолютной градуировки. Для построения калибровочных графиков приготовлялись калибровочные смеси определенного состава и анализировались в хроматографе. Для приготовления калибровочной смеси приготавливался раствор в этиловом спирте. Сходимость абсолютных значений по газовым смесям составила 1%, относительная погрешность 2%.

Экспериментальные исследования проводились на 2-х установках: для изучения улавливания газов над поверхностью ванны, и для изучения предлагаемой конструкции воздуховода равномерного всасывания. В работе применялся точечный метод определения концентрации газа. Схема экспериментальной установки приведена на Рис. 6. К ванне (1) подводилась вода, уровень и температура которой регулировалась баками (11) и (12). Для регулирования уровня воды в ванне бак (12) поднимался или опускался при помощи домкрата (13). Нагревание воды в баке (11) осуществлялся при помощи ТЭНов. Температура воды контролировалась двухпозиционным датчиком температуры, с точностью 0,5 °С. Расход приточного воздуха измерялся при помощи диафрагмы и микроманометра М1. Температура воздуха измерялась термометром после успокоительной камеры (3). Изменение расхода приточного и вытяжного воздуха регулировалось при помощи шиберов установленных у обводного канала вентилятора. Расход вытяжного воздуха измерялся при помощи скоростной трубки (7) и микроманометра М2 в соответствии с ГОСТом 12.3.018-79. Предварительно измерялась скорость в центрах равновеликих площадей поперечного сечения воздуховода, а затем выбиралась точка, в которой скорость соответствовала среднему значению, где и устанавливалась трубка. Таким образом, без потери

точности, уменьшалось время эксперимента. В этой же точке при помощи трубки Прандтля производился отбор проб ГВС для балансового контроля газа. Побудителем тяги для приточной и вытяжной сети являлся радиальный вентилятор. Температура приточного воздуха изменялась при помощи нагревательного камеры (4) с электронагревателями, подключенными к ЛАТРам, температура приточного воздуха контролировалась ртутным термометром с ценой деления 0,5 °С. В баке (18) подготавливался раствор исследуемого газа, который по распределительной решетке (14) равномерно распределялся по площади ванны.

Рис. 6. Схема экспериментальной установки для исследования улавливания ГВС от ванн

I-ванна, 2-вытяжной воздуховод, 3-успокоительная камера, 4-нагреватель воздуха, 5-вытхжной вентилятор, 6-воздухозаборная шахта, 7-скоростная трубка, 8-приточный воздуховод, 9-воздуховод равномерного всасывания, 10-водораспределительная решетка,

II-неподвижный резервуар воды, 12-подвижный резервуар воды, 13-устройство для регулирования уровня резервуара, 14-газораспределительная решетка, 15-координатник, 16-капельницы, 17-ротаметры, 18-бак предварительной подготовки раствора, М-микроманометры.

Рис 7. Схема экспериментальной установки для исследования воздуховода приближенно

равномерного всасывания

Экспериментальная установка для исследования воздуховода равномерного всасывания включала: сам исследуемый воздуховод и координатник, позволяющий перемещать датчик термоанемометра с шагом 50 мм неточностью 1 мм. Датчик перемещался как в плоскости воздуховода, так и в перпендикулярной плоскости.

Конструктивные характеристики опытных воздуховодов Таблица 2

Площадь поперечного сечения, м2 Относительная площадь наружной щели, м2 Коэффициент живого сечения -решетки Эквивалентный диаметр воздуховода, м

0,0225 4,76-1,33 0,405 0,15

0,0135 5,27-2,22 0,405 0,10

0,0112 4,55-222 ■ 0,405 0,112

0,00675 5,9-2,95 0,405 0,082

0,00675 22,8-5,00 0,189 0,082

Поля скорости во всасывающей щели измерялись термоанемометром в 10 поперечных сечениях. В каждом сечении определялись средние значения скорости. По полученным полям скорости выявлялась степень неравномерности всасывания.

Экспериментальные исследования также показали, что в зоне прилегающей к плоскости приточной щели, при уровне поверхности ванны ниже уровня подачи воздуха, возникает зона циркуляции ГВС. В этой зоне естественно возникают концентрации газа значительно выше, чем в зоне отсоса. Результаты исследования концентраций газа в зоне циркуляции позволили получить следующие эмпирические уравнения. • Максимальные значения

С„„ = Ср(26,71 0-1,093) (18)

Средние значения

Сср = Ср( 13,25 Б-0,66)

Для определения эффективности отсоса использован принятый в работе поперечный профиль скорости. Если считать подвижность воздуха в рабочей зоне 0,1 м/с, то получим

\0,5

(19)

Приняв максимально допустимую скорость воздуха у поверхности ванны - 10 м/с, находится внешняя размываемая граница струи будет

Концентрация газа на внешней гоанитте струи

~ 0,042 Си

Таким образом, эффективность предлагаемой конструкции отсоса составляет 0,96, что существенно выше существующих открытых отсосов 0,70,75. Поэтому в помещение поступает от ванн меньше газа, а следовательно требуется меньше подавать приточного воздуха и меньше удалять вытяжного воздуха системой общеобменной вентиляции.

4 0! 01 а: а 01 0' а & (35 и 2-о 3* г ^ г С £ * £ -и

>_ г Г4 \

\ ч

ж •

* *

) * ч л * 1

) оН'

0 01 02 03 01* 05 Об 07 08 ^

Рис 8. Изменение концентрации газа по оси приточной струи 1 - хлороформ Ср = 15,685 г/м1,2 - хлороформ Ср = 31,39 г/м', 3 - хлороформ Ср = 47,106 г/м\ 4 - метиленхлорид Ср = 15,695 г/м', 5 - метиленхлорид С =31,39 г/м', 6- метиленхлорид Ср = 47,106 г/м1, 7 - метилацетат Ср = 1 £б95 г/м', 8 - метилацетат С =31,39 г/м1, 9 - метилацетат С = 47,106 г/м1

1-е = 15,695 г/м\ 2 - Ср = 31,39 г/м\ 3 - Ср = 70,656 г/м5, 4-Ср =23,553 г/м3,5-Ср = 47,106 г/м3,6-Ср = 94,213 г/м5

в

8 6 4 и. Г* 5-» 5,

0

*г

!

