автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Совершенствование конструкций аспирационных укрытий с целью снижения запылённости при перегрузке формовочных масс в литейных цехах

На правах рукописи

Киреев Виталий Михайлович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ АСПИРАЦИОННЫХ УКРЫТИЙ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЗАПЫЛЁННОСТИ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ ФОРМОВОЧНЫХ МАСС В ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХАХ

Специальность 05.26.01 - Охрана труда (в машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005532^

Ростов-на-Дону - 2013

005532483

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» (ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Минко Всеволод Афанасьевич.

Официальные оппоненты:

Булыгин Юрий Игоревич-доктор технических наук, профессор каф. «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет».

Финоченко Татьяна Анатольевна-кандидат технических наук, начальник научно-производственного центра «Охрана труда» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей и сообщения».

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет» (ФГБОУ ВПО ЮЗ ГУ, г. Курск).

Защита состоится 27 июня 2013 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.058.06 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) по адресу: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ.

Автореферат разослан « » мая 2013 г. Ученый секретарь диссертационного

совета д.т.н., доцент

А.Т. Рыбак

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность, Технологические процессы в литейных цехах машиностроительных предприятий связаны с транспортировкой и переработкой формовочных масс (перегрузка, дробление, смешивание и др.). Данные процессы сопровождаются интенсивным выделением пыли в атмосферу производственных помещений, которая характеризуется высокой дисперсностью и является одной из основных причин возникновения у рабочих болезней пылевой этиологии. Наиболее эффективными методами борьбы с болезнями этого типа следует считать технические меры: аспирацию, централизованную пылеуборку и общеобменную вентиляцию.

Проведенный анализ технологического процесса переработки формовочных масс позволяет сделать вывод, что наибольшая запыленность возникает при их перегрузках с конвейера на конвейер. Самым эффективным способом коллективной защиты рабочих от действия пыли в этом случае является локализация мест пылевыделений при помощи систем аспирации, определяющим элементом которой является аспирационное укрытие. Системы аспирации определяют требуемую производительность всего комплекса обеспыливающей вентиляции и, как правило, имеют двухступенчатую систему очистки воздуха: циклон для очистки от крупнодисперсной пыли и фильтр для очистки от мелких фракций. Данная схема весьма энергоемка и требует значительных эксплуатационных и капитальных затрат.

В этих условиях возникает необходимость разработки и внедрения усовершенствованных аспирационных укрытий, обладающих простотой конструкции, которые будут выступать не только как устройство локализации источника пылевыделения, но и в качестве первой ступени очистки воздуха, значительно снижая тем самым энергоёмкость аспирационных систем. Этим требованиям в полной мере отвечают аспирационные укрытия, конструкция которых содержит двойные стенки и жесткую внутреннюю перегородку. Практика показала, что эффективная работа укрытий возможна лишь в том случае, если при их конструировании учитывалась динамика формирования и движения запылённых потоков.

Таким образом, разработка новых конструкций укрытий, исследование их работы и получение инженерной методики расчёта является весьма актуальной задачей в области охраны труда предприятий литейной промышленности.

Тематика работы соответствует одному из научных направлений каф. ТГВ БГТУ им. В.Г. Шухова «Обеспыливающая вентиляция и газоочистное оборудование».

Целью данной работы является совершенствование конструкции аспирационного укрытия места пылевыделений, являющегося средством коллективной защиты от воздействия вредных факторов, и использование её в качестве первой ступени очистки воздуха при перегрузке формовочных масс в литейных цехах машиностроительных предприятий.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлена зависимость влияния геометрических параметров разработанного аспирационного укрытия на концентрацию и дисперсный состав аспирируемой пыли.

2. Уточнена математическая модель движения одиночной частицы, основанная на уравнении движения в поле скоростей воздушного потока, учитывающая влияния зон вихреобразования, что позволило разработать эффективную конструкцию укрытия и исследовать процесс пылеулавливания в ней.

3. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие прогнозировать дисперсный состав пыли, содержащейся в аспирируемом воздухе.

4. Уточнена интегральная модель формирования концентрации пыли в воздухе помещений литейных цехов при использовании комплекса систем обеспыливания.

Практическая значимость работы:

1. Разработана усовершенствованная конструкция укрытия, новизна которой подтверждена патентом РФ на полезную модель, позволяющая до двух раз снизить как концентрацию аспирируемой пыли, так и требуемые объёмы удаляемого воздуха.

2. По результатам проведённых исследований получена инженерная методика, позволяющая определить параметры работы усовершенствованной конструкции аспирационного укрытия.

3. Использование разработанной конструкции укрытия позволит в ряде случаев отказаться от двухступенчатой схемы очистки аспирационного воздуха, снизив тем самым энергопотребление и стоимость систем.

4. Даны практические рекомендации по проектированию разработанной конструкции укрытая, которая выступает в роли первой ступени очистки аспирационного воздуха.

5. Предложена методика расчёта концентрации пыли в воздухе литейных цехов при использовании комплекса систем обеспыливания.

6. Предложен практический способ модернизации существующих аспирационных укрытий с одинарными стенками до разработанной конструкции без их демонтажа.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование

изучаемых процессов пылеулавливания, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК, опытно-промышленные исследования на специально разработанных установках полупромышленного и промышленного типа.

Реализация результатов работы в промышленности:

1. Исследования выполнены в рамках гранта Президента Российской Федерации НШ-588.2012.8 "Разработка методов пыле- и газоулавливания в пыльных цехах промышленных предприятий".

2. Разработанная конструкция укрытия внедрена и исследована на ОАО «Мценский литейный завод».

3. Произведена промышленная апробация полученной методики расчёта на узле перегрузки песка предприятия ЗАО «Белшпала», при использовании разработанной конструкции укрытия.

