Защита атмосферы на предприятиях строительной индустрии (стр. 4 из 9)

Измерение концентрации пыли является трудной метрологической задачей, так как пыль представляет собой сложную систему, которую нельзя описать с достаточной степенью точности одним или двумя параметрами. Пыль всегда является полидисперсной, т.е. характеризуется более или менее широким спектром размеров частиц (от 10^-2 до 10² мкм). Концентрация пыли может колебаться от 10^-2 до 10⁵ мг/м. Кроме того, происхождение, форма, физико-химические и механические свойства частиц пыли могут быть очень разнообразными. Частицы пыли, находясь во взвешенном состоянии в воздушной среде, подвержены воздействию силы тяжести, аэродинамического сопротивления, электрических сил и сил трения, аутогезионных сил, коагуляции, влиянию температуры и влажности воздуха, действию воздушных потоков, вследствие чего они коагулируются, оседают на поверхности, т.е. происходит быстрое изменение концентрации пыли в пространстве и во времени.

В настоящее время основным методом контроля запыленности воздуха производственных помещений и организованных выбросов является весовой. Этот метод основан на фильтрации запыленного воздуха через тот или иной фильтр с последующим весовым определением количества уловленной пыли. Недостатки метода – низкая производительность, необходимость учитывать скорость движения воздуха, его пульсацию; точность результатов зависит от качества фильтра и квалификации исследователя.

Косвенные методы основаны на использовании различных физических явлений, параметры которых изменяются в зависимости от концентрации пыли в исследуемой воздушной среде. Преимущества косвенных методов – высокая производительность, простота измерения. Недостатки - невысокая точность измерений, сложность конструкции и высокая стоимость приборов.

Для контроля запыленности воздуха производственных помещений и организованных выбросов наиболее широко применяют оптический, зарядно-контактный, радиоизотопный, пьезоэлектрический и емкостный методы, которые отличаются большей точностью измерений и высокой чувствительностью.

Акустический, индукционный и другие методы, основанные на улавливании пыли водой, широкого распространения не получили из-за низкой точности измерений, громоздкости и высокой стоимости.

Применяют методы акустической, механической вибрации, методы, основанные на измерении перепада давлений на фильтре, на разбавлении пылевзвесей газообразным носителем.

Акустический метод основан на изменении параметров акустического поля при наличии частиц пыли в пространстве между источником и приемником звука. Потери ультразвуковой энергии обусловлены влиянием взвешенных твердых частиц. На результаты измерения концентрации пыли акустическим методом влияют скорость и температура пылегазового потока, влажность, температура и дисперсный состав пыли. Недостаток метода - сложность измерительной аппаратуры.

Индукционный метод основан на измерении индуцированного на электроде измерительной камеры заряда, возникшего при движении через камеру заряженных пылевых частиц. Величина заряда является мерой массовой концентрации пыли. Достоинством метода является то, что для измерения общего заряда частиц не требуется осаждать их на электроде.

Применение индукционного метода позволяет создать пылемеры довольно простой конструкции. Однако методу присущи погрешности, тик как распределение зарядов на частицах пыли зависит от многих факторов и с течением времени может изменяться в широких пределах.

Метод механической вибрации основан на измерении изменения частоты колеблющегося элемента при осаждении на нем пыли. Используется колеблющийся фильтр, укрепленный в пружинном держателе. Специальное устройство возбуждает колебания фильтра в горизонтальной плоскости. С помощью насоса пылегазовый поток пропускают через фильтр и измеряют частоту колебаний последнего до и после прокачивания потока. Сравнительное устройство выдает сигнал, пропорциональный массе осевшей пыли.

На результат измерения оказывают влияние неравномерность толщины ленты, колебания температуры и давления при передвижении ленты из зоны сравнения в измерительную зону, неравномерность толщины слоя пылевого осадка, трение в подшипниках при движении ленты, непостоянство натяжения и другие факторы [2].

Метод, основанный на измерении перепада давлений на фильтре. Пропуская пылегазовый поток с постоянной скоростью через фильтр, измеряют разность давления на входе и выходе из фильтра, что отражает изменение концентрации пыли. На точность замера концентрации пыли влияют те же факторы, что и при методе механической вибрации.

При использовании метода, основанного на разбавлении пылевзвесей газообразным носителем, определяют расход чистого газообразного носителя, необходимого для достижения определенной постоянной концентрации пыли, с помощью аппаратуры, контролирующей указанную концентрацию пыли. Этот метод широкого применения не нашел, из-за низкой точности измерений, громоздкости и высокой стоимости.