-г"" 1 1

г ю а с

к 3 \

V

Ч

?

Рис. 10. Обобщение результатов исследовании воздуховода равномерного всасывания.

1,2,3,4,5, - конструктивные размеры исследованных воздуховодов

>.! #.Я МИ.) (5 1.9 1.1 45 1.1 «.В

Рис. 11. Номограмма для расчета воздуховода условно равномерного всасывания

Для облегчения расчетов воздуховода условно равномерного всасывания построена номограмма, приведенная на рис. 11.

Проведен расчет экономической эффективности использования результатов работы для варианта замены существующего активированного отсоса на рекомендуемый на одной гальванической ванне размером плоскости испарения 1,5 х 1,5 м. С поверхности испарения выделяется = 0,06 г/(м2. С) цианистого серебра, имеющего С^ = 0,01 мг/м3, температура ванны 60 С. Завод расположен в г. Санкт-Петербурге с продолжительностью отопительного периода Ъ = 219 суток, и средней температуре 1 я = -2,2 С. Расчетная температура воздуха в цехе ^ = 18 С, цех работает в одну смену пс = 8 Ч. Расчет показал, что экономия расхода приточного и вытяжного

воздуха составил 4,84-103 м3/ч, годовая экономия электроэнергии 1382 кВт,

годовая экономия теплоты 690х103 кВт теплоты.

Работа была использована в гальваническом производстве ФГУП "Завод им. В.Я.Климова". На этом предприятии, в частности, производится серебрение поверхностей деталей, применяемых в авиаприборостроении.

Гальванический цех имеет размеры 12 на 18 м. и высотой 3 м. расположен на первом этаже производственного здания. В цехе установлены 6 ванн размерами 1 м на 1,5 м, две из которых предназначены для обезжиривания поверхностей в среде едкого и углекислого натрия при температуре 55 С, в двух ваннах производится омеднение изделий в растворе

цианистой меди, цианистого натрия и углекислого натрия при температуре 42° С. После этого производится серебрение изделий в двух ваннах в электролитах, содержащих цианистое серебро и цианистый калий при температуре 25° С. Ванны в которых производится промывка деталей, специальными отсосами не оборудовались и в данном разделе работы не рассматриваются.

Концентрация газа ъ рабочей зоне и вытяжных воздуховодах измерялась методом газожидкостной хроматографии, по методике изложенной в 3-ей Главе. Основной вредностью, как и ожидалось, оказались цианиды (Спдх = 0,01 мг/м3). Концентрация газа в рабочей зоне составляла 0,01-0,02 мг/м3, а на площади более 56% рабочей зоны превышала ПДК в 1,3-1,6 раза.

После переоборудования всех ванн новыми конструкциями отсосов концентрация газа существенно снизилась даже по сравнению с ПДК, что позволило, с целью уменьшения энергозатрат, вернуться к первоначальному варианту приточной и вытяжной общеобменной вентиляции. Проведение инструментальных замеров показало, что в основном объеме рабочей зоны концентрация газа не превышает ПДК, а на остальной площади близка к ПДК.

В результате проведенной работы, достигнуты требуемые санитарные нормы по загазованности рабочей зоны гальванического цеха и получена экономия электроэнергии 37150 кВтчас в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Известно, что в гальванических производствах используются одни из наиболее вредных технологических процессов. Улавливание вредных паров и газов с поверхности испарения гальванических ванн при помощи эффективных местных отсосов является действенным методом улучшения состояния воздушной среды рабочей зоны. На практике применяется большое количество различных конструкций местных отсосов. Однако, некоторые из них не всегда обеспечивают достаточно высокую эффективность улавливания вредных выделений. Показано, что при увеличении эффективности отсоса на 1%, можно получить весомую экономию энергии без ухудшения состояния воздушной среды.

В работе проведены исследования процесса улавливания вредных выделений с поверхности испарения ванн, на основании которых усовершенствован метод расчета активированного отсоса с использованием предлагаемой конструкции. Получены следующие основные результаты:

1. построена физико-математическая модель движения передувочной струи на поверхности ванны при выделении вредных паров и газов,

2. Получены уравнения для построения траектории изучаемых струй.

3. разработаны точечные ловушки ГВС, концентрации газа определялись методом газожидкостной хроматографии,

4. разработана конструкция воздуховода условно равномерного всасывания

уменьшенного поперечного сечения, применительно к отсосам от гальванических ванн, и создана методика его расчета,

5. разработана и выполнена экспериментальная установка для изучения интенсивности улавливания от ванн, на которой проведены исследования с использованием газов аналогов. Выбор аналогов произведен по физико-химическим показателям с учетом безопасности работы,

6. разработана к выполнена экспериментальная установка для исследований воздуховода равномерного всасывания,

7. проведено планирование по полному факторному эксперименту типа 2. На каждом сочетании уровней проводилась серия из 2-х, 3-х дублирующих опытов,

8. результат экспериментальных исследований сопоставлялся с расчетом по полученным теоретическим уравнениям, а также приводятся регрессионные уравнения, позволяющие рассчитать распределение концентраций в приточной струе. Ошибка расчета не превышала 6%,

9. экспериментальными исследованиями выявлено наличие циркуляционных зон у бортов ванн, в которых концентрация газа может значительно превышать значений в приточной струе. Получены эмпирические уравнения для расчета концентраций, по которым требуется проверять возможность появления взрывопожароопасных ситуаций.

10. Разработана инженерная методика расчета усовершенствованных активированных отсосов при подаче воздуха полуограниченной плоской и плоской неограниченной струей, а также методика расчета предлагаемой конструкции воздуховода, позволяющая обеспечить равномерность всасывания со среднеквадратичным отклонением до 4%, определить значения коэффициентов расхода и Буссинсска, а также найти коэффициент местного сопротивления с погрешностью до 7%.

Приведена методика экономического расчета эффективности использования усовершенствованной конструкции активированного отсоса. Показано, что применение результатов работы на одной ванне серебрения позволяет получить годовую экономию электроэнергии 1382 кВт и теплоты до 690.103 кВт. Внедрение результатов работы в гальваническом производстве ФГУП "Завод и. ВЛ.Климова" позволило получить годовую экономию электроэнергии 37150 кВт.

Список публикаций по теме диссертации.

1. Баличева М.А. Состояние условий труда на производствах, обрабатывающих металлы в ваннах./ Безопасность жизнедеятельности. Выпуск 4 - СПб. МАНЭБ 2002г.,с.З-5.

2. Полушкин В.И., Баличева М.А. Некоторые проблемы защиты воздушной среды. / Безопасность жизнедеятельности. Выпуск 4 - СПб. МАНЭБ 2002г.,с.24-27.

3. Полушкин В.И., Наличева М.А. Локализация вредных выделений над гальваническими ваннами. / Вестник МАНЭБ т.8, №1 - СПб. МАНЭБ 2003г.,с.26-29.

4. Баличева М.А. Усовершенствование воздуховода равномерного всасывания./Материалы 60 научной конференции СПб ГАСУ 2003г., 4.1 с.93-94.

5. Баличева М.А. Траектория струи вдоль плоскости испарения нагретых ванн. / Материалы 56 научно-практической конференции СПб ГАСУ 2004г.,ч.1,сЛ08-110.

6.Баличева М.А. Методы измерения концентраций над поверхностью гальванических ванн. / Материалы 61 научной конференции СПб ГАСУ 2004г.,ч.1, с.72-74

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

В, Вр, Н, Ь, Ьр,Ь1,5, а - размеры оборудования, м ; У, X, Ъ - координаты; К, в - коэффициенты; Кж.с., с1, с2 ... - коэффициенты живого сечения; Б, Г-площадь, м2; 8 - площадь поверхности, м2; 1 - длина, м; ё - диаметр, м; о -

угол, °; коэффициент теплоперехода Вт/( м2 -К);С - массовый расход воздуха, газа, кг/с, кг/ч; Ь - объемный расход, м3/с, м3/ч; д - поток теплоты, массы, Вт/м2; р - количество теплоты, ВтС - концентрация газа, г/м3; теплоемкость, кДж/(кг-К); лу - скорость, м/с; Т, г - температура, °С; р - плотность, кг/ м3; ц - коэффициент расхода, динамической вязкости, (кг ■ с)/ м2; V -коэффициент кинематической вязкости, м2/с; X - коэффициент трения; £ - коэффициент местного сопротивления; п - показатель степени; Ф - интеграл вероятности; - турбулентное число Прандля; - коэффициент эжекции, массообмен,

угол °; Р - сила, Н; давление, Па; М - количество движения,

; коэффициент Буссинеска; - критерий Архимеда;

Б - коэффициент диффузии, м2/с.

Подписано к печати 14.05.2004. Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ 76.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 190005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская,4

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, 5.

» -98 8 3

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие сведения.

1.2. Анализ конструкций местных отсосов от ванн.

1.3. Анализ методик расчета бортовых отсосов

1.4. Задачи исследований

ГЛАВА 2. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ ОТ ВАНН

2.1 Разработка воздуховода условно равномерного всасывания уменьшенного поперечного сечения.

2.2. Изотермическая струя, развивающаяся вдоль поверхности испарения.

2.3 Полуограниченная слабо неизотермическая струя.

2.4 Тепло-массообмен полуограниченной сильно неизотермической струи.

2.5. Тепло-массообмен плоской локализирующей выделения струи.

2.6. Аэродинамика воздуховода условно равномерного всасывания. 57 Выводы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УЛАВЛИВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ С ПОВЕРХНОСТИ ИСПАРЕНИЯ ВАНН.

3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований.

3.2. Экспериментальная установка для исследования улавливания вредных выделений от ванн.

3.3. Экспериментальная установка для исследования воздуховода равно мерного всасывания.

Выводы.

ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 4.1 Разработка инженерной методики расчета местного отсоса от ванн.

4.2. Разработка методики экономического расчета эффективности использования результатов работы.

4.3. Внедрение результатов работы. 95 Выводы 97 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ. 99 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 102 ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

В, Вр, Н, И, ЬрДи, 5, а - размеры оборудования, м У, X, Ъ - координаты К, в - коэффициенты

Кж, С1, С2. - коэффициенты живогочения Р, £ - площадь, м2 Б - площадь поверхни, м2 1 - длина, м (1 - диаметр, м а - угол, коэффициент теплоперехода Вт/( м2 • К) О - массовый расход воздуха, газа, кг/с, кг/ч Ь - объемный расход, м3/с, м3/ч q - поток теплоты, массы, Вт/ м2 Q - количество теплоты, Вт

С - концентрация газа, г/ м3; теплоемкость, кДж/(кг • К) XV - скорость, м/с Т, I - температура, °С р - плотность, кг/ м

- коэффициент расхода, динамической вязкости, (кг • с)/ м2 V - коэффициент кинематической вязкости, м2/с X - коэффициент трения £ - коэффициент местного сопротивления п - показатель степени Ф - интеграл вероятности а - турбулентное число Прандля р - коэффициент эжекции, массообмен, кг/( м2 • К); угол ° Р - сила, Н; давление, Па

М - количество движения, (кг • м)/с2; коэффициент Буссинеска

Лт8-8 ЬТп л' — 2 ' т " критерий Архимеда

О - коэффициент диффузии, м2/с

Актуальность темы. Из опубликованных работ известно, что ежегодно (1992-1998г.г.) в атмосфере от выбросов промышленных источников концентрация NOx возрастает приблизительно на 0,08%; С0 - на 0,15%, температура воздуха: по Смирнову на 0,008 °С, по Будыко - на 0,032 °С, по мягкому прогнозу Олсона - на 0,016 °С, по жесткому прогнозу Олсона - 0,05 °С. Даже порядок приведенных цифр показывает на серьезность проблемы улавливания промышленных выбросов.

Превышение максимально разовых концентраций в воздухе промышленных городов составляет: Норильск 48 раз по SO2 и 36 по NOx; Братск 48 по Б(А)П; Южно-Сахалинск 70 раз по саже; Москва 15 по формальдегиду, Красноярск 56 по H2S; Волгоград 32 по HCL и т.д.

В среднем поступление вредных примесей в атмосферу промышленных городов от различных источников, в % от общего количества, составляет:

Вредные примеси Источники вредных примесей

Теплоэнергетика Промышленность Автотранспорт

Твердые частицы 38-43 50-62

Оксиды серы 70 30

Оксиды азота 49-60 5-30 20-35

Оксид углерода До 0,5 10-11 89-90

Углеводороды - 70 30

Как видно из этой Таблицы, источниками наибольших выбросов твердых частиц, окислов серы, окислов азота и соединений углеводорода являются: промышленность и связанные с нею теплоэнергетика.

Общая схема целевого энергоэкологического анализа при оптимизации осуществления атмосфероохранных мероприятий, в общем, сводится к следующему

Задача анализа Базы данных Этапы анализа

Определение приоритетных загрязнителей атмосферы Результаты мониторинга источников загрязнения атмосферы Анализ по видам вредных примесей

Анализ по уровню мониторинга

Определение приоритетных источников загрязнения воздушного бассейна Результаты мониторинга воздушного бассейна Свойства вредных веществ Нормативная составляющая анализа

Законодательная составляющая анализа

Анализ источников вредных выбросов

Определение приоритетных территорий Нормативно- законодательная природоохранная база Территориальная составляющая анализа

Технико-экономическое обоснование выбора технологии обезвреживания Банк данных по атмосферо-охранным технологиям Обоснование требуемой эффективности обезвреживания

Выбор оптимальной технологии обезвреживания

Анализ по экономическим показателям

Полный энергоэкологический анализ принятых решений

Возможно, создание полностью безотходных производств позволит существенно снизить вредные производственные выбросы, однако это не всегда технологически возможно. Поэтому пока основным методом борьбы за чистоту окружающей среды следует считать вентиляционные методы с очисткой выбросов. Очистка газовоздушной смеси (ГВС) низких концентраций газа крайне сложна и дорогостояща, поэтому на практике предпочитают улавливать вредные пары и газы в местах их образования и с максимально возможными концентрациями (ниже нижнего предела взрывае-мости с нормируемым коэффициентом запаса) и после этого очищать в центральных установках. Одним из наиболее опасных являются гальванические производства.

Цель работы заключается в создании способов улучшения микроклимата рабочей зоны гальванических производств путем совершенствования конструкции и методики расчета местного отсоса от гальванических ванн

Научная новизна.

• Разработана физико-математическая модель передувки над поверхностью, выделяющей вредные пары и газы.

• Установлено существенное влияние на развитие локализирующей струи температуры ванны.

• Разработана усовершенствованная методика расчета активированного отсоса от гальванических ванн.

• Разработан метод локальных измерений концентраций газовоздушной смеси

• Учтены гравитационные силы, влияющие на эффективность местных отсосов

Практическая ценность.

• Разработана инженерная методика расчета усовершенствованного активированного отсоса от гальванических ванн.

• Разработана конструкция воздуховода условно равномерного всасывания, применительно к местным отсосам от ванн.

• Получены расчетные зависимости эффективности отсоса от особенностей конструкции местного отсоса.

• Работа использована на промышленном предприятии ФГУП «Завод им. В.Я.Климова» при разработке, производстве и эксплуатации в течение 2 лет системы местной вентиляции гальванического производства. Проведенные инструментальные замеры показали, что на 87,5% площади рабочей зоны концентрация цианидов снизилась с 0,01 - 0,02 мг/м3 до ПДК. При этом получена экономия электроэнергии 37150 кВт в год.

На защиту выносятся;

• Физико-математическая модель передувки над поверхностью, выделяющей вредные пары и газы.

• Методика расчета и конструкция воздуховода условно равномерного всасывания, применительно к местному отсосу от гальванических ванн.

• Результаты лабораторных и производственных экспериментальных исследований разработанной конструкции местного отсоса.

• Методика инженерного расчета усовершенствованного местного отсоса.

Личный вклад соискателя включает: постановку задачи исследований; разработку методик проведения экспериментальных исследований; участие в разработке и создании экспериментальной базы; проведение экспериментальных исследований; обобщение результатов исследований и построение инженерной методики расчета.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись, докладывались и получили одобрение на 60-ой научной конференции СПбГАСУ (2003г), 56-ой научной конференции СПбГАСУ (2003г), 61-ой научной конференции СПбГАСУ (2004г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы из 151 наименований и

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В настоящее известно, что в гальванических производствах используются одни из наиболее вредных технологических процессов. Улавливание вредных паров и газов с поверхности испарения гальванических ванн при помощи эффективных местных отсосов является действенным методом улучшения состояния воздушной среды рабочей зоны. На практике используется большое количество конструкций местных отсосов. Однако, некоторые из них неприменимы по технологическим соображениям, а другие не всегда обеспечивают достаточно высокую эффективность улавливания вредных выделений. Показано, что при увеличении эффективности отсоса на 1%, можно получить весомую экономию энергии без ухудшения состояния воздушной среды.

В работе проведены исследования процесса улавливания вредных выделений с поверхности испарения ванн, на основании которых усовершенствован метод расчета активированного отсоса с использованием предлагаемой конструкции.

Получены следующие основные результаты:

1. Показана возможность использования метода интегральных характеристик для анализа струйных течений, применяемых при пе-редувках.

2. Получены уравнения для расчета полей скорости, температуры и концентрации газа в полуограниченной и свободной плоской струе, развивающейся над поверхностью испарения ванны. Учтена различная степень неизотерм ичности струи (Аг = уаг)

3. Получены уравнения для построения траектории изучаемых струй.

4. Разработана конструкция воздуховода условно равномерного всасывания уменьшенного поперечного сечения, применительно к отсосам от гальванических ванн, и создана методика его расчета.

5. Разработана и выполнена экспериментальная установка для изучения интенсивности улавливания от ванн, на которой проведены исследования с использованием газов аналогов. Выбор аналогов произведен по физико-химическим показателям с учетом безопасности работы с ними.

6. Разработана и выполнена экспериментальная установка для исследований воздуховода равномерного всасывания

7. Проведено планирование по полному факторному эксперименту типа 2\ На каждом сочетании уровней проводилась серия из 2-х, 3-х дублирующих опытов.

8. Результаты экспериментальных исследований сопоставлялся с расчетом по полученным теоретическим уравнениям, а также приводятся регрессионные уравнения, позволяющие рассчитать распределение концентраций в приточной струе с точностью до 6%.

9. Экспериментальными исследованиями выявлено наличие циркуляционных зон у бортов ванн, в которых концентрация газа может значительно превышать значений в приточной струе. Получены эмпирические уравнения для расчета концентраций, по которым требуется проверять возможность появления взрывопожароопас-ных ситуаций.

10. Разработана инженерная методика расчета усовершенствованных активированных отсосов при подаче воздуха полуограниченной плоской и плоской неограниченной струей.

11. Разработана инженерная методика расчета предлагаемой конструкции воздуховода, позволяющая обеспечить равномерность всасывания со среднеквадратичным отклонением до 4%, определить значения коэффициентов расхода и Буссинеска, а также найти коэффициент местного сопротивления с погрешностью до 7%.

12. Приведена методика экономического расчета эффективности использования усовершенствованной конструкции активированного отсоса. Показано, что применение результатов работы на одной ванне серебрения позволяет получить годовую экономию электроэнергии 1382 кВт и теплоты до 690.103 кВт. Внедрение результатов работы в гальваническом производстве ФГУП «Завод и. В.Я.Климова» позволило получить годовую экономию электроэнергии 37150 кВт.

1. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струи. -М., Физматгиз, 1960, 715 с.

2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. -М., Наука, 1976, 623 с.

3. Абрамович Г.Н. , Крашенинников С.Ю., Секундов А.Н. , Смирнова И.П. Турбулентное смешение газовых струй. -М., Наука, 1974,272 с.

4. Абрамович Г.Н., Крашенинников С.Ю., Секундов А.Н. Турбулентные течения при воздействии объемных сил и неавтомаделъности. -М., Машиностроение, 1975, 93 с.

5. Авторское свидетельство СССР № 623063, опубликованное 0,5.0,9.1978, Бюллетень № 33

6. Авторское свидетельство СССР № 825691, опубликованное 30.04.1981, Бюллетень № 16.

7. Авторское свидетельство СССР № 360521, опубликованное 21.02.1972, Бюллетень № 8.

8. Акобджанян A.C. Расчет оптимальной перфорации. / В сб.: «Машиностроение для текстильной промышленности». -М., ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1971, №6, с. 6-8.

9. Акобджанян A.C. Общий метод расчета перфорированных отсасывающих устройств с перфорацией всей или части боковой поверхности. /Известия вузов./ Строительство и архитектура, -М., 1981, №2, с 126-132.

10. Алтынова А.Л. Изменение осевой скорости во всасывающем факеле у эллиптического отверстия в плоской стенке. / Водоснабжение и санитарная техника/ -М, 1974, №5, с. 26-28.

11. П.Астафьев В.И. Построение потоков, создаваемых односторонними бортовыми отсосами травильных ванн. /В кн.: Сб. научных трудов строительного института Московского Совета. -М.,1948, Вып. 2, с. 125-141.

12. Аубакирова В.Р., Трофименко А.Т. Изучение движения неизотермической струи вдоль твердой поверхности. /В кн. : Теория и расчет вентиляционных струй. -JI., 1965, с. 234-242.

13. Аэродинамика всасывающего воздуховода. /Ж. Китайской ассоциации инженеров текстильной промышленности / -М., РЖЛП, 1988, №6, с. 335-338.

14. Бай-Ши-И. Теория струй. -М., Физматгиз, 1960,423 с.

15. Баранов М.М. Основные положения к проектированию бортовых отсосов от промышленных ванн с вредными выделениями. / В кн. Проектирование отопительно-вентиляционных систем промышленных предприятий /Техн. информация. -М., 1962, №6, с. 1-18.

16. Батурин В.В. К вопросу о равномерной раздаче воздуха в нормальном к оси воздухопровода направлении. /Отопление и вентиляция. М., 1933, №5, с. 33-37.

17. Батурин В.В. основы промышленной вентиляции. -М., Профиздат, 1990., 448 с.

18. Батурин В.В., Лопатина B.C. Передувки. / Отопление и вентиляция, -М. 1941, №1. с. 1-4

19. Баулин К.К. Исследование равномерной раздачи из прямых трубопроводов. /Отопление и вентиляция. -М. 1934, №7, с. 1-7.

20. Баулин К.К. О равномерной раздаче воздуха из трубопроводов. /Отопление и вентиляция. М. 1937, №5, с. 37-42.

21. Бахарев В. А. Определение скорости всасывания./В кн: Теплогазоснабжение и вентиляция. -Киев, Будивельник, 1969, с. 73-75

22. Богословский В.Н. и др. Теплогазоснабжение и вентиляция. /4.11, -М. Стройиздат, 1976,440 с.

23. Боровков И.С. Развитие затопленной турбулентной изотермической струи и принципы минимального производства энтропии. / Изв. АН СССр. МЖГ. /-М., 1978, №4, с. 52-58.

24. Бройда В.А. Местные отсосы, активированные приточными струями. /Изв. Вузов. //Строительство и архитектура. -М., 1978, №3, с. 90-95.

25. Бройда В.А., Посохин В.Н. Плоская струя в поле действия щелевого отсоса. /Изв. Вузов//Строительство и архитектура. -М., 1976, №4, с. 116-120.

26. Бройда В.А., Посохин В.Н. Характеристика плоской струи в поле действия щелевого отсоса. /Изв. Вузов//Строительство и архитектура -М., 1976, №7, с. 125-129

27. Бромлей М.Ф. Структура воздушного потока в зоне действия всасывающих отверстий. / Отопление и вентиляция. -М. 1939, №3, с. 37-44.

28. Бур дина И. А. К вопросу вентиляции машин формирования химических волокон. /Химические волокна. -М. 1975, №3, с. 49-53.

29. Бутаков С.Е. Воздуховоды и вентиляторы. Аэродинамика вентиляционных установок. -М. Машгиз, 1958,350 с.

30. Виварелли И.Л. Бортовые отсосы отпромышленных ванн. / вып. 17.//Литография -М. Промстройпроект, ЦНИЛОВ, 1939, 138 с.

31. Вредные вещества в промышленности /т.1// под редакцией Лазарева Н.В. Л. Химия, 1976, 590 с.

32. Вулис Л.А., Кашкаров В.П. Теория струй вязкой жидкости. -М., Наука, 1965,431 с.

