Донской Государственный Технический Университет
Кафедра «БЖ и ЗОС»
Курсовой проект
По дисциплине: «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»
На тему: «Исследование цилиндрических циклонных аппаратов сухой очистки от пыли в табачном производстве»
Выполнила: ст. гр. БИЭ-51
Проверила: к.т.н., доцент
Петинова М.П.
Ростов-на-Дону
2008 год
Содержание:
1. Введение
2. Основные физико-химические свойства табачной пыли
2.1. Основные положения
2.2. Плотность частиц
2.3. Дисперсный состав табачной пыли
2.4. Смачиваемость частиц
2.5. Пожаро- и взрывоопасность частиц табачной пыли
3. Требования к воздушной среде табачных фабрик. Метеорологические условия воздушной среды в производственных помещениях табачных фабрик
4. Определение количества вредных выделений
5. Организация воздухообмена в производственных помещениях табачных фабрик
5.1. Мероприятия по уменьшению вредных выделений на табачных фабриках
5.2. Организация воздухообмена в производственных помещениях табачно-ферментационных заводов
6. Технологическая часть: обоснование, выбор схемы установки аппаратов, их устройство, конструктивное исполнение, принцип работы
7. Технологический расчет: обоснование кинематических, конструкционных, геометрических параметров аппаратов защиты воздуха
8. Графическая часть: схема установки очистки, два аппарата очистки воздуха (Приложение 1,2,3).
Заключение
Список используемой литературы
Введение.
В данной курсовой работе было проведено изучение табачной фабрики, в частности пыли, которая образуется в этом производстве. Так же целью работы было определить эффективность пылеочистки выбранного оборудования.
Различают два вида табачных предприятий: табачные фабрики, где происходит изготовление табачных изделий — папирос, сигарет и др., и табачно-ферментационные предприятия, где осуществляется специальная обработка табачного сырья, полученного от сельскохозяйственных предприятий, — ферментация
На табачных фабриках применяется единая технологическая схема, основанная на поточности производства, его комплексной механизации и автоматизации. В то же время почти на каждой табачной фабрике имеются особенности организации технологического процесса, которые объясняются различием в расположении производственных помещений, оснащенностью различным оборудованием и др. Это должно быть учтено при разработке и реконструкции систем вентиляции и кондиционирования.
Технологический процесс на табачных фабриках состоит из трех потоков — подготовки табачного сырья, изготовления сигарет, изготовления папирос. Перемещение табачного сырья с первого потока на второй и на третий, а также внутри потоков производится, как правило, системами пневмотранспорта. На табачных фабриках основными производственными цехами являются табачный, сигаретный и папиросный.
Технологический процесс на табачных фабриках сопровождается выделением вредных веществ, а также избыточной теплоты. Основная вредность табачного производства — табачная пыль, выделение которой происходит на всех его участках. В процессе тепловой обработки и увлажнения табака выделяются теплота, влага, а также пары никотина и метилового спирта. Бумажная пыль образуется в бобинорезательном и бумагорезательном отделениях, а также в сигаретном и печатном цехах.
В табачном цехе происходит увлажнение, расщипка и резание табака. Конечной продукцией цеха является резаный табак.
На современных табачных фабриках кипы листового табака, разделенные на несколько частей, поступают в барабаны прямого кондиционирования листового табака. В этом оборудовании совмещается его увлажнение и расщипка.
На некоторых фабриках еще применяют увлажнение листового табака в камерах и его расщипку в барабанах. Для резания табака сейчас в основном применяют ротационные станки, в которых резание производится с помощью вращающейся головки, имеющей несколько ножей. Резаный табак подается в силоса системой пневмотранспорта. В табачном цехе происходит выделение табачной пыли при распаковке кип, а также из-за неплотностей в узлах оборудования и коммуникаций на отдельных участках.
Сигаретный цех. Сигареты в основном изготавливают на высокопроизводительных сигаретных машинах-автоматах различных конструкций. Подача резаного табака в дистрибуторы сигаретных машин производится как правило пневматически. В сигаретных цехах запыленность обычно ниже, чем в папиросных, и при соблюдении технологических требований не превышает ПДК.
Источниками тепловыделения в цехе являются электродвигатели производственного оборудования, а в летнее время также солнечная Радиация. Тепловыделения происходят и от людей. Влаговыделения незначительны. Их источниками являются люди.
Папиросный цех. Папиросное производство оснащено папиросонабивными машинами МКБФ, имеющими большое число источников пылевыделения.
Запыленность воздуха в папиросных цехах весьма различна. При пневматической подаче табака к машинам и достаточной герметизации узла питания машин и других точек пневмоподачи она незначительно превышает ПДК. Запыленность воздуха значительно выше при ручном перемешивании табака в бункере, что имеет место на некоторых фабриках, а также при ручной загрузке машин.
В печатном цехе основной вредностью является бумажная пыль, выделяющаяся при изготовлении заготовок для упаковки папирос и сигарет, а также пары растворителей, испаряющиеся при высыхании красок.
2. Основные физико-химические свойства пыли
К основным физико-химическим свойствам пыли относят ее дисперсность, т. е. степень измельчения, строение частиц, плотность, удельную поверхность, нижний и верхний пределы взрыва, электрические свойства и др.
Знание этих свойств позволяет судить о степени опасности в санитарно-гигиеническом отношении данной пыли, способности пыли образовывать взрывоопасные концентрации с воздухом, более или менее длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии и т. д. Наконец, знание этих характеристик пыли совершенно необходимо для выбора методов и устройств для пылеулавливания, а также для применения технологических решений по уменьшению пылеобразования и пылевыделения.
2.1. Основные положения
В технике и в повседневной жизни постоянно приходится сталкиваться с веществами, находящимися в измельченном состоянии. Целью многих технологических процессов является раздробление твердых веществ для приведения их в пылевидное состояние.
В других случаях материал подвергается частичному распылению вследствие особенностей технологического процесса, обычно из-за несовершенства его, а также из-за особенностей обрабатываемого сырья. Значительное измельчение наблюдается при транспортировке материалов в результате трения о стенки пневмопроводов в системах пневмотранспорта, при перегрузке и т. д. Эти потери весьма ощутимы.
Например, при производстве табачных изделий до 1 %, а по некоторым данным до 2 % табака, поступающего в производство, подвергается измельчению и в значительной мере превращается в пыль. В данном случае образовавшаяся пыль является побочным продуктом производства. Эта пыль — чистые потери для производства, поскольку она непосредственно, без переработки для производства табачных изделий, не может быть использована.
Для правильного выбора пылеулавливающего оборудования, разработки новых и совершенствования существующих пылеулавливающих устройств, а также для проведения технологических мероприятий по уменьшению пылеобразования и пылевыделения необходимо знать основные свойства пыли.
Здесь рассматриваются общие понятия о пыли, основные закономерности движения и осаждения пыли, общие ее характеристики и физико-химические свойства, а также методы их определения.
2.2. Плотность частиц
Табачная пыль обладает малой плотностью и значительной парусностью, что способствует ее распространению даже незначительным током воздуха. Вредность пыли зависит от ее токсичности, размера частиц и концентрации в воздухе рабочей зоны. Табачная пыль содержит комплекс токсичных химических ингредиентов, основной из которых — никотин. Он обнаружен во всех пробах пыли и составляет от 0,81 % до 2,70% от массы пыли. Табачная пыль содержит также аммиак, фенолы, эфирные масла и др.
Входящие в состав пыли вредные вещества поражают сердечнососудистую систему человека, его дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, нервную систему, органы зрения и др. Вдыхаемая табачная пыль насыщает организм никотином в пятнадцать раз сильнее, чем такое же количество выкуренного табака с тем же содержанием никотина.
Табачная пыль многокомпонентна. Она состоит из органической части (измельченные части растения) и минеральной (элементы почвы, попавшие на табак при его выращивании и первичной обработке).
Содержание минеральных примесей в табачной пыли изменяется по ходу технологического процесса. В пыли после пневмотранспортных установок листового табака минеральных примесей содержится около половины от общей массы. В пыли после пневмотранспортных установок резаного табака содержание этих частиц составляет примерно 2-4%. На одной и той же фабрике состав табачной пыли не остается постоянным, а изменяется в зависимости от качества сырья, его запыленности, технологии производства, параметров воздуха и т. д.
На (рис. 1,а) показана микрофотография табачной пыли, отобранной в системе пневмотранспорта листового табака. Очертания пылевых частиц на ней более резкие, чем очертания частиц, отобранных в системе пневмотранспорта резаного табака (рис. 1, б). Объясняется это тем, что в процессе обработки и перемещения сырья сглаживаются неровности краев частиц.