При использовании метода, основанного на улавливании пыли водой, отделяют пыль от газа и по степени помутнения воды судят о концентрации пыли в воздухе. Мутность воды определяется по интенсивности прошедшего через нее светового потока, которая сравнивается с интенсивностью светового потока чистого воздуха. Разность интенсивностей света характеризует массовую концентрацию пыли в водной суспензии. Зная объем газа, определяют концентрацию пыли в газе.

ГЛАВА 3. Обеспыливание и очистка газов на различных строительных предприятиях

3.1 Обеспыливание цехов по производству древесно-волокнистых плит (ДВП) и изделий из древесины

3.1.1 Технология производства и источники пыле-паро-газообразования

Предприятия деревообрабатывающей промышленности являются источниками загрязнения окружающей среды различными вредными веществами, но в основном древесной пылью. Кроме того, при производстве древесно-волокнистых плит (ДВП) выделяется значительное количество теплоты и влаги.

Анализ технологического процесса производства ДВП и работы соответствующего оборудования, а также оценка результатов проведенных исследований (запыленности, загазованности, метеорологических условий и тепловыделений) показали, что на отдельных участках вредные выделения не превышают санитарных норм, на других участках только отдельные вредности превышают санитарные нормы и, наконец, имеются участки, где несколько видов загрязнений и особенно запыленность довольно значительно превышают допустимые нормы.

Технологический процесс изготовления ДВП начинается с получения щепы из круглого леса, которая подается ленточными транспортерами на участок грубого помола, где происходит грубая обработка древесины, при которой мелкодисперсной пыли образуется сравнительно мало, поэтому воздушная среда загрязняется незначительно [6].

Повышенное выделение влаги и теплоты в виде пара, а вместе с ними и пыли происходит на участке обработки щепы паром с температурой 170-190°С, осуществляемой в дефибраторах, а также на участке обработки древесной массы в рафинаторах, в отливочной машине при температуре 40-60°С (рис. 2).

На участке прессования ДВП при температуре 200-220°С и при транспортировке их до камер закалки вместе с паром в виде аэрозолей выделяются продукты сухой возгонки древесной массы. Довольно большое количество вредных компонентов в виде аэрозолей выделяется в воздушную среду цеха из-за недостаточной герметизации дверей в камерах закалки, температура в которых достигает 155 °С, а также при открывании дверей. Из камер увлажнения ДВП вместе с паром в виде аэрозолей выделяются продукты сухой возгонки древесной массы.

На отдельных участках загрязненность воздуха превышает ПДК в 1,3-1,6 раза из-за недостаточной герметизации технологического оборудования, отсутствия местных отсосов и вакуумной пылеуборки. В пробах пыли взятых на участке механической обработки ДВП, при увеличении в 84 и 42 раза обнаружены частицы неправильной и иглообразной формы, длина которых намного превышает их сечение.

На заключительном этапе производства ДВП – форматной резке их –выделяется значительное количество мелкодисперсной древесной пыли.

Многие предприятия деревообрабатывающей промышленности относятся к производствам строительной индустрии. При изготовления деревянных конструкций древесину механически обрабатывают, склеивают, антисептируют, покрывают защитными покрытиями, грунтуют и красят При грубой механической обработке древесины (резании, фрезеровании, долблении, строгании) образуется много отходов в виде опилок, стружек, щепы и небольшое количество мелкодисперсной пыли в основном при шлифовании.

Запыленность воздуха на деревообрабатывающих предприятиях превышает санитарные нормы до 10-15 раз из-за низкой эффективности местных отсосов. Древесная пыль относится к четвертому классу опасности, но она пожаро- и взрывоопасна. При нанесении защитных покрытий, склеивании, грунтовке и покраске древесины выделяются химические газы, которые относятся ко второму - четвертому классам опасности.

3.1.2 Локализация вредных выделений на отдельных участкахпроизводства ДВП

Для уменьшения загрязненности воздушной среды цеха необходимо применять местные отсосы (зонты) для улавливания загрязнителей в местах их выделения (см. рис. 3).

Значительные размеры оборудования и наличие передвижной кран-балки создают дополнительные трудности при проектировании местной вентиляции для полной локализации выделяющихся вредностей, а применение мощной системы обменной вентиляции, как правило, приводит к неоправданному увеличению объемов воздухообмена.

Как показали исследования условий труда в действующих цехах по производству ДВП, совместно с технологами, механиками и энергетиками можно добиться существенного снижения поступления вредностей в воздушную среду без значительного увеличения расходов приточного и вытяжного воздуха. Исходя из конкретных условий эксплуатации отдельного оборудования, для снижения вредных выделений необходимо: