автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Совершенствование оценки качества воздушной среды цехов с многоуровневым расположением рабочих зон

На правах/рмйописи

ГАДАБОРШЕВА ТАМАРА БИМБУЛАТОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ЦЕХОВ С МНОГОУРОВНЕВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ

РАБОЧИХ ЗОН

05.26.01. Охрана труда (строительство)

05.23.03 Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0050194Э1)

1 9 ДПР 2012

Волгоград -2012

005019490

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор АЗАРОВ ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

Официальные оппоненты: ГОЛОВАНЧИКОВ АЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Процессы и аппараты химических производств»

ЧЕБОТАРЕВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

кандидат технических наук, ведущий специалист центра сопровождения проектов ООО «ДАК Волгоград»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Защита состоится 06 апреля 2012 года в 11-00 на заседании диссертационного совета ДМ212.026.05 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан 0 6 марта 2012 г. Ученый секретарь

диссертационного совета

Юрьев Ю.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В особую группу производственных помещений, отличающихся сложностью пространственного размещения технологического оборудования, можно выделить цеха, имеющие технологические площадки на различных отметках. На таких предприятиях при осуществлении многих технологических процессов, в частности, при дроблении, измельчении, истирании и т.д., а также транспортировке порошкообразного сырья и продуктов, в воздух рабочей зоны выделяется большое количество мелкодисперсной пыли, часто одновременно с газами и избыточным теплом. Это создает неблагоприятные санитарно-гигиенические условия труда на рабочих местах, что приводит к росту профессиональных заболеваний.

Среди производств, имеющих подобные архитектурно-планировочные решения, можно назвать предприятия строительной индустрии по производству ж/б изделий, цемента, гипса и других вяжущих. Натурные замеры параметров рабочей среды (температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны) на предприятиях таких производств показал, что запыленность воздуха на рабочих местах в ряде случаев в несколько раз превышает ПДКрз. и перепады температур по высоте производственных помещений достигают 13°С, а в плане помещений 8°С. Для рабочих данных предприятий характерен высокий уровень заболеваемости профессиональными заболеваниями, вызванными воздействием мелкодисперсной пыли и нестабильностью температурного режима.

Одной из причин несоответствия параметров воздушной среды рабочих зон нормативным в цехах с многоуровневым расположением оборудования являются проектные решения, основанные на стандартных методах, которые не учитывают закономерности распространения выделяющихся вредностей. Следовательно, используемые расчеты в полной мере не учитывают распространение пыли и тепла по объему цехов подобной конструкции. Поэтому актуальными являются исследования, направленные на разработку научно обоснованных методов оценки и нормирования вредных производственных факторов (нестабильной температуры и повышенной запыленности воздуха рабочей зоны) путем совершенствования методов расчета распространения указанных вредностей в цехах с многоуровневым расположением оборудования, в частности, на предприятиях строительной индустрии по производству ж/б изделий, цемента, гипса и других вяжущих.

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

Цель работы. Достижение нормируемых параметров состояния производственной среды (температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны) в цехах с многоуровневым расположением оборудования на основании совершенствования оценки качества воздушной среды цехов, посредством совершенствования методов расчета воздухораспределения и организации рационального воздухообмена на рабочих местах.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- анализ технологического оборудования предприятий, для которых характерны цеха с многоуровневым расположением оборудования, как источника поступления пыли и тепла в рабочую зону и его компоновки в объеме цеха;

- определение исходных данных для разработки мероприятий по созданию нормативных значений температуры и запыленности воздуха рабочей зоны цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- построение расчетной модели распространения тепла и пыли в воздухе рабочей зоны с определением эффективности удаления загрязняющих веществ на основе теоретических и экспериментальных исследований воздухообмена в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

- уточнение понятия элементарного аэродинамического объема (ЭАО) для цехов с многоярусным расположением оборудования;

- разработка методов и средств снижения запыленности воздуха и стабилизации температурного режима рабочей зоны цехов с многоярусным расположение технологических площадок;

- анализ существующих схем воздухораспределения в цехах с многоуровневым рабочих зон;

- разработка методики расчета воздухообмена в цехах с многоярусным расположением технологических площадок с учетом деления на аэродинамические объемы и выбором схемы вентилирования.

Основная идея работы состоит в разработке обоснованных проектных решений по снижению воздействия на работающих вредных производственных факторов (температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны) с учетом закономерностей распространения вредностей (тепла и пыли) и применение методов и средств вытесняющей вентиля- вентиляции в цехах с многоярусным

4

расположением технологических площадок строительного производства с предварительным делением на элементарные аэродинамические объемы.

Методы исследований включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, физическое и математическое моделирование, лабораторные исследования, обработку экспериментальных данных, опытно-промышленные исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментов, выполненных на лабораторной установке и подтверждающих удовлетворительную сходимость полученных результатов исследований с результатами других авторов.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- уточнено понятие элементарного аэродинамического объема для цехов с многоуровневым расположением рабочих зон, определены и систематизированы виды элементарных аэродинамических объемов в зависимости от наличия в них источников пылегазовыделений, их мощности, геометрии и количества;

- разработана физико-математическая модели, описывающая процесс распространения вредностей воздушными потоками между элементарными аэродинамическими объемами цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- получены экспериментальные данные, характеризующие закономерности перетекания вредностей в элементарных аэродинамических объемах цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- разработана методика для определения величины воздухообмена при использовании методов вытесняющей вентиляции для цехов с многоуровневым расположением оборудования с целью достижения нормируемых значений температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.