33. Вулис Л.А., Терехова H.H. Распределение турбулентной струи в среде иной плотности. /Техническая физика. -М. 1956, т. 26, №6, с. 12771292.

34. Гальчинский Я.А К расчету передувок с настилающейся струей. /В кн.: Улучшение условий труда и профилактика травматизма в черной металлургии.//Тезисы докладов. -М. 1967, с. 121-123.

35. Гиневский A.C. Теория турбулентных струй и следов. /Интегральные методы расчета -М., Машиностроение, 1969,399 с.

36. Гиневский A.C. Неизотермические струйные течения. /В кн.: Промышленная аэродинамика, -М. 1962, вып. 23. С. 8-13.

37. Гиневский A.C. Турбулентные неизотермические струйные течения. /В кн.: Промышленная аэродинамика. -М. 1962, вып. 23., с. 41-46.

38. Градус Л.Я., Костриков В.И. Характеристика вентиляционных выбросов. /Обзорная информация. -М. ЦНИИХИМНЕФТЕМАШ, 1981,32с.

39. Гримитлин М.И. Распределение воздуха в помещении. -СПб, Экоюрус-Венто, 1994,316 с.

40. Гримитлин М.И. Основы распределения приточного воздуха в вентилируемых помещениях. /Автореферат дис. Д.т.н. Л., 1974, 53 с

41. Гритмитлин М.И. Раздача воздуха через перфорированные воздуховоды. -Л., ЛИОТ. 1960,190 с.

42. Гримитлин М.И. Закономерности развития и расчет вентиляционных струй./В кн.: Теория и расчет вентиляционных струй. Л., 1965, с. 2756.

43. Гримитлин М.И., Тимофеева О.Н., Эльтерман В.М. Вентиляция и отопление цехов машиностроительных заводов. -Л., Машиностроение, 1978,272 с.

44. Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М., Наука, 1979, 536 с.

45. Дитерикс Д.Д. Гигиеническая оценка вентиляции некоторых химических производств. /В кн.: Промышленная вентиляция и большая химия.// Материалы семинара. -М. МДНТП, 1964, с. 136-137.

46. Дубинин H.H. Расчет вытяжного воздуховода постоянного поперечного сечения с продольной щелью постоянной ширины. /Водоснабжение и санитарная техника, -М. 1968, №4, с. 14-16.

47. Зиборов М.М. К расчету местных вытяжных устройств у травильных ванн со стационарным травлением. / В сб. Промышленная вентиляция Свердловск, НОТ ВЦСПС, 1938, №3, с. 7-29.

48. Золотов С.С. Расчет распределительных сетей систем приточной вентиляции. -Л. Судостроение, 1958, №2, с. 38-42

49. Золотов С.С. Аэродинамика судовой вентиляции. -Л., Судостроение, 1967,422 с.

50. Золотов С.С. Гидравлика судовых систем. -Л., Судостроение, 1970, 239с.

51. Иванцов Г.П. Теория распределительных каналов. /Справочник конструктора печей, -М. ОНТИ., 1935, с. 26-30.

52. Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов. -М. Энергогиз, 1964,287 с.

53. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. /Изд 2-е, -М. Машиностроение, 1975, 559 с.

54. Идельчик И.Е., Штейнберг М.Е. К вопросу о методах расчета распределения потоков вдоль каналов с путевым расходом. /Теоретические основы химической технологии. -М., 1972, т. У1, №4, с. 603-610.

55. Клюкин Ю.Г. К вопросу о расчете бортовых отсосов от промышленных ванн. /В кн. Труды Новосибирского отделения ВНИИОТ, -Новосибирск, 1950, с. 23-27

56. Колмогоров А.Н. К выравниванию изотропной турбулентности в несжимаемой вязкой жидкости. /Докл. АН СССР, -М. 1941, т. XXXI, с. 538-541

57. Колмогоров А.Н. Рассеяние энергии при локальной изотропной турбулентности. /Докл. АН. СССР, -М., 1941, XXXI1, с. 1264-1273

58. Конышев И.И. , Халезов Л.С., Чесноков А.Г. Всасывающий факел у щелевидных отверстий на круглой трубе. / Известия вузов // Технология текстильной промышленности. — Иваново, 1974, №1, с. 112-115.

59. Коростелев Ю.А. Расчет боковых отсосов от газовых источников вредностей. /Известия вузов //Строительство и архитектура. -Свердловск, 1977, №5, с. 121-123.

60. Коузов П.А. Район действия всасывающего отверстия. /Отопление и вентиляция. -М. 1934, №2, с. 42-45

61. Кочин Н.Е., Кибель И.А. Розе Н.В. Техническая гидромеханика. -М. Физматгиз, ч.11, 1963,727 с.

62. Крансфельд В.Д. Новая система вытяжной вентиляции в производстве вискозного волокна. /Водоснабжение и санитарная техника. -М.1965, №9, с. 21-25.

63. Кузьмин М.С. Теория и расчет локализующих струйных ограждений источников вредных выделений. /Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1974., №12, с. 11-26

64. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошной среды. М. Гостехиздат, 1954,795 с.

65. Лебедев Г.О. Раздача воздуха конусным воздуховодом с продольной щелью неизменной ширины. /Водоснабжение и санитарная техника, -М. 1977, №8, с. 47-54.

66. Левин С.Р. Определение вентиляционных воздухообменов в укрытиях производственной аппаратуры при одновременном наличии газовых и тепловых вредностей. /Отопление и вентиляция -М., 1936, №2, с. 2-10.

67. Левин С.Р., Менис В.Б. Вентиляция и кондиционирование воздуха на заводах химических волокон. -М. Химия, 1971,272 с.

68. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газов. -М. Наука, 1987, 736 с.

69. Максимов Г.А. Расчет вентиляционных воздуховодов. -Л. Стройиздат, 1954, 84 с.

70. Максимов Г.А. Равномерное распределение воздуха в установках промышленной вентиляции и расчет воздухопроводов, работающих с переменным расходом. /В трудах Ленинградского института гигиены труда и профзаболеваний. -Л.1947, т X, ч. 1, с. 116-123

71. Маховер В.Л. Всасывающий факел у щелевидных отверстий. /Известия вузов // Технология текстильной промышленности -Иваново, 1969, №1, с. 11-18.

72. Методические указания по расчету аспирации и местных отсосов для технологического оборудования, выделяющего вредные газы, пары и пыль. -Иваново, ВНИИОТ, 1976,46 с.

73. Молчанов Б.С. Проектирование промышленной вентиляции. -Л. Стройиздат, 1970,240 с.

74. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. -М. Наука, 1965, ч. 1,2, 723 е. 861с.

75. Наумов А.К. Восстановление оптимальной конструкции местного отсоса по заданной структуре всасывающего факела./Деп.// Улучшение условий труда на предприятиях текстильной и легкой промышленности. -М. ВЗИТЛП, 1987, с. 75-79.

76. Наумов А.К. Расчет функций пространственных течений у щелевых отсосов /Деп. -М. ВИНИТИ, 1987, 6 с.

77. Николаев В.И. Исследования и разработка местного отсоса от ванн машин химических волокон /автореферат дис. , к.т.н., -JL, ВНИИОТ, 1982,24 с.

78. Обезвреживание производства искусственного волокна /Обзорная информация. -М. НИИТЭИХИМ, 1976, 58 с.

79. Оборудование для производства химических волокон./ Каталог справочник. -М. ЦНИИТЭИОЕГпищемаш, 1970, ч., 119с.

80. Оппл JI. Передувки у промышленных ванн. /В сб. Труды института гигены труда и профзаболеваний -Прага, ЧССР, 1957, с. 47-51.

81. Павлинова И.Б. К теории вентиляционных воздушно-струйных укрытий источников вредных выделений. /Водоснабжение и санитарная техника, -М, №4, с. 10-13.

82. Павлинова И.Б. Воздушно-струйные укрытия источников вредных выделений /В кн. Местная вытяжная вентиляция.//Материалы семинара. -М. МДНТП, 1969, с. 56-63

83. Патент Англии, кл. В5В, № 68907, 1954

84. Патент США, кл. 264-176, Ф. №3705227, 1972

85. Патент США, кл. 18-8, №2847704, 1958

86. Патент США, кл. 18-8, № 3111368,1963

87. Пахомов И.Г., Киссилов А.П. Местное удаление паров и газов посредством воздушных завес. /Отопление и вентиляция, 1937, №7, с. 11-15

88. Полушкин В.И. Основы аэродинамики воздухораспределения в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. -Л., ЛГУ, 1978, 136 с.

89. Полушкин В.И. Универсальная интегральная характеристика турбулентных струй. /Известия вузов /Технология текстильной промышленности. -Иваново, 1980, №4, с. 66-69

90. Полушкин В.И. Некоторые аэродинамические закономерности формирования струйных течений. /В межвузовском сб. трудов

91. Механизация и автоматизация производственных процессов отраслей текстильной и легкой промышленности -Л. ЛТИ, 1977, с. 156-160

92. Полушкин В.И. Исследование вытяжных воздуховодов уменьшенного поперечного сечения для равномерного удаления газовых выделений. /В сб. трудов Вопросы химии и экологии в текстильном производстве. -Л. ЛТИ., 1979, с. 183-188.

93. Полушкин В.И. Метод интегральных характеристик физических процессов рассеивания вредных выбросов в атмосфере. /Вестник МАНЭБ. -СПб, №2, 1996, с. 5-7.

94. Посохин В.Н. Расчет осевых скоростей вблизи всасывающих патрубков /Водоснабжение и санитарная техника. -М.1977, №12, с. 8-9.

95. Посохин В.Н., Бройда В.А. Методика расчета активированных отсосов. /Водоснабжение и санитарная техника, -М., 1979, №5, с. 12-13.

96. Рекомендации по вопросу воздушно-струйных ограждений источников вредных выделений. /Сер. АЗ-764. -М. ГНИ Сантехпроект, 1977, 37 с.

97. Рейнольде А. Дж. Турбулентные течения в инженерных приложениях. -М., Энергия, 1979,408 с.

98. Саборно Р.В., Степанов А.Г., Слонченко A.B. Локализация производственных вредностей с помощью местной вентиляции. -Киев, Изд. Общ.Знание, 1978,31 С

99. Сакипов З.Б. Темирбаева Д.Е. Перенос импульса и тепла в свободной турбулентной струе./В кн. Прикладная теплофизика. -Алма-АТА, Вып.1, с. 47-73

100. Сорокин Н.С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях. —М., Легкая индустрия, 1974, 328 с.

101. Сорокин Н.С. Рационализация воздухообмена на текстильных фабриках, -М., 1949, 23 с.

102. Справочник проектировщика. /Внутренние санитарно-технические устройства.//Вентиляция и кондиционирование воздуха. — М. Стройиздат, 1992,319с., 416с.

103. Справочник гальваностега. 9Бахвалов Г.Т., Биркган Л.Н., Лабутин В.Н. М., Чермег, 1948, 511 с.

104. Стефанов Е.В. Вентиляция и кондиционирование воздуха. -Л.,1. ВВИТКУ, 1970, 612 с.

105. Столер В. Д. , Савельев Ю.Л., Иванов Ю.А. Критерий эффективности локализующих свойств воздушно-струйных укрытий./Известия вузов //Строительство и архитектура. -Свердловск , 1979, №3, с. 90-95

106. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. -М, Стройиздат, 1979, 295 с.

107. Талиев В.Н. Всасывание воздуха воздуховодом постоянного сечения с продольной щелью неизменной ширины./Известия вузов //Строительство и архитектура. -Свердловск, 1974, №5, с. 51-58.

108. Талиев В.Н. Всасывание воздуха воздуховодом постоянного сечения с боковыми отверстиями одинаковых размеров. /Известия вузов.//Строительство и архитектура -Свердловск, 1977, №6, с. 114118.

109. Талиев В.Н. Всасывающий факел у щели. /Известия вузов. //Строительство и архитектура. -Свердловск, 1970. С. 65-70

110. Таунсенд A.A. Структура турбулентного потока с турбулентным сдвигом. -М, Иностранная литература, 1959,216 с.

111. Тимофеева О.Н. Воздушно-струйные укрытия для локализации источников вредностей. /В сб. Научные работы института охраны труда ВЦСПС. -М., Профиздат, 1959, с. 63-69

112. Указания по расчету приточных воздухораспределительных устройств. -М, Серия A3-358, Сантехпроект, 1968, 65 с.

113. Участкин П.В. Вентиляция, кондиционирование и отопление на предприятиях легкой промышленности. -М., Легкая индустрия, 1980, 243 с.

114. Фабрикант. Н.Я. Аэродинамика. -М., Наука, 1964, 814 с.

115. Федровский П.Е., Красилов Г.И. Расчет бортовых отсосов от ванн. /Отопление и вентиляция, /М. 1939, №10, с. 8-11

116. Федоровский П.Е., Красилов Г.И. Расчет бортовых отсосов от ванн. /В сб. Современные вопросы вентиляции. -М., Стройиздат, 1941, 140 с.

117. Фиалковская Т.А., Дудинцев Л.М. Оценка эффективности местного отсоса /В кн. Местная вытяжная вентиляция. -М., МДНТИ, 1969,с. 23-27

118. Фиалковская Т.А. Существующие методы расчета местных отсосов. /В кн. Местная вытяжная вентиляция. -М. МДНТП, 1969, с. 922.

119. Хоцянов Л.К. Гигиеническое значение местной вентиляции в свете современных задач развития промышленности. /В кн. Местная вытяжная вентиляция. -М. МДНТП, 1969, с. 3-5

120. Цирекадзе Т.В. Всасывание воздуха клиновидным воздуховодом с продольной щелью неизменной ширины. /Известия вузов.//Строительство и архитектура. —Свердловск, 1973, №5, с. 121123

121. Четков В.А., Энгель Л.К. Вентиляция цехов предприятий цветной металлургии. -М. Металлургия, 1968, 252 с.

122. Чугаев P.P. Гидравлика. -Л, Энергия, 1975, 599 с.

123. Щандоров Г.С. Истечение из канала в неподвижную и движущуюся среду /Техническая физика. -М. 1951, т. ХХУ11, вып. 1, с. 1268-1273

124. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. -М., Иностранная литература, 1974, 711 с.

125. Шепелев И.А. Взаимодействие приточной струи и местного отсоса. /Водоснабжение и санитарная техника. -М, 1965, №3, с. 1-3

126. Шепелев И.А. Расчет прямоугольных воздуховодов равномерной раздачи по методу инж. К.К. Баулина /Отопление и вентиляция -М. 1938, №4, с. 67-74

127. Шепелев И. А. Воздушные потоки вблизи всасывающих отверстий /В сб. Санитарная техника -М. НИИСТ, 1967, №24, с. 18-23

128. Шепелев И.А. Основы расчета воздушных завес, приточных струй и пористых фильтров. -М., Стройиздат, 1950,140 с.

129. Шулейкина Е.И. Всасывающий факел у щели между двумя стенками, расположенными под утлом. /Водоснабжение и санитарная техника-М., 1975, №1, с. 21-23

130. Эльтерман В.М. Вентиляция химических производств. -М., Хитмия, 1980, 288 С.

131. Яковлев Ю.А. Конструктивное оформление открытых проемов оборудования с аспирационным отсосом /Водоснабжение и санитарная техника. -М. 1971, «8, с. 17-20

132. Яковлевский О.В. Гипотеза об универсальности эжекционных свойств турбулентных струй газа и ее приложение./Изв. АН СССР //Механика и машиностроение -М. 1961, №3, с. 40-55

133. Cjrrson S. Investigation of flow in axially symmetrical jet of air / NACA War-time Report, 1943, V 94,316 p.

134. Corrsin S. Further experiments on the flow and heat transfer in heated turbulent air jet/ NACA/ Ret, 1950, #998, p. 73-81/

135. Dallavalle I. Velocity charakteristics of Hoods under Suetion/J. Heat., piping and Cond., 1932,#5, p/ 72-79.

136. Heating, ventilating air conditioning Guide./An Instrument of Service Prepared for the Profession contavining, 1955, v. 33, 1680 p.

137. Prandtl 1. Bemerkung zur theories der freien Turbulenz -ZAMM, 1942, Bd 22, #5, s. 81-86

138. Reichardt H. Uber eine eine neue Theorie defreien Turbulenz -ZAMM, 1957, Bd 21, #5, s. 257-264

139. Reichardt H Gesetrmassigkeiten der freien Turbulenz -VDI, Forschundsheft, 1951, Bd 414, 273 s.

140. Reynolds A.I. Observation on distorted turbulent wakes. / J. Fluid Mech, 1962, v 13, p. 335-355

141. Reynolds A.I. The prediction of turbulent Prandtl and Schmidt nombers / Internat. J. Heat and Mass Transfer, 1975, v. 18, #9 p. 1368-1374

142. Schmidt K.G. Straubbekampfimg in der Giesserei./ Industrie/ Dusseldorf-EDI, verl, 1967,424 s.

143. Taylor G.I. The transport of vortisity and heat through fluids in turbulent motion / Proc. Of Roual Soc, 1932, v. Y, C.A.

144. Townsond A.A. Entrainment and the structure of turbulent flow./J. Fluid Mech, 1970, v.41, p. 31-46

145. Публикации автора по теме диссертации:

146. Баличева М.А. Состояние условий труда на производствах, обрабатывающих металлы в ваннах./ Безопасность жизнедеятельности. Выпуск 4 СПб. МАНЭБ 2002г.,с.3-5.

147. Полушкин В.И., Баличева М.А. Некоторые проблемы защиты воздушной среды. / Безопасность жизнедеятельности. Выпуск 4 СПб. МАНЭБ 2002г.,с.24-27.

148. Полушкин В.И., Баличева М.А. Локализация вредных выделений над гальваническими ваннами. / Вестник МАНЭБ т.8, №1 СПб. МАНЭБ 2003г.,с.26-29.

149. Баличева М.А. Усовершенствование воздуховода равномерного всасывания ./Материалы 60 научной конференции СПб ГАСУ 2003г.

150. Баличева М.А. Траектория струи вдоль плоскости испарения нагретых ванн. / Материалы 56 научной конференции СПб ГАСУ 2003г.

151. Баличева М.А. Методы измерения концентраций над поверхностью гальванических ванн. / Материалы 61 научной конференции СПб ГАСУ 2004г.