Л. Внедрение разработанной конструкции укрытия на ООО «Завод силикатного кирпича» (г. Ст. Оскол).

5. Полученные рекомендации по внедрению в качестве первой ступени очистки воздуха и инженерная методика расчета работы предлагаемой конструкции укрытия используются в практике работы проектного института «Центрогипроруда».

6. Результаты проведённых исследований и научно-технических разработок реализованы при выполнении хоздоговорной темы У №116/06 «Проект систем аспирации и общеобменной вентиляции дробильно-сортаровочной фабрики ОАО «Стойленский ГОК».

7. Материалы диссертационной работы используются для подготовки учебных пособий и лекционных курсов кафедры ТГВ БГТУ им. В.Г. Шухова, а также в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270109.65-«Теплогазоснабжение и вентиляция», 280102.65 - «Безопасность технологических процессов и производств», и бакалавров 270800.62-06 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 280200.62 - «Защита окружающей среды».

Апробация. Основные положения и результаты работы доложены и получили положительную оценку на: III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование» (Белгород, 2006); IX Международной научно-технической конференции «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства «ИнЭРТ-2010» (Ростов-на-Дону 2010); конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» (Волгоград - Самарканд, 2010; Волгоград 2012).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 25 научных публикациях, в том числе 4 в журналах, входящих в «Перечень ведущих научных журналов и

изданий», а также в одной монографии и трех патентах на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 203 страницы, в том числе: 160 страниц - основной текст, содержащий 26 таблиц, 43 рисунка; список литературы из 152 наименований; 9 приложений на 43 листах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, указаны научная новизна, практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе определены основные источники образования пневмокониозоопасной пыли в литейных цехах машиностроительных предприятий. Рассмотрены наиболее часто используемые схемы систем аспирации и перспективы их модернизации. Произведена классификация укрытий и выявлены направления их совершенствования.

Проведён литературный обзор работ следующих ученых ставших известных в области исследования систем аспирации: Нейкова О.Д., Афанасьева И.И., Бутакова С.Е., Минко В. А., Логачева И.Н., Бошнякова E.H., Азарова В.Н., Гервасьева A.M., Шелекетина A.B., Камышенко М.Т. и др.

Произведён анализ существующих конструкции аспирационных укрытий, направленных на снижение концентрации пыли, который показал, что большинство предлагаемых аспирационных укрытий, предназначенных для снижения запылённости на выходе, имеют весьма сложную конструкцию, трудоёмки в изготовлении и эксплуатации и, как правило, не учитывают требования минимизации объёмов удаляемого воздуха. Систематизированы и изложены основные требования, предъявляемые к аспирационным укрытиям.

Для возможности использования укрытия в качестве первой ступени очистки воздуха необходимы теоретические и экспериментальные исследования, что определило задачи данной работы:

1. Выявление тенденций совершенствования конструктивных элементов и разработка новых конструкций аспирационных укрытий, направленных на снижение запылённости аспирируемого воздуха при перегрузке формовочных масс.

2. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов пылеулавливания в разработанной конструкции аспирационного укрытия.

3. Получение данных о требуемых объёмах аспирации от разработанной конструкции укрытия.

4. Экспериментальное исследование дисперсного состава и концентрации аспирируемой пыли от разработанной конструкции укрытия, получение закона распределения дисперсного состава аспирируемой пыли.

5. Разработка математической модели движения частицы пыли в укрытии с учетом влияния зон вихреобразования.

6. Разработка инженерной методики определения параметров работы усовершенствованной конструкции укрытия.

7. Уточнение методики расчёта концентрации пыли в воздухе рабочей зоны при использовании комплекса систем обеспыливания, включающего системы аспирации, применительно к литейной промышленности

Проведенный анализ показал, что наиболее полно отвечают всем предъявляемым требованиям аспирационные укрытия, принцип работы которых основан на использовании двойных стенок и жесткой перегородки. На основании этого нами была разработана усовершенствованная конструкция укрытия (пат. №97438 РФ) (рис. 1), позволяющая снижать как концентрацию пыли на выходе за счет действия инерционных сил на частицы пыли, так и требуемые объёмы аспирации за счет наличия двойных стенок и жесткой перегородки. Угол наклона жесткой перегородки создаёт дополнительные зоны вихреобразования, влияющие на траектории движения частиц пыли, увеличивая тем самым пылеулавливающую способность укрытия.

стенками и наклонной жесткой перегородкой: 1 - передняя стенка укрытия; 2 -уплотнительные фартуки; 3 - конвейерная лента; 4 - аспирационная воронка; 5 - боковые наружные стенки; 6 - внутренняя наклонная жесткая перегородка; 7 -верхняя крышка укрытия; 8 - перегрузочный желоб; 9 - боковые внутренние стенки; 10 - отбойная плита; 11 - задняя стенка укрытия; 12 - боковые и торцевое уплотнения

Во второй главе приводятся теоретические исследования работы аспирационных укрытий мест перегрузок, а также приведены результаты эксперимента, направленного на изучение аэродинамических свойств разработанной конструкции укрытия.