Практическое значение работы:

- разработана методика разделения цехов с многоуровневым расположением оборудования на элементарные аэродинамические объемы;

- разработана методика определения величин вредностей, поступающих в воздух рабочих зон цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- разработаны рекомендации по проектированию и улучшению параметров воздушной среды рабочих зон в цехах с многоуровневым расположением оборудовании;

- разработана методика расчета воздухообмена ЗАО с учетом воздействия других элементарных объемов;

- разработаны рекомендации по проектированию систем вытесняющей вентиляции в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

Реализация результатов работы: - методика оценки качества воздушной среды цехов с многоуровневым расположением рабочих зон внедрена ЗЛО «Промтехмонтаж» при разработке проектной документации;

- рекомендации по проектированию, выводы и научные результаты работы внедрены при разработке мероприятий по улучшению параметров воздушной среды рабочих зон на ОАО «Завод ЖБИ» г. Нальчик и заводе медной катанки «Налкат»;

- рекомендации по проектированию, выводы и научные результаты работы внедрены на ОАО Нальчинский хлебозавод при реконструкции систем общеобменной вентиляции;

- материалы диссертационной работы используются в учебном процессе студентов специальностей 2801.02 «Безопасность технологических процессов и производств» и 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей распространения тепла и пыли в воздухе рабочей зоны для предприятий строительной отрасли в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

- математическая модель и аналитические зависимости, описывающие процесс распространения пыли и тепла в воздухе рабочей зоны в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

- разработанная классификация видов ЭАО в зависимости от наличия в них источников пылегазовыделений, их мощности, геометрии и количества;

- расчетные формулы для величины воздухообмена при организации вытесняющей вентиляции для цехов с тепло- и пылевыделениями с многоуровневым расположением оборудования и рабочих зон.

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: Международной научно-практической конференции «Интелектуальный потенциал XXI века: ступени познания» (Новосибирск, 2010г.); «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» (Самарканд, 2010г.); Экология и безопасность в техносфере: (Орел, 2011г.); «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте» (Одесса, 2010г.); «Машиностроение и техносфера XXI века» (Донецк 2009г.); «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза 2009г.); «Города России: проблемы

б

строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (Пенза 2010г.); ежегодных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (г. Волгоград 2009-2011г.г.)

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 15 работах, в том числе 5 из них в рецензируемых изданиях.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность проведенных исследований, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, ее научная новизна и практическая значимость, а также приведены данные о реализации полученных результатов.

Первая глава посвящена анализу воздействия вредных производственных факторов - мелкодисперсной пыли и избыточного тепла на организм работников и обзору существующих в настоящее время планировочных решений расположения оборудования, являющегося источником поступления пыли и избыточного тепла в воздух рабочей зоны в цехах с многоуровневым расположением оборудования. Также проведена сравнительная оценка схем воздухораспределения на предприятиях с многоуровневым расположением оборудования.

Вопросы рационального распределения приточного воздуха приобретают тем большее значение, чем выше санитарно-гигиенические и технологические требования к однородности воздушной среды помещений. В России проблемами организации воздухообмена в цехах с технологическими площадками или проемами в межэтажных перекрытиях занимались Никиктин В.П., Селиверстов А.Н., Батурин В.В., Кудрявцев Е.В., Полосин И.И., Богуславский Е.И., Кононен-ко В.Д., Азаров В.Н. и др. За рубежом оценкой качества воздухораспределения занимались Г. Штауб, П. Фангер, Р.Невинсон и др. Ими были предложены различные схемы организации воздухообмена и его расчета, однако, для ряда процессов с многоуровневым расположением оборудования и рабочих зон не разработаны принципиальные решения по приведению параметров воздушной среды к нормативным значениям.

Выделение пыли и избыточного тепла в рабочую зону помещений происходит при различных технологических операциях, а также при неудовлетворительной работе систем локализующей вентиляции на предприятиях строительной, химической и пищевой промышленности (рис.1), что приводит к ухудшению условий труда рабочих, повышенной утомляемости и возникновению профессиональных заболеваний (пылевые бронхиты, пневмокониоз и т.д.), а также

7

негативно влияет на работу технологического оборудования, контрольно-измерительных приборов.

а) в)

Рис. 1 а) разрез цеха бетоносмесительного узла, б) хлебозавода, в) подготовительного цеха шинного завода

Действенным способом эффективной оценки параметров воздушной среды в цехах с многоуровневым расположением оборудования и рабочих зон является расчленение всего объема цеха на элементарные аэродинамические объемы.

Вторая глава посвящена исследованию закономерностей движения воздушных потоков в рабочих зонах цехов с многоуровневым расположением оборудования. Для анализа закономерностей движения воздушных потоков в объеме цехов подобной конструкции используется понятие элементарного аэродинамического объема, который может быть определен как область, имеющая некоторые ограничения в виде ограждений, оборудования, либо выделенная в плане площадка с самостоятельным воздухообменом. Выявлены основные признаки формирования элементарных аэродинамических объемов, к которым относятся: ограниченность строительными конструкциями (одностороннее, двустороннее, трехстороннее), наличие источника загрязнения (точечный, линейный), их мощность, количество, месторасположение, а также вид загрязнения - пыль, избыточное тепло или их совместное выделение. При этом может наблюдаться как внешнее воздействие воздушных потоков, так и влияние рассматриваемого объема на воздушную среду помещения. Распределение воздушной струи по эле-

менгарному объему должно быть рассмотрено с учетом таких параметров, как мощность и вид источника выделения тепла и пыли, его геометрические параметры и место расположения, ограниченность элементарного объема строительными конструкциями и их линейными размерами.

Элементар иы й аэродинамический объем

Л_

Ограниченность

строительных конструкций эао

X

Рис. 2 Классификация элементарных аэродинамических объемов Проведена классификация ЭАО (рис. 2) в зависимости от следующих факторов: наличия источника загрязнения, их количества, мощности, ограниченности объема как в плане, так и по высоте, степени внешнего воздействия, либо влияния рассматриваемого объема на воздушную среду всего помещения, вида выделяемых оборудованием вредностей. Проведен анализ поведения струи подаваемого воздуха в элементарном аэродинамическом объеме (рис.3).

а)

б)

Рис. 3 Схемы распределения воздушных потоков в элементарных аэродинамических объемах многоярусного помещения: а) с выделениями пыли; б) с теп-лоизбытками б). О- приточные воздуховоды, И1 - источники загрязнения

Так на рис.З(а) рассматриваются схемы движения воздушных потоков в элементарных аэродинамических объёмах с разносторонним ограничением. Источники загрязнения различной мощности, имеют различное расположение, максимальная высота подъёма потока ограниченна подаваемой струей, а также строительными конструкциями и не достигает высоты равновесия; при этом Ь<0,5Н, Н<Ь, подаваемая струя изотермическая направленного действия, ввиду мощности восходящего конвективного потока, принимает вид веерной восходящей струи; примыкающая зона не достигает границы источника загрязнений, соответственно поток частично перетекает в зону дыхания ниспадающим потоком, а более значительная часть - в ствол цеха восходящим потоком.

На рис.3(6) показаны схемы движения воздушных потоков в элементарных аэродинамических объёмах с разносторонним ограничением. Источники загрязнения различной мощности, имеют различное расположение, максимальная высота подъёма загрязненного потока не ограниченна подаваемой струей и строительными конструкциями и достигает высоты равновесия; при этом Ь<0,5Н, Н<Ь, подаваемая струя изотермическая направленного действия, примыкающая зона достигает границы источника загрязнений, соответственно происходит сдув потока, который частично перетекает в зону дыхания ниспадающим потоком, а более значительная часть - в ствол цеха восходящим потоком, а из ствола цеха, вследствие небольшой скорости воздуха внутри элементарного объёма, происходит подсос воздуха.

ю

В третьей главе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований движения воздушного потока при различных скоростях и концентрациях в рассматриваемых элементарных объемах и их взаимовоздействия в многоуровневых цехах. При анализе исходили из нестационарной гидродинамической двумерной модели, описываемой системой уравнений (1)-(3):

+ йг\>(р • г7)= Q(x, у~) (1)

(2)

•Л

-^+й-Чр + у- рЧй=дЕ (3)

где р - плотность воздуха, р - давление, Й = $их,и:} - вектор скорости, у= 1,42 - показатель адиабаты, V- дифференциальный оператор набла, (¿, Q^J, ~ функции источников.

В основе численной модели лежит алгоритм ТУБ в декартовой системе координат, который продемонстрировал свою эффективность для широкого круга задач. Внутри расчетной области задаем положения, приточных воздуховодов и источников загрязнения набором координат в качестве начального со-

стояния граничных условий выбираем параметры потока загрязнения от источника йр(х,:), приточных воздуховодов и в потоке, поднимающимся с нижнего этажа (по стволу).

На рис. 4 показана структура вентиляционного течения по результатам численных расчетов. В расчетной области имеется два четко выделенных потока: 1) первый поток исходит от источника загрязнения, что формирует первую струю; 2) второй поток генерируется приточными воздуховодами. Последний взаимодействует с первым, сильно отклоняя его влево (рис. 4). Имеется переходная зона между этими двумя потоками, в которой тангенциальная компонента скорости

воздуха сильно меняет свое значение. Типичная ширина зоны составляет 0,511

1 м. Несмотря на стационарный режим работы источника и приточных воздуховодов, расчеты демонстрируют отсутствие стационарной картины, причиной этого является неустойчивость Кельвина-Гельмгольца. В более реалистичной модели ЭАО, где поток не задается, а моделируется свободная конвекция, нестационарные процессы должны усиливаться. Этому будет способствовать переход от 2 О-моделей к 3 13.

Область тангенциального разрыва скорости является неустойчивой с инкрементом, который пропорционален скачку скорости 1т (со) = - \к,(к- волновое число вдоль поверхности разрыва). Наличие в реальной системе конечной переходной зоны шириной £ уменьшает инкремент неустойчивости, но при к(< 1 условия для неустойчивости сохраняются. Возникновение гидродинамической неустойчивости и последующей турбулизации вещества способно существенно усложнять динамику распространения вредностей (рис.5).

Рис. 5 Структура течения воздушных потоков в зависимости от скорости подачи приточного воздуха. Скорость подачи 2-Зм/с (а), скорость подачи 0,5/с (б). I | - приточные воздуховоды, ¡¡ц - источники загрязнения

Поскольку проведенные исследования дисперсного состава пыли в газах, выделяющихся от источников загрязнения, показали, что в них крупных частиц очень мало, то ощутимого отклонения от вертикали с выпадением частиц из потока практически не наблюдается. Большая часть частиц небольших размеров, менее 3 мкм, не подвержены действию силы тяжести и, отклоняясь боковым потоком приточного воздуха, попадают в рабочую зону.