Под действием эжекционного давления запылённый воздух при негерметичном верхнем укрытии (загрузочной части желоба) поступает по желобу в нижнее укрытие (в укрытие башмака желоба) и из него - в рабочую зону. С учетом этого, в основу расчёта требуемой производительности аспирационных укрытий положено уравнение воздушного баланса: необходимое для аспирации количество воздуха <2, определяется как сумма объёмов эжектируемого воздуха падающим материалом 0ЭЖ и объёмов воздуха, просасываемого через неплотности в укрытии <?„ вследствие наличия внутри него разрежения:

&=&,+&■

Одной из важнейших задач при расчётах систем аспирации является определение требуемого минимального разрежения в укрытии, позволяющего предотвратить выбивание пыли в воздух рабочей зоны Рг Оптимальное разрежение зависит от конструкции укрытия и типа перегружаемого материала. Как показал анализ, формовочные смеси относятся, как правило, к зернистому материалу. Тогда будет зависеть от площади неплотностей Рн и оптимальной величины разрежения в укрытии Ру, которое снижается при использовании принципа двойных стенок:

О, =0,65-¿г- Ё-И; (2)

V Ро

К =П-дщ = 2 (¿0 + в) • 8Щ, (3)

где П - периметр укрытия в плане, м; 5Щ - ширина условной щели в зоне контакта аспирационного укрытия и конвейерной ленты, м; ¿о, ¿»-длина и ширина аспирационного укрытия в плане соответственно, м; ^плотность воздуха кг/м3.

Для количественной оценки эжектирующей способности потока материала вводится коэффициент скольжения компонентов ("коэффициент эжекции") ср. Таким образом, объёмы эжектируемого воздуха, поступающие в укрытие, можно определить как:

где Иг - конечная скорость падения материала, м/с; Бж -площадь поперечного сечения перегрузочного желоба, м2; /3-объемная концентрация перегружаемого материала в желобе, м3/м3.

Одним из факторов, влияющих на коэффициент эжекции <р, является аэродинамическое сопротивление системы: верхнее укрытие-

аспирационная воронка, определяемое суммой коэффициентов местного сопротивления (к.м.с.)

Е^с+со+с,,, (5)

где - значение коэффициента местного сопротивления верхнего аспирационного укрытия; ¿¡0~ к.м.с. перегрузочного желоба; - значение к.м.с. вертикальной жесткой перегородки.

Таким образом, аэродинамическое сопротивление разработанного аспирационного укрытия зависит от конструкции и расположения внутренней жёсткой перегородки.

Для исследования дополнительного местного сопротивления, возникающего при изменении угла наклона перегородки, и выявления зон вихреобразования в укрытии был произведен аэродинамический эксперимент на полупромышленной установке, смонтированной на каф. ТГВ ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова (рис. 2).

Рис.2, Полупромышленная экспериментальная установка для исследования аэродинамических характеристик аспирационных укрытий: 1 -аспирационная воронка; 2 - прямоугольный воздуховод, имитирующий работу перегрузочного желоба; 3 - исследуемое аспирационное укрытие; 4- отверстия

для измерения разрежения внутри укрытия; 5 - отверстие для измерения объёмов аспирируемого воздуха; 6 - канальный вентилятор; 7 - отверстие для измерения объёмов эжектируемого воздуха; 8 - наклонная жесткая перегородка

К вент.

В результате экспериментальных исследований были получены значения дополнительных к.м.с., возникающих за счет угла наклона перегородки 4,т.

Тогда коэффициент местного сопротивления наклонной перегородки г"ат можно определить как:

Ь пер

сакя = <с +С . (б)

~ пер J пер ~ паки

С использованием комплексного метода расчёта системы аспирации, реализованного в программном комплексе, разработанном на каф. ТГВ БГТУ им. В.Г. Шухова, было выявлено, что увеличение суммы к.м.с. тракта верхнее укрытие - аспирационная воронка выше ¿<f>19 не ведёт к требуемому снижению объемов аспирации (рис. 3).

н

Рис. 3 Графики зависимости Qa(£öдля двух частных случаев перегрузок

Таким образом, было доказано, что эффективное обеспыливание узлов перегрузки формовочных смесей обеспечивается разработанной конструкцией укрытия, имеющей, как правило, рабочую характеристику к.м.с. порядка 12-19.

Определены значения требуемой производительности систем аспирации типовых узлов перегрузок формовочной смеси, которые могут быть использованы инженерами-проектировщиками в случае отсутствия ряда исходных данных.

Важным показателем, необходимым для обоснованного выбора схемы и аппарата очистки воздуха, является дисперсный состав пыли и её концентрация в аспирируемом воздухе. В ряде работ установлено, что дисперсный состав аспирируемой пыли перегрузочных узлов не подчиняется нормально-логарифмическому закону распределения, что объясняется рядом причин. В результате обработки экспериментальных данных, собранных на различных предприятиях, в том числе на литейных заводах, было выявлено, что дисперсный состав аспирируемой пыли удовлетворительно описывается зависимостью в логарифмической сетке (рис. 4), имеющей вид:

0(с1) = М-\ё",(с1,), (7)

где Ы, т - эмпирические коэффициенты; с!, - диаметр частицы пыли, характеризующий соответствующую фракцию пыли, мкм.

Учитывая тот факт, что дисперсный состав аспирируемой пыли может быть определён параметром с1т„ то коэффициенты N и т для каждого случая будут иметь различные значения. В результате обработки данных было получено:

N = 864 • £/тах~1,04; (Ю

т = 0,12- 1п(й?тах) + 0,04. (9)

- ЛАгагх?6***

К" 0,9876

1г5у«5,б7гзк«»

И» - 0,9954

К-' - 0,9898

—»О 1" 2,88

К1 - 0,9932

■ и: у-М««*"®*

Н-' V. 0,9974 Р.7 - 0,9917

_____„^.¡ЛИЫИ*

Я» » 0.91561

,. У - 14.069*=«" Н' - 0,9882

Рис. 4 Графики дисперсного состава аспирируемой пыли и линии апроксимации, полученные при помощи программы ЕхеІ для различных значений <]тзх в логарифмической сетке

<1 мкм

Была разработана математическая модель динамики пылевых частиц в аспирационном укрытии, учитывающая влияние образующихся зон вихреобразования. При этом для расчета поля скоростей в укрытии использовался метод граничных интегральных уравнений с введением имитации вихря, а движение отдельных частиц пыли рассматривалось в полученном поле скоростей газа.