Для экспериментального изучения движения потоков была создана лабораторная установка (рис.6), при помощи которой были смоделированы условия

12

распространения вредностей, выбивающихся при работе оборудования, расположенного на различных уровнях.

При проведении экспериментальных исследований был использован симметричный план В3. В качестве варьируемых факторов были выбраны: температура источника, масса выделяемой пыли, скорость воздуха в рабочей зоне. В качестве функций отклика были приняты концентрация пыли в воздухе рабочей зоны и температура воздуха рабочей зоны. Концентрация пыли и температура воздуха определялась по стандартным методикам, одновременно в ультрафиолетовом свете фиксировалось распространение пылевых потоков фотографированием (рис.7). Для проверки воспроизводимости эксперимента и проведения статистических оценок его результатов проведены три параллельные серии опытов. Оценка воспроизводимости экспериментальных исследований выполнена на основании сопоставления расчетного и табличного критериев Кохрена, при уровне доверительной вероятности р=0,05 результаты экспериметальных исследований воспроизводимы. На рис. 8 приведены результаты эксперимента.

А-А

Рис. 6 Схема экспериментальной установки: а) вид сбоку; б) вид сверху.

1,2-корпус модели цеха; 3-полки; 4,5 — вытяжка; 6,7 - ультрафиолетовые лампы; 8,9 -тепловентиляторы; 10,11 - навеска пыли; 12,13 - перфорированные приточные воздуховоды; 14,15 - шибер; 16 - воздуходувка.

Полученные теоретические и экспериментальные зависимости показали, что для уменьшения области распространения вредностей в цехах с многоуровневым расположением оборудования следует снижать скорость подачи приточного воздуха и регулировать скорость подачи воздуха в отдельном аэродинами-

ческом объеме. Снижение скорости подачи воздуха в рабочую зону приводит к уменьшению области распространения выделяющихся вредностей - тепла и пыли.

а) б)

Рис. 7 Распространение пылевых потоков а) сосредоточенная подача, б) рассредоточенная подача.

Рис.8 Изменение концентрации пыли и температуры воздуха в рабочих зонах цеха с многоуровневым расположением оборудования: 1 - масса уносимой пыли при рассредоточенной подаче воздуха; 2 - температура уходящего воздуха при рассредоточенной подаче воздуха; 3 - масса уносимой пыли при сосредоточенной подаче воздуха; 4 - температура уходящего воздуха при сосредоточенной подаче воздуха.

На основании проведенных экспериментальных исследований получены уравнения регрессии, позволяющие оценить параметры воздушной среды в рабочих зонах (температуры и концентрации пыли) в зависимости от граничных и начальных условий. Кроме того, получены расчетные формулы для коэффициентов, характеризующих процесс пе- перетекания вредностей между

14

рабочей зоной, верхней зоной площадки и «стволом» цеха.

Четвертая глава посвящена решению задачи организации рационального воздухообмена в цехах с многоуровневым расположением технологического оборудования. Разработан метод расчета воздухообмена, который основан на принципах разделения помещения на элементарные аэродинамические объемы.

При расчете воздухообмена для каждого элементарного аэродинамического объема учитывается перетекание воздуха, а вместе с ним и вредностей из одного объема в другой через боковые 1-раницы, и через отверстия в площадках. Расчет производится последовательно снизу-вверх, поскольку параметры потоков из низших объемов оказывают существенное влияние на параметры воздуха в рабочей зоне верхних объемов. Для достижения нормативных значений параметров микроклимата следует перераспределить расчетные воздухообмены в сторону увеличения для верхних объемов цехов. Разделив цех на ЭАО, рассчитываем воздухообмен.

3

I

------11

Ж

Е2Г

Рис. 9 Схема перетекания воздушных потоков на /-ом этаже цеха а) разрез г-го этажа цеха; б) схема разделения 1-го этажа цеха на ЭАО;

1- рабочая зона, 2- верхняя зона, 3 - «ствол» цеха.

Для определения количества пыли, поступающей в рабочую зону (с учетом вторичного взмёта) и необходимого количества приточного воздуха составлен баланс помещения по пыли для всего аэродинамического объема на данном уровне и рабочей зоны этого же объема:

( Г,!С,+К212С2-(ПГ1)+ (1-К2)-Ь3С3'(пг1)К1=Мш+11то-С1+ Ь,'С, С2=к3-С3 (4)

11С,К!^3С3-(ПГ1)+К113С3= 1зС3+12-П-К2)'С2+ Ьг(1-К,)'С,

Где, С, - соответственно концентрации рабочей, верхней зоны и «ствола» цеха на 1 этаже; К^ - коэффициенты, характеризующие перетекание вредностей между зонами и ЭАО (рис. 96), определяемые экспериментально; Ь; - возду-

хообмен рабочей зоны, расход воздуха верхней зоны и «ствола» цеха на 1 этаже.

Решая эту систему из трех уравнений относительно Ь\ ,С2 и С3 получим зависимости этих величин от начальных данных, характеризующих нижний этаж (Ьз,Сз), от схемы организации воздухообмена (п - коэффициент эжекции на 1 этаже, К2 - коэффициент, учитывающий расположение воздухораспределителей), ог экспериментальных коэффициентов КьКз (характеризующих расположение, геометрические формы, мощность источников загрязнения и размеры площадки и ствола ¡-го этажа), от характеристик работы местных отсосов и других параметров технологического процесса (вторичный взмет пыли и пр.). Рассматривая последовательно ЭАО снизу вверх получаем величину воздухообмена для всего цеха каждой из схем его организации.

Аналогично определяется воздухообмен для ЭАО с теплоизбытками. После того как будут заданы необходимый расход и скорость подачи приточного воздуха, проверяются соответствие фактической температуры воздуха рабочей зоны нормативным значениям.

Система оценки качества воздушный среды цехов с многоуровневым расположением рабочих зон апробирована ЗАО «Промтехмонтаж» при организации нормативных показателей воздушной среды на ОАО «Завод ЖБИ» г. Нальчик и заводе медной катанки «Налкат». Проведено обследование систем приточной вентиляции данных предприятий. Разработаны рекомендации по организации воздухообмена и проведена реконструкция системы приточной вентиляции с использование методов и средств вытесняющей вентиляции на ОАО Нальчикский хлебозавод.

Социально-экономический эффект составил 402,221 тыс.руб./год.

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи, относящейся к разработке методов оценки температуры и запыленности воздушной среды в рабочих зонах и совершенствование методов расчета воздухообмена в цехах с многоуровневым расположением рабочих зон. На основании результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие основные выводы по работе:

1. Проведен анализ технологических процессов в цехах с многоуровневым расположением оборудования. Определены исходные данные для разработки

мероприятий по созданию нормируе- нормируемых значений температуры и

16

запыленности воздуха рабочей зоны цехов с многоуровневым расположением оборудования.

2. Определены и классифицированы виды элементарных аэродинамических объемов в зависимости от ограниченности строительными конструкциями, наличия в них технологического оборудования, его геометрических размеров и мощности, а также их воздействие на воздух рабочей зоны цехов с многоуровневым расположением оборудования.

3. Получены аналитические и экспериментальные зависимости для концентрации пыли и температуры воздуха рабочей зоны, коэффициентов, характеризующих процесс распространения вредностей в цехах с многоуровневым расположением рабочих зон. Анализ полученных зависимостей показал, нормативные значения температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны достигаются при снижении скорости подачи приточного воздуха до 0,3 м/с.

4. Разработана физико-математическая модель, описывающая процесс взаимодействия воздушных потоков элементарных аэродинамических объемов в цехах с многоуровневым расположением оборудования и рабочих зон.

5. Разработаны и внедрены:

- методика разделения цехов с многоуровневым расположением оборудования на элементарные аэродинамические объемы;

- методика оценки запыленности и температуры воздуха в рабочих зонах на технологических площадках;

- методика инженерного расчета воздухообмена в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

- элементы теории расчета и оптимизации применения методов вытесняющей вентиляции для цехов с многоуровневым расположением оборудования.

6. Определен социально-экономический эффект, который составил 402, 221 тыс.руб./год.

Условные обозначения

р - плотность воздуха, кг/м3; р - давление, Па; и = } - вектор скорости; у = 1,42 - показатель адиабаты; V- дифференциальный оператор набла; £?> Й£/> £?£- функции источников; С, -концентрации рабочей зоны на 1 этаже, мг/м3; С2 -концентрации верхней зоны на 1 этаже, мг/м3; С3 -концентрации «ствола» цеха на 1 этаже, мг/м3; К; — коэффициенты, характеризующие перетекание вредностей между зонами и ЭАО; Ь)- воздухообмен рабочей зоны на I этаже, м3/ч; Ь2 -расход воздуха верхней зоны на 1 этаже, м3/ч; Ь3 - воздухообмен «ствола» цеха на I этаже, м3/ч;

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах и изданиях, определенных ВАК РФ

1. Гадаборшева Т.Б. Снижение запыленности воздуха рабочей зоны в цехах с многоярусными технологическими площадками [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Ю.В. Кораблина // Безопасность жизнедеятельности. -Москва: Изд-во Новые технологии, 2012 Вып 1.-С. 42-45

2. Гадаборшева Т.Б. Совершенствование методики расчета систем общеобменной вентиляции в цехах с многоярусными технологическими площадками [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Ю.В. Кораблина //Естественные и технические науки. -Москва: Изд-во Спутник +, 2012 Вып 1.-С. 88-91

3. Гадаборшева Т.Б. Особенности определения понятия «элементарный аэродинамический объем» [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Ю.В. Кораблина //Автоматизация и современные технологии. - Москва: Изд-во Машиностроение,2012 Вып 1.-С. 101-104

4. Гадаборшева Т.Б Анализ запыленности воздуха рабочих зон цехов с многоуровневым расположением оборудования на предприятиях строительной индустрии [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, В.Н. Азаров, А.Н. Богомолов // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. - Волгоград 2011. Вып 25(44). 2011.

5. Гадаборшева Т.Б. Особенности перетекания воздуха рабочих зон в цехах строительного производства в зависимости от ограниченности технологических площадок строительными конструкциями [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, А.Н. Богомолов // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. - Волгоград 2011. Вып 25(44). 2011.

Отраслевые издания и материалы конференций

6. Гадаборшева Т.Б. Классификация источников выделения вредных веществ промышленными предприятиями на примере ОАО «Себряковцемент» [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, И.В. Марков //Интеллектуальный потенциал XXI века ступени познания: сб. матер, междунар. науч.-прак. конф. / Центр Развития Научного Сотрудничества. - Новосибирск: ЦРНС, 2010. - Вып. II. - С.17-19

7. Гадаборшева Т.Б. Экономические аспекты экологической безопасности предприятия на примере ОАО «Себряковцемент» [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, И.В. Марков //Экология и безопасность в техносфере: сб. матер, всерос. науч,-техн. конф. / ФБГОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК». - Орел: ФГОУ ВПО «Госуниверситет -УНПК», 2011. - С.235-237

8. Гадаборшева Т.Б. Оценка эколого-инженерных мероприятий, снижающих загрязнения атмосферы цехов [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Ю.В. Кораблина //Окружающая среда и здоровье: сб. матер, междунар. науч. прак. конф. / Пенз. гос. технолог, акад. - Пенза: ПГСХА, 2009. - Вып. VI. - С.247-249

9. Гадаборшева Т.Б. Разработка экологически безопасных технологий и техники [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, И.В. Марков //Экологические проблемы промышленных городов. 2011. / Саратов, гос. техн. ун-т,- Саратов: СГТУ, Вып. VI. - С.229-231

10. Гадаборшева Т.Б. Анализ систем вентиляции в цехах по производству

18

технического углерода [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Набокова H.A. //Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: сб. матер, мсждунар. науч. конф. / Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. — Вып. VIII. -С.405-408

11. Гадаборшева Т.Б. Распределение тепла и пыли в цехах резинотехнической промышленности [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, H.A. Набокова //Интеллектуальный потенциал ХХ1века ступени познания: сб. матер, между-нар. науч.-прак. конф. / Центр Развития Научного Сотрудничества. - Новосибирск: ЦРНС, 2010. - Вып. I. - С. 129-132

12. Гадаборшева Т.Б. Анализ схем воздухораспределения в цехах по производству технического углерода [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, H.A. Набокова //Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте: сб. матер, междунар. науч.-прак. конф. / - Одесса: ЦРНС, 2010. - Вып. II. -С.33-39

13. Гадаборшева Т.Б. Анализ систем вентиляции в цехах по производству технического углерода [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Набокова H.A. //Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: сб. матер, междунар. науч. конф. / Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. - Вып. VIII. -С.405-408

14. Гадаборшева Т.Б. Улучшения состояния воздуха рабочей зоны гальванических цехов путем совершенствования местной вытяжной вентиляции [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Ю.В. Кораблина //Машиностроение и техносфера XXI века: сб. трудов междунар. науч. техн. конф. / Донец, национ. техн. ун-т. - Донецк: ДонНТУ, 2009. - С.127-129

15. Гадаборшева Т.Б. Обзор воздействия предприятий пищевой промышленности на окружающую среду [Текст] / Т.Б. Гадаборшева, Д.В. Луканин //Экология и безопасность жизнедеятельности: сб. трудов междунар. науч. прак. конф. / Пега. гос. сельхоз. акад. - Пенза: ПГСХА, 2009. - С.48-50

ГАДАБОРШЕВА ТАМАРА БИМБУЛАТОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ЦЕХОВ С МНОГОУРОВНЕВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ЗОН

05.26.01. Охрана труда (строительство)

05.23.03 Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 27.02.2012 г. Заказ № 49. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать плоская. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1. Отдел оперативной полиграфии ЦИТ

61 12-5/2653

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ЦЕХОВ С МНОГОУРОВНЕВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ

РАБОЧИХ ЗОН

05.26.01. Охрана труда (строительство)

05.23.03 Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: д.т.н., профессор В.Н. Азаров

На правах рукописи

ГАДАБОРШЕВА ТАМАРА БИМБУЛАТОВНА

Волгоград - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ планировочных решений и расположения оборудования в цехах с многоуровневым расположением площадок

1.2. Анализ технологического оборудования, как источника пылегазовыде-ления

1.3. Анализ схем воздухораспределения на предприятиях с многоуровневым расположением площадок.

1.4. Теоретические основы расчета общеобменной вентиляции на предприятиях с многоуровневым расположением площадок

Выводы по первой главе

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ В ЦЕХАХ С МНОГОУРОВНЕВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ЗОН

2.1. Совершенствование понятия элементарного (отдельного) аэродинамического объема для цехов с многоуровневым расположением оборудования

2.2 . Расчет движения воздушных потоков в элементарном (отдельном) при различных условиях

2.3. Совершенствование расчета перетекания воздушных потоков между элементарными аэродинамическими объемами. Выводы по второй главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА В РАССМАТРИВАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ (ОТДЕЛЬНЫХ) ОБЪЕМАХ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В МНОГОУРОВНЕВЫХ ЦЕХАХ.

3.1. Программа и методика испытаний.

3.2. Экспериментальные исследования особенностей движения воздушного потока при различных скоростях и концентрация пыли. 3.3 Опытно-промышленные исследования схем организации воздухообмена

Выводы по третьей главе

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Методика расчета элементарного (отдельного) аэродинамического объема на предприятиях с многоуровневым расположением рабочих зон

4.2. Разработка и внедрение рекомендаций по совершенствованию систем воздухораспределения в цехах с многоуровневым расположением оборудования.

4.3.Социально-экономический эффект от внедрения мероприятий по достижению нормируемых значений воздуха рабочей зоны

Выводы по четвертой главе ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В особую группу производственных помещений, отличающихся сложностью пространственного размещения технологического оборудования, можно выделить цеха, имеющие технологические площадки на различных отметках. На таких предприятиях при осуществлении многих технологических процессов, в частности, при дроблении, измельчении, истирании и т.д., а также транспортировке порошкообразного сырья и продуктов, в воздух рабочей зоны выделяется большое количество мелкодисперсной пыли, часто одновременно с газами и избыточным теплом. Это создает неблагоприятные санитарно-гигиенические условия труда на рабочих местах, что приводит к росту профессиональных заболеваний.

Среди производств, имеющих подобные архитектурно-планировочные решения, можно назвать предприятия строительной индус?рии по производству ж/б изделий, цемента, гипса и других вяжущих. Натурные замеры параметров рабочей среды (температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны) на предприятиях таких производств показал, что запыленность воздуха на рабочих местах в ряде случаев в несколько раз превышает ПДКр.з. и перепады температур по высоте производственных помещений достигают 13°С, а в плане помещений 8°С. Для рабочих данных предприятий характерен высокий уровень заболеваемости профессиональными заболеваниями, вызванными воздействием мелкодисперсной пыли и нестабильностью температурного режима.

Одной из причин несоответствия параметров воздушной среды рабочих зон нормативным в цехах с многоуровневым расположением оборудования являются проектные решения, основанные на стандартных методах, которые не учитывают закономерности распространения выделяющихся вредностей. Следовательно, используемые расчеты в полной мере не учитывают распространение пыли и тепла по объему цехов подобной конструкции. Поэтому актуальными являются исследования, направленные на разработку научно обоснованных методов оценки и нормирования вредных производственных

факторов (нестабильной температуры и повышенной запыленности воздуха рабочей зоны) путем совершенствования методов расчета распространения указанных вредностей в цехах с многоуровневым расположением оборудования, в частности, на предприятиях строительной индустрии по производству ж/б изделий, цемента, гипса и других вяжущих.

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

Цель работы. Достижение нормируемых параметров состояния производственной среды (температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны) в цехах с многоуровневым расположением оборудования на основании совершенствования оценки качества воздушной среды цехов, посредством совершенствования методов расчета воздухораспределения и организации рационального воздухообмена на рабочих местах.

Основная идея работы состоит в разработке обоснованных проектных решений по снижению воздействия на работающих вредных производственных факторов (температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны) с учетом закономерностей распространения вредностей (тепла и пыли) и применение методов и средств вытесняющей вентиляции в цехах с многоярусным расположением технологических площадок строительного производства с предварительным делением на элементарные аэродинамические объемы.

Методы исследований включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, физическое и математическое моделирование, лабораторные исследования, обработку экспериментальных данных, опытно-промышленные исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментов, выполненных на лабораторной установке и подтверждающих удовлетворительную сходимость полученных результатов исследований с результатами других авторов.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- уточнено понятие элементарного аэродинамического объема для цехов с многоуровневым расположением рабочих зон, определены и систематизированы виды элементарных аэродинамических объемов в зависимости от наличия в них источников пылегазовыделений, их мощности, геометрии и количества;

- разработана физико-математическая модели, описывающая процесс распространения вредностей воздушными потоками между элементарными аэродинамическими объемами цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- получены экспериментальные данные, характеризующие закономерности перетекания вредностей в элементарных аэродинамических объемах цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- разработана методика для определения величины воздухообмена при использовании методов вытесняющей вентиляции для цехов с многоуровневым расположением оборудования с целью достижения нормируемых значений температуры и концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.

Практическое значение работы:

- разработана методика разделения цехов с многоуровневым расположением оборудования на элементарные аэродинамические объемы;

- разработана методика определения величин вредностей, поступающих в воздух рабочих зон цехов с многоуровневым расположением оборудования;

- разработаны рекомендации по проектированию и улучшению параметров воздушной среды рабочих зон в цехах с многоуровневым расположением оборудовании;

- разработана методика расчета воздухообмена ЭАО с учетом воздействия других элементарных объемов;

- разработаны рекомендации по проектированию систем вытесняющей вентиляции в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

Реализация результатов работы:

- методика оценки качества воздушной среды цехов с многоуровневым расположением рабочих зон внедрена ЗАО «Промтехмонтаж» при разработке проектной документации;

- рекомендации по проектированию, выводы и научные результаты работы внедрены при разработке мероприятий по улучшению параметров воздушной среды рабочих зон на ОАО «Завод ЖБИ» г. Нальчик и заводе медной катанки «Налкат»;

- рекомендации по проектированию, выводы и научные результаты работы внедрены на ОАО Нальчинский хлебозавод при реконструкции систем общеобменной вентиляции;

- материалы диссертационной работы используются в учебном процессе студентов специальностей 2801.02 «Безопасность технологических процессов и производств» и 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей распространения тепла и пыли в воздухе рабочей зоны для предприятий строительной отрасли в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

- математическая модель и аналитические зависимости, описывающие процесс распространения пыли и тепла в воздухе рабочей зоны в цехах с многоуровневым расположением оборудования;

- разработанная классификация видов ЭАО в зависимости от наличия в них источников пылегазовыделений, их мощности, геометрии и количества;

- расчетные формулы для величины воздухообмена при организации вытесняющей вентиляции для цехов с тепло- и пылевыделениями с многоуровневым расположением оборудования и рабочих зон.

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 15 работах, в том числе 5 из них в рецензируемых изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 140 страниц, в том числе: 125 - основной текст, содержащий 11 таблиц, 42 рисунка; список литературы из 128 наименований на 15 страницах, 3 приложения на 3 страницах.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ

1Л. Анализ планировочных решений и расположения оборудования в цехах с многоуровневым расположением площадок

Многоэтажные производственные здания проектируют обычно для производств преимущественно с вертикальным технологическим процессом (например, при переработке сыпучих материалов - мельницы, горнообогатительные фабрики), либо для производства мелких трудоемких промышленных изделий, а также при строительстве на ограниченных по площади участках (на территории действующих предприятий и в условиях городской застройки).

Достоинством многоэтажных зданий по сравнению с одноэтажными являются: уменьшение площади застройки и соответствующее сокращение территории предприятия; сокращение площади наружных ограждений на единицу объема здания и соответствующее сокращение эксплуатационных расходов на обслуживание и ремонт боковых ограждений и кровли, а также на отопление и вентиляцию, большие возможности использования в архитектурно-пространственной композиции современного города.

При проектировании многоэтажных производственных зданий следует соблюдать определенные принципы зонирования при размещении различных технологических процессов по вертикали. В нижних этажах таких зданий рекомендуется располагать производства с тяжелым технологическим оборудованием или с динамическими нагрузками, производства с мокрым технологическим процессом и с выделением большого количества сточных вод. В верхних этажах целесообразно размещать производства со значительными тепло- или газовыделениями; пожаро- и взрывоопасные производства. В зданиях повышенной этажности через несколько производственных этажей раз-

мещают этаж обслуживающих помещений (вентиляционные камеры, камеры кондиционирования, насосные и т.д.).

Несмотря на отдельные различия, все рассматриваемые цеха имеют много общего: единый характер архитектурно-планировочных решений и технологических процессов, наличие оборудования на различных отметках, расположение рабочих мест практически по всей высоте здания.(рис.1)

6600 /

г

17200

\ 0099

4 к

6000 6000 6000 чЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ N\ЧЧЧЧЧЧЧ^ 1 /. - 18000

Рис. 1.1 Разрез цеха бетоносмесительного, шинного завода Анализируя технологическое оборудование таких заводов и его расположение, приходим к выводу, что, не считая мелких различий, технологическое оборудование на всех заводах применяется одинаковое и расположение его стандартно. Например в резинотехнической промышленности резиносме-сители на всех заводах устанавливаются на вспомогательных площадках, расположенных на высоте 4,80 м. Загрузочный конвейер находится на площадке с отметкой 7,20 м. Весы техуглерода и серы размещены на промежуточной площадке, отметка которой на отдельных заводах не совпадает. Чаще всего эта промежуточная площадка располагается на высоте 10.10 м. На площадке с отметкой 13.80м находятся бункеры техуглерода, серы и ингредиентов. Причем, бункеры серы и ингредиентов основной частью расположены над отметкой 13.80м.

Таким образом анализ планировочных решений и расположения оборудования в цехах с многоуровневым расположением площадок показал следующие закономерности: применение типовых архитектурных и технологических решений устанавливает четкое и ограничеснное расположение технологического оборудования и устройство технологического процесса, т.е. расположение рабочих зон стандартно в зависимости от местонахождения технологического оборудования.

1.2. Анализ технологического оборудования, как источника пылегазовыде-ления

Основными источниками пыления в цехах, использующих технический углерод, следует считать: загрузочное устройство резинасмесителя; загрузочный конвейер и конвейер ингредиентов в местах пересыпки и просыпания светлых ингредиентов; нижний затвор резиносмесителя; узлы разгрузки пыли из мешочных фильтров системы аспирации.

Наблюдается также интенсивное выбивание пыли через неплотности в местах подсоединения редлеров или течек в момент загрузки данного оборудования сыпучими материалами. Причина пыления - повышение давления внутри емкостей при движении материала.

При производстве и переработке техуглерода используется в основном однородное технологическое оборудование. Это позволяет выполнить анализ такого оборудования как источников пылевыделения на примере одного из типичных процессов - заготовления резиновых смесей.

Приготовление резиновых смесей сопровождается интенсивным выделением пыли и газов, в основном в процессе смешения и выгрузки резиновой смеси из резиносмесителя. Выделением пыли сопровождается практически весь цикл производства резиновых смесей.

Различают два вида пыления: 1. Выбивание газа и пыли различного фракционного состава через неплотности технологического оборудования.

2. Пылеобразование при падении и пересыпке сыпучих материалов.

Основное пылящее оборудование:

- резиносмеситель;

- бункеры;

- оборудование для развески техуглерода, ингредиентов, серы и ускорителей. Резиносмесители.

Промышленными исследованиями, проведенными в подготовительных цехах шинных заводов, выявлены следующие очаги пыления и выделения газов в атмосферу цеха:

- узел пересыпки ингредиентов с загрузочного конвейера в загрузочную воронку резиносмесителя. Пыль выбивается через неплотности конвейера и смотровое окно. Концентрация пыли в этом месте колеблется от 10 до 35 мг/мЗ;

- при закрытой дверце в момент загрузки техуглерода, а также во время смешения наблюдается выбивание пыли техуглерода по периметру дверцы с торцевых сторон вала крепления. Концентрация пыли 45 мг/мЗ;

- при выгрузке готовой смеси из резиносмесителя наблюдается значительное газовыделение. При разгрузке цилиндр нижнего затвора отходит в сторону, открывая окно. При этом в атмосферу цеха через образовавшееся в боковине отверстие выходят все газы, выделившиеся в процессе смешения.

В шинной промышленности, потребляющей большое количество резиновых смесей одинакового состава, применяют смесители с емкостью камеры 620 л при мощности привода 2 - 2,5 тыс. кВт и частоте вращения роторов до 32 об/мин.

Материалы в камеру смесителя загружают через воронку, расположенную вверху, а полученные смеси выгружают через нижнее отверстие (скользящую дверцу или шарнирный затвор).

Материа