На основании решения разработанной математической модели движения частицы в аспирационном укрытии была произведена серия поисковых численных экспериментов, целью которых являлось выявление конструктивных элементов, влияющих на процессы пылеулавливания, и определение диапазона изменения уровня факторов. Как показал анализ результатов численного эксперимента, в разработанной конструкции укрытия наибольшее влияние на процессы инерционного осаждения пыли оказывают величина Л, угол наклона жесткой перегородки а, а также расстояние от аспирационной воронки до передней стенки е (рис. 1). На основании результатов численного

эксперимента были определены оптимальные значения вышеуказанных элементов укрытия: Ь/Н<0,45 (минимальное значение определяется технологическим процессом); 50<а<70°, с/е= 1,4, с увеличением данного значения частица удаляется, не попадая в углубление, с уменьшением - частицы удаляются вместе с возникающим обратным потоком.

В третьей главе рассматриваются результаты экспериментального исследования разработанной конструкции аспирационного укрытия.

Для получения данных о дисперсном составе аспирируемой пыли и снижения трудоемкости обработки пылевого препарата был использован лазерный анализатор частиц «Микросайзер 201с». Для учета аэродинамических свойств частиц пыли в результате сопоставления данных, полученных седиментационным методом и с использованием лазерного анализатора, определён корреляционный коэффициент О. Среднее арифметическое значение рассматриваемого коэффициента по сумме фракций составило 1,27.

Для подтверждения результатов численного эксперимента и получения зависимостей параметров работы усовершенствованной конструкции укрытия была разработана промышленная экспериментальная установка на узле перегрузки свежей формовочной смеси ОАО «Мценский литейный завод» (рис. 5), конструкция которой позволяла менять следующие геометрические параметры: Л, а, е (рис.

Рис. 5. Экспериментальное аспирационное укрытие на узле перегрузки формовочной смеси ОАО «Мценский литейный завод»: 1 - передняя сгенка укрытия; 2 - аспирационная воронка; 3 - жесткая перегородка, позволяющая изменять угол наклона и высоту; 4 - боковая внутренняя стенка; 5 -перегрузочный желоб; 6 - верхняя крышка укрытия; 7 - задняя стенка

Для оценки влияния рассматриваемых факторов на процессы пылеулавливания в усовершенствованной конструкции укрытия были использованы существующие зависимости, полученные для укрытий с

5).

одинарными стенками как учитывающие основные введением дополнительного коэффициента, характеризующие работу аспирационного укрытия с стенками, определяются как:

dm =5780

i

и..

р\ 1 + 0,08

UJi

факторы с Параметры, одинарными

(10)

(И)

Л = 72,2 • 10~3 Атак ■ U'x • ехр (-с) ; в = 3,75-0,33-р -10~3; с = </ + /; d = 0,63 ■ р • 10~3 + (0,62 + 0,022 • р • 10"3 ) (V;

/ = 0,03^'-5 + 0,7(р-10-3-1,4)2|,

где dmax - максимальный диаметр частиц пыли, содержащейся в аспирационном воздухе от простейшего типового укрытия без перегородки, мкм; UBX/ U0 - средняя скорость воздуха на входе в аспирационную воронку и в поперечном сечении аспирационного укрытия соответственно (оптимальное значение £/ВЛ= 1 для формовочной смеси), м/с; L - расстояние от желоба до аспирационной воронки, м; H - высота аспирационного укрытия, м; р - истинная плотность частицы пыли, кг/м3; А - концентрация аспирируемой пыли от простейшего типового укрытия без перегородки, мг/м3; Атгх -максимально возможная концентрация пыли в аспирационной воронке, мг/м3; W- влажность перегружаемого материала, %.

При проведении экспериментальных исследований был использован центральный композиционный рототабельный план полного факторного эксперимента для трех независимых переменных.

В качестве варьируемых факторов были приняты: отношение свободного проёма перегородки h к высоте укрытия H, h/H-, синус угла наклона жесткой перегородки, sincr, отношение длины аспирационной воронки с к расстоянию от воронки до передней стенки е, ç/e. В качестве функций отклика были приняты: коэффициент ктр, учитывающий снижение параметра dmax и параметр цпер, характеризующий снижение концентрации пыли на выходе из укрытия А:

АеР = Л-0-7ж„) = л

1

-d"ep

1 —

А-А,

пер

(12)

(13)

где ' Апер ~ максимальный диаметр частиц и концентрация

пыли соответственно, содержащаяся в аспирируемом воздухе от разработанной усовершенствованной конструкции укрытия.

Обработка результатов экспериментальных исследований с использованием модуля «Нелинейное оценивание», пакета программ статистического анализа «ЭТАПЭПСА 6.0» позволила получить регрессионные зависимости вида:

А.„ = 4,

1-| -4,35-2-^ + 6,95та + 3,56-+1,-4,46зт2 а-1,2^

_^_0,52 + 0,38у + 4,025та-0,24--2,43^| -2,935т2а + 0,П^

;(14) (15)

В результате обработки экспериментальных данных было выявлено, что графики пофракционной эффективности очистки асприруемой пыли в разработанной конструкции укрытия по отношению к дисперсному составу пыли от укрытий с одинарными стенками удовлетворительно описываются параллельными прямыми в логарифмически вероятностной координатной сетке. Угловой коэффициент прямых, характеризующих степень очистки, равен 1,79, что соответствует углу наклона графика в 60°:

Е,{а)=ь+к-ш,у, (16)

¿> = 100 -1,73 ■ ; А = #60° = 1,73, где Е,(ё)~ степень очистки ¡-ой фракции в усовершенствованном укрытии с перегородкой по отношению к укрытою с одинарными стенками, %.

В четвёртой главе рассмотрен вопрос практической реализации полученных теоретических и экспериментальных исследований.

Зависимость, позволяющая оценить влияние работы системы аспирации в комплексе систем обеспыливания при определении концентрации пыли в воздухе помещения литейных цехов:

(1 -С„У[Рр + Р, (1 - Раца)- РЛ ] + цС„

где С — усреднённая концентрация пыли в помещении, мг/м3; Сп - концентрация пыли в приточном воздухе, мг/м3; -

интенсивность пылевыделения соответственно от распределенных и локальных источников, г/ч; ви - усредненная интенсивность пылеуборки, г/ч; в - : общая интенсивность пылевыделения в рассматриваемое помещение, г/ч; г]а, Пц ~ эффективность работы системы аспирации и централизованной вакуумной пылеуборки соответственно; т - число локальных источников пылевыдепений, оборудованных аспирацией; п - общее число локальных источников пылевыделений; к^ - максимальная кратность воздухообмена в помещении, час"1; С Сот?* - принятый и максимально возможный расход для разбавления пыли до норм ПДК приточного воздуха в помещение, м3/ч; IV - объем рассматриваемого помещения, м3; к0 - коэффициент осаждения пыли, характеризующий свойства производственной пыли, находящейся в воздухе, час"1, который был получен в результате обработки экспериментальных данных запылённости воздуха в формовочно-заливочном отделении ОАО «Мценский литейный завод» и составил Ль=3,74. Так как коэффициент пылеосаждения к0 зависит от свойств пыли, витающей в воздухе рабочей зоны, а именно от плотности и её дисперсного состава, то следует предположить, что данный коэффициент будет справедлив и для аналогичного производства, где присутствует переработка формовочной смеси.

Было установлено, что снижение максимального диаметра частиц пыли в аспирируемом воздухе при использовании разработанной конструкции аспирационного укрытия позволяет снизить требуемую скорость аспирационного потока в воздуховоде систем аспирации до двух раз, что обусловливает уменьшение потерь давления в сети.

Произведены расчёты по разработанной методике одной из систем аспирации ОАО «Мценский литейный завод», оборудованной усовершенствованными аспирационными укрытиями, которые показали, что использование циклона как аппарата первой ступени очистки аспирационного воздуха нецелесообразно из-за его низкой степени очистки.

Предложен практический способ модернизации существующих аспирационных укрытий с одинарными стенками на предприятиях литейной промышленности без их демонтажа. Была рассчитана экономическая составляющая внедрения аспирационных укрытий с двойными стенками и наклонной перегородкой на промышленном предприятии. Стоимость экономии электроэнергии за счёт использования вентилятора с меньшей потребляемой мощностью и за счёт снижения требуемой мощности общеобменной системы вентиляции для одной системы аспирации ОАО «Мценский литейный завод» составила 102,41 тыс. руб. в год (в ценах 2013 г).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы по работе:

1. Для улучшения условий труда рабочих в литейных цехах, содержащих узлы перегрузки формовочной смеси, разработана и внедрена более совершенная система местной вытяжной вентиляции, основным элементом которой является предлагаемое аспирационное укрытие.

2. Выполненный анализ работы укрытий систем аспирации при переработке формовочных масс показал возможность использования укрытий не только как устройств локализации пылевыделений, но и как первой ступени очистки аспирационного воздуха, снижая тем самым энергоёмкость систем.

3. Разработаны усовершенствованные конструкции укрытий, подтверждённые патентами РФ на полезную модель. Рассматриваемая конструкция укрытия (пат. № 97438) является наиболее эффективной с точки зрения пылеулавливающих свойств и позволяет снизить требуемые объёмы удаляемого воздуха, концентрацию пыли и процентное содержание в ней крупных фракций до двух раз, по отношению к существующим конструкциям, что по существу позволяет считать её первой ступенью очистки воздуха.

4. Разработана математическая модель движения одиночной частицы пыли, основанная на уравнении движения в поле скоростей воздушного потока в укрытии, учитывающая влияние возникающих вихрей.

5. Исследованы траектории движения частиц пыли в разработанном аспирационном укрытии, полученные решением математической модели. В результате траекторного анализа выявлены конструктивные элементы укрытия, влияющие на процесс пылеулавливания, а также определены их оптимальные значения и диапазон изменения уровня факторов, что легло в основу проведения натурного промышленного эксперимента. Даны рекомендации по проектированию разработанной конструкции укрытия.

6. В результате эксперимента на специально разработанной полупромышленной установке произведено исследование аэродинамических свойств разработанной конструкции укрытия, получены значения коэффициента местного сопротивления наклонной перегородки, уточнены требуемые объёмы аспирируемого воздуха.

7. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие прогнозировать дисперсный состав аспирируемой пыли на стадии проектирования систем аспирации.

8. На основании данных, полученных в результате промышленного эксперимента на ОАО «Мценский литейный завод», была разработана инженерная методика определения параметров работы усовершенствованного аспирационного укрытия, что позволит обоснованно подбирать на стадии проектирования пылеулавливающий аппарат и в ряде случаев отказаться от двухступенчатой схемы очистки воздуха.

9. Адаптирована методика расчёта эффективности работы систем аспирации в комплексе систем обеспыливания применительно к литейным цехам, позволяющая прогнозировать интегральную концентрацию пыли в воздухе помещения.

10. Экономический эффект от внедрения усовершенствованной конструкции укрытия, для одной существующей системы аспирации АТУ№5 ОАО «Мценского литейного завода», включающей три узла перегрузки формовочной смеси, составил 102409 руб. в год. Приведен практический способ модернизации конструкций укрытий с одинарными стенками без их демонтажа, а также даны значения требуемых объёмов аспирации от типовых узлов перегрузок формовочных масс.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Монографии:

1. Киреев, В.М. Обеспыливающая вентиляция / Минко В.А., Логачев И.Н., Логачев К.И. и др. // Монография под общ. Ред. В.А. Минко. Том 2. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. - 565 с. (Лично автором 19 с.)

Статьи в журналах, входящих в «Перечень ведущих научных журналов и изданий»:

1. Киреев, В.М. Расчет и разработка аспирационных укрытий мест перегрузок / Киреев В.М., Гольцов А.Б., Минко В.А. // Науч.-теорет. журнал «Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова». - 2010. - №3,- С. 114-117.

2. Киреев, В.М. Снижение запылённости при перегрузке формовочных масс в литейных цехах / Киреев В.М. // Науч.-техн. журнал «Экология и промышленность России». - 2012. - №12. - С. 1013.

3. Киреев, В.М. Разработка аспирационных укрытий и инженерной методики их расчёта / Киреев В.М., Минко В.А. // Науч.-производ. журнал «Безопасность труда в промышленности». - 2013. -№2. - С. 42-46.

4. Киреев, В.М. Исследование конструкции аспирационного укрытия для применения в стеснённых условиях / Гольцов А.Б., Киреев В.М., Феоктистов А.Ю. // Науч.-практ. журнал «Экология промышленного производства». - 2013. - №1 (81). - С. 2-5.

Доклады и тезисы докладов на конференциях:

1. Киреев, В.М. Усовершенствование методов расчета эффективности аспирационного укрытая / Киреев В.М., Минко В.А., Гольцов А.Б. // III Международная науч.-практ. конф. «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование». - Белгород, 2006. - С. 230-234.

2. Киреев, В.М. Обеспечение нормальных условий труда по пылевому фактору на горно-обогатительных предприятиях. / Киреев В.М., Минко В.А., Гольцов А.Б // Всероссийская науч.- практ. конф. «Современные проблемы технического, естественнонаучного и гуманитарного знания». - Губкин, 2007. - С. 122-125.

3. Киреев, В.М. Системы комплексного обеспыливания процессов переработки сыпучих материалов / Киреев В.М., Гольцов А.Б., Староверов С.В. и др. // IX Междунар. научно-техн. конф. «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства «ИнЭРТ-2010».- Донской государственный технологический университет, Ростов н/Д, 2010. - С. 67-70.

4. Киреев, В.М. Расчёт аспирационных укрытий мест перегрузок. / Киреев В.М., Минко В.А., Староверов С.В. // Междунар. науч. конф. «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - Волгоград -Самарканд, 2010. - С. 218-223.

Патенты и авторские свидетельства:

1. Пат. 9743813 U1 Российская Федерация, 51 МПК E21F 5/00 (2006.01). Аспирационное укрытие мест перегрузки сыпучего материала. Киреев В.М. и др.: заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова - заявка 2010114489/03 заявл. 12.04.2010; опубл. 10.09.2010, Бюл. №25.-2 с.

2. Пат. 9716813 U1 Российская Федерация, 51 МПК E21F 5/00 (2006.01). Аспирационное укрытие мест перегрузки сыпучего материала. Гольцов А.Б. и др.: заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова - заявка 2010114416/03 заявл. 12.04.2010; опубл.

27.08.2010, Бюл. №24.-2 с.

3. Пат. 10260313 U Российская Федерация, 51 МПК B56G 69/18 (2006.01). Аспирационное укрытие мест перегрузки сыпучего материала. Киреев В.М. и др.: заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова - заявка 2010143830/11 заявл. 26.10.2010; опубл.

10.03.2011, Бюл. №7.-2 с.

ЛР №04779 от 18.05.01. В набор__ В печать

Объем 1,0 усл.п.л., 1,0 уч.-изд.л. Офсет. Бумага тип №3. Формат 60x84/16. Заказ № /¿Г/. . Тираж 100.

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

04201 36051 1 КИРЕЕВ ВИТАЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ АСПИРАЦИОННЫХ УКРЫТИЙ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЗАПЫЛЁННОСТИ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ ФОРМОВОЧНЫХ МАСС В ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХАХ

Специальность 05.26.01 - Охрана труда (в машиностроении)

ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Минко Всеволод Афанасьевич

Белгород 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 6

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ..................................................................... 11

1.1 Пылевыделение как один из вредных факторов литейного производства............................................................................ 11

1.2. Технологический процесс производства и источники пылеобразования в литейных цехах................................................ 13

1.3. Система аспирации в комплексе систем по снижению запыленности

в воздухе рабочей зоны............................................................... 19

1.4. Актуальность внедрения аспирационного укрытия в качестве первой ступени очистки аспирационного воздуха........................................ 24

1.5. Анализ существующих конструкций аспирационных укрытий и их

классификация......................................................................... 27

Выводы................................................................................... 38

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АСПИРАЦИИ ПРИ ПЕРЕГРУЗКАХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ........................... 40

2.1. Расчёт объемов аспирации при перегрузках сыпучих материалов с конвейера на конвейер................................................................. 40

2.2. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик разработанной конструкции аспирационного укрытия......................... 49

2.2.1. Условия проведения эксперимента..................................... 49

2.2.2. Результаты аэродинамического эксперимента разработанной конструкции укрытия............................................................. 53

2.2.3. Определение оптимального значения суммы коэффициентов местных сопротивлений в аспирационном укрытии...................... 57

2.3. Расчёт концентрации и дисперсного состава пыли на выходе из аспирационного укрытия............................................................... 59

2.3.1. Существующая методика прогнозирования дисперсного

состава аспирируемой пыли.................................................... 59

2.3.2. Закономерности распределения промышленных пылей по размерам............................................................................ 66

2.3.3. Предлагаемый способ описания дисперсного состава аспирируемой...................................................................... 67

2.3.4. Существующая методика расчёта концентрации аспирируемой пыли от аспирационных укрытий простейшей конструкции............ 69

2.4. Математическое моделирование процессов пылеулавливания в аспирационном укрытии................................................................ 72

2.4.1. Основные положения математического и компьютерного моделирования двухфазных потоков в системах аспирации............ 73

2.4.2. Разработка математической модели движения одиночной частицы в аспирационном укрытии........................................... 74

2.5. Результаты численного эксперимента и описание процессов,

происходящих в аспирационном укрытии......................................... 80

Выводы.................................................................................... 86

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АСПИРАЦИОННОГО УКРЫТИЯ.................................................. 88

3.1. Экспериментальный стенд, методика проведения промышленного эксперимента............................................................................. 88

3.2. Программа исследований на экспериментальной установке............... 92

3.2.1. Методики и приборы измерения исследуемых параметров................92

3.2.2. Сравнение дисперсных составов пыли, полученных различными методами............................................................................................................................................................96

3.3. Матричное планирование многофакторного эксперимента............................99

3.4. Математическая обработка результатов эксперимента....................................108

3.5. Результаты исследования дисперсного состава пыли от различных конструкций укрытий..................................................................................................................................111

Выводы

114

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ..................................................................... 116

4.1. Рекомендации по использованию разработанной конструкции

укрытия в качестве первой ступени очистки воздуха.......................... 116

4.2. Эффективность работы систем аспирации в комплексе систем обеспыливания.......................................................................... 119

4.3. Социально-экономический эффект внедрения усовершенствованных конструкций аспирационных укрытий............................................. 125

4.3.1. Целесообразность использования аспирационного укрытия в качестве первой ступени очистки воздуха на примере АТУ№5 ОАО «Мценского литейного завода»...................................................... 128

4.3.2. Экономическая эффективность использования разработанной конструкции укрытия на примере АТУ№5 ОАО «Мценского литейного

завода»................................................................................... 137

Выводы.................................................................................... 143

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................... 144

Список использованной литературы............................................... 146

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................... 161

Приложение 1. Объёмы аспирируемого воздуха от укрытий с

одинарными стенками................................................................. 162

Приложение 2. Характеристики вентиляторов используемых в

аэродинамическом эксперименте................................................... 163

Приложение 3. Таблица дисперсного состава аспирируемой пыли для

аспирационных укрытий с одинарными стенками.............................. 164

Приложение 4. Основные существующие зависимости описания

дисперсного состава измельченного материала................................. 165

Приложение 5. Результаты численного эксперимента.......................... 167

Приложение 6. Поверхности отклика полученные в результате

обработки промышленного эксперимента...................................... 170

Приложение 7. Расчёт перегрузочных узлов АТУ№5 ОАО «Мценского

литейного завода»...................................................................... 172

Приложение 8. Авторские свидетельства, полученные при участии

автора работы............................................................................ 191

Приложение 9. Документы о внедрении материалов диссертационной работы..................................................................................... 197

ВВЕДЕНИЕ

Работа посвящена совершенствованию конструкций аспирационных укрытий и использования их не только как средств коллективной охраны труда, но и в качестве первой ступени очистки воздуха, при перегрузках формовочных масс в литейной промышленности.

Актуальность работы.

Технологические процессы в литейных цехах машиностроительных предприятий связаны с транспортированием и переработкой формовочных масс (перегрузка, дробление, смешивание и др.). Данные процессы сопровождаются интенсивным выделением пыли в атмосферу производственных помещений, которая характеризуется высокой дисперсностью и является одной из основных причин возникновения у рабочих болезней пылевой этиологии. Наиболее эффективными методами борьбы с болезнями этого типа следует считать технические меры: аспирацию, централизованную пылеуборку и общеобменную вентиляцию.

Проведенный анализ технологического процесса переработки формовочных масс позволяет сделать вывод, что наибольшие величины запыленности наблюдаются на узлах перегрузки с конвейера на конвейер. Самым эффективным способом коллективной защиты рабочих от действия пыли, в этом случае является локализация пылевыделений при помощи систем аспирации, определяющим элементом которой является аспирационное укрытие. Системы аспирации определяют требую производительность всего комплекса обеспыливающей вентиляции, и как правило, имеют двухступенчатую систему очистки воздуха: циклон для очистки от крупнодисперсной пыли и фильтр для очистки от мелких фракций. Данная схема весьма энергоемка и требует значительных эксплуатационных и капитальных затрат.

В этих условиях возникает необходимость разработки и внедрения усовершенствованных аспирационных укрытий, обладающих простотой конструкции, которые будут выступать не только как устройство локализации источника пылевыделения, но и в качестве первой ступени очистки воздуха, значительно снижая тем самым энергоёмкость аспирационных систем. Этим

требованиям в полной мере отвечают аспирационные укрытия, конструкция которых содержит двойные стенки и жесткую внутреннюю перегородку. Практика показала, что эффективная работа укрытий возможна лишь в том случае, если при их конструировании учитывалась динамика формирования и движения запылённых потоков.

Таким образом, разработка новых конструкций укрытий, исследование их работы и получение инженерной методики расчёта является весьма актуальной задачей в области охраны труда предприятий литейной промышленности.

Целью работы является совершенствование конструкции аспирационного укрытия места пылевыделений, являющейся средством коллективной защиты от воздействия вредных факторов, и использование её в качестве первой ступени очистки воздуха при перегрузке формовочных масс в литейных цехах машиностроительных предприятий.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования:

1. Выявление тенденций совершенствования конструктивных элементов и разработка новых конструкций аспирационных укрытий, направленных на снижение запылённости аспирируемого воздуха при перегрузке формовочных масс.

2. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов пылеулавливания в разработанной конструкции аспирационного укрытия.

3. Получение данных о требуемых объёмах аспирации от разработанной конструкции укрытия.

4. Экспериментальное исследование дисперсного состава и концентрации аспирируемой пыли от разработанной конструкции укрытия, получение закона распределения дисперсного состава аспирируемой пыли.

5. Разработка математической модели движения частицы пыли в укрытии с учетом зон вихреобразования.

6. Разработка инженерной методики определения параметров работы усовершенствованной конструкции укрытия.

7. Уточнение методики расчёта концентрации пыли в воздухе рабочей зоны при использовании комплекса систем обеспыливания, включающего системы

аспирации, применительно к литейной промышленности.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов пылеочистки, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК, опытно-промышленные исследования на специально разработанных установках полупромышленного и промышленного типа.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлена зависимость влияния геометрических параметров разработанного аспирационного укрытия на концентрацию и дисперсный состав аспирируемой пыли.

2. Уточнена математическая модель движения одиночной частицы, основанная на уравнении движения в поле скоростей воздушного потока, учитывающая влияния зон вихреобразования, что позволило разработать эффективные конструкции укрытия.

3. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие прогнозировать дисперсный состав пыли в аспирируемом воздухе.

4. Уточнена интегральная модель формирования концентраций пыли в рабочей зоне литейных цехов при комплексном использовании систем обеспыливания.

На защиту представлены следующие научные положение и результаты:

-инженерная методика расчёта параметров работы усовершенствованной конструкции укрытия;

-регрессионная математическая модель, характеризующая улавливание пыли формовочных масс в разработанной конструкции укрытия;

-рекомендации по проектированию конструкций аспирационных укрытий являющихся первой ступенью очистки, полученные на основании численного эксперимента;

- математическая модель движения одиночной частицы пыли, основанная на уравнении движения в поле скоростей воздушного потока в укрытии, учитывающая влияние возникающих вихрей.

-зависимости, позволяющие прогнозировать дисперсный состав

аспирируемой пыли;

-методика определения концентрации пыли в воздухе предприятий литейной промышленности при различных вариантах использования комплекса систем обеспыливания.

Практическая значимость работы:

1. Разработана усовершенствованная конструкция укрытия, позволяющая снизить концентрацию пыли и требуемые объёмы удаляемого воздуха, новизна которой подтверждена патентом РФ на полезную модель.

2. По результатам проведённых исследований разработана инженерная методика, позволяющая определить эффективность пылеулавливания усовершенствованной конструкции аспирационного укрытия.

3. Использование разработанной конструкции укрытия позволит в ряде случаев отказаться от двухступенчатой схемы очистки аспирационного воздуха, значительно тем самым энергопотребление и капитальную стоимость систем.

4. Даны практические рекомендации по проектированию разработанной конструкции укрытия, которая является первой ступенью очистки воздуха.

5. Предложена методика расчёта концентрации пыли в воздухе литейных цехов при использовании комплексного обеспыливания.

6. Предложен практический способ модернизации существующих аспирационных укрытий с одинарными стенками до разработанной конструкции без их демонтажа.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и получили положительную оценку на: III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование» (Белгород, 2006); IX Международной научно-технической конференции «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства «ИнЭРТ-2010» (Ростов-на-Дону 2010); конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» (Волгоград - Самарканд, 2010; Волгоград 2012).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 25 работах, в том числе 4 в журналах, входящих в «Перечень ведущих научных журналов и изданий», одной монографии, в трех патентах на

полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 203 страницы, в том числе: 160 страниц - основной текст, содержащий 26 таблиц, 43 рисунка; списка литературы из 152 наименований; и 9 приложений на 43 листах.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Пылевыделение как один из вредных факторов литейного производства

Технологические процессы литейного производства машиностроительных предприятий характеризуется выделением вредных производственных факторов в рабочую зону, которые вызывают различные профзаболевания.

Как показал анализ исследований [79, 92], выполненный на основе статистического метода изучения причин профессиональных заболеваний, для литейных цехов машиностроительных заводов одним из наиболее опасных вредных производственных факторов является пыль, вызывающая заболевания пылевой этиологии.

Стандартизированные показатели заболеваемости показывают, что самый высокий уровень заболеваемости органов дыхания работников машиностроения характерен для рабочих литейного производства [11]. Заболеваемость рабочих литейного производства болезнями пылевой этиологии обусловлена наличием технологических процессов по переработке формовочных масс, связанных с многократными транспортными и подготовительными операциями (перегрузка, загрузка, выгрузка, дробление, выбивка, транспортирование и т. д.), которые сопровождаются выделением пыли. Причем, как отмечает автор в работе [79], эти заболевания в основном являются профессиональными. Основную долю этих заболеваний составляют хронические обструктивные пылевые бронхиты, эмфиземы легких, силико-туберкулезы и силикоз, являющийся наиболее тяжелым из заболеваний пылевой этиологии.

Проводились исследования, в том числе при участии сотрудников кафедры ТГВ БГТУ им. В.Г. Шухова [53], целью которых являлось определение действия фиброгенной активности ряда различных пылей на животных. В результате было выявлено, что при затравке крыс необработанной пылью чугунолитейного завода в течение 4-х месяцев наблюдались глубокие расстройства кровообращения в

лёгких с множественными кровоизлияниями, выраженное нарушением микроциркуляции с развитием гипоксической диффузной пролиферации гистиоцитарных элементов и начальными формами образования значительного количества силикотических узелков.

Согласно [10, 11], силикоз, как правило, развивается у рабочих, находящихся более пяти лет в условиях запыленности рабочих мест мелкодисперсной