Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
В.П. Сивков, Е.Н. Симакова, Ю.В. Чижиков
РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Методические указания
êвыполнению разделов «Охрана труда»
è«Охрана окружающей среды» дипломного и курсового проектов
Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
2008
ÓÄÊ 65.012.8 ÁÁÊ 68.9
C343
Рецензент И.И. Старостин
Сивков В.П., Симакова Е.Н., Чижиков Ю.В.
С343 Расчет поступлений вредных веществ в воздух рабочей зоны: Метод. указания к выполнению разделов «Охрана труда» и «Охрана окружающей среды» дипломного и курсового проектов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 47 с.
Изложены вопросы, связанные с расчетом количества вредных веществ, выделяющихся в воздух рабочей зоны цехов при осуществлении различных технологических процессов на машиностроительных предприятиях. Приведены количественные и качественные характеристики вредных выделений в зависимости от технологической операции. Даны необходимые для расчета выброса загрязняющих веществ среднестатистические данные по наиболее распространенным типам оборудования. Рассмотрены примеры расчетов.
Для студентов машиностроительных и приборостроительных факультетов, выполняющих курсовое и дипломное проектирование.
ÓÄÊ 65.012.8 ÁÁÊ 68.9
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008
ВВЕДЕНИЕ
Проблемы защиты человека и окружающей среды от вредных веществ, выделяющихся в результате различных технологических процессов, необходимо решать при обеспечении безопасности жизнедеятельности человека.
Для создания безопасных условий труда на производстве необходимо наличие системы механической вентиляции, производительность которой напрямую будет зависеть от вида и количества веществ, поступающих в воздух рабочей зоны в единицу времени. Количество вредных веществ, выделяющихся в воздух производственных помещений, принимают в соответствии с санитарно-ги- гиеническими характеристиками, приведенными в паспортах технологического оборудования. В отдельных случаях это количество может быть взято по результатам натурных исследований аналогичного оборудования или определено расчетом.
В экологической части дипломного проекта при расчете систем вентиляции должны быть предусмотрены эффективные средства, предотвращающие увеличение количества вредных веществ сверх нормативных значений.
В методических указаниях приведены среднестатистические данные и методики расчета количества вредных выделений для наиболее характерных типов оборудования цехов машиностроительных предприятий. Представленный материал поможет студентам машиностроительных и приборостроительных факультетов при выполнении разделов «Охрана труда», «Охрана окружающей среды» дипломного и курсового проектов, касающихся расчетов систем механической вентиляции, расчетов средств очистки воздуха, загрязненного в результате различных технологических процессов, проведения экологических экспертиз и т. д.
1.ЛИТЕЙНЫЕ И ПЛАВИЛЬНЫЕ ЦЕХИ
Âсостав литейного цеха машиностроительного завода входят плавильные агрегаты, шихтовый двор, участки приготовления формовочных и стержневых смесей, разлива металла и очистки литья.
Âкачестве плавильных агрегатов используются вагранки, дуговые и индукционные печи. Количество выделившегося при плавке загрязняющего вещества G, кг/ч, рассчитывают по формуле
G = móä D , |
(1) |
ãäå móä – удельное выделение вещества на единицу продукции, кг/т (табл. 1, 2); D — расчетная производительность агрегата, т/ч; – поправочный коэффициент для учета условий технологического процесса (табл. 3).
Таблица 1
Удельные выделения загрязняющих веществ móä, кг/т, при плавке чугуна в чугунолитейных вагранках производительностью до 25 т/ч
Тип вагранки |
D, ò/÷ |
Ïûëü |
Оксид |
Сернистый |
Углеводо- |
Оксиды |
|
углерода |
ангидрид |
ðîäû |
азота |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Открытая |
2 |
20 |
200 |
1,5 |
2,6 |
0,014 |
|
|
3 |
20 |
200 |
1,4 |
2,4 |
0,014 |
|
|
4 |
20 |
200 |
1,4 |
2,3 |
0,012 |
|
|
5 |
20 |
185 |
1,4 |
2,2 |
0,013 |
|
|
7 |
19 |
200 |
1,5 |
2,4 |
0,014 |
|
|
10 |
19 |
180 |
1,4 |
2,2 |
0,014 |
|
|
15 |
17 |
180 |
1,3 |
2,1 |
0,012 |
|
|
20 |
18 |
190 |
1,5 |
2,3 |
0,014 |
|
|
25 |
19 |
200 |
1,4 |
2,4 |
0,014 |
|
Закрытая |
5–10 |
11,5 |
193 |
0,4 |
0,7 |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. При выпуске 1 т чугуна из вагранок в ковши в атмосферу цеха выделяется около 125–130 г оксида углерода и 18–22 г графитной пыли.
4
Таблица 2
Удельные выделения загрязняющих веществ móä, кг/т, при выплавке стали и чугуна в электродуговых печах
Емкость |
|
Выплавка стали |
|
|
Выплавка чугуна |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ïå÷è, ò |
D, ò/÷ |
Ïûëü |
Оксид |
Оксиды |
D, ò/÷ |
Ïûëü |
Оксид |
Оксиды |
|
|
|
углерода |
азота |
|
|
углерода |
азота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,33 |
9,9 |
1,4 |
0,27 |
– |
– |
– |
– |
1,5 |
0,94 |
9,8 |
1,2 |
0,26 |
– |
– |
– |
– |
3,0 |
1,56 |
9,5 |
1,3 |
0,26 |
1,65 |
9,5 |
1,3 |
0,26 |
5,0 |
2,0 |
9,4 |
1,3 |
0,26 |
2,5 |
9,4 |
1,3 |
0,26 |
6,0 |
2,7 |
9,2 |
1,4 |
0,27 |
2,8 |
9,2 |
1,4 |
0,27 |
10,0 |
3,0 |
8,8 |
1,4 |
0,27 |
4,5 |
8,8 |
1,4 |
0,27 |
12,0 |
4,2 |
8,7 |
1,5 |
0,29 |
5,1 |
8,7 |
1,5 |
0,29 |
20,0 |
5,9 |
8,1 |
1,5 |
0,29 |
7,0 |
8,1 |
1,5 |
0,29 |
25,0 |
6,2 |
7,6 |
1,5 |
0,29 |
8,0 |
7,6 |
1,5 |
0,29 |
40,0 |
10,6 |
7,0 |
1,5 |
0,29 |
12,0 |
7,0 |
1,5 |
0,29 |
50,0 |
11,4 |
6,9 |
1,4 |
0,28 |
14,0 |
6,9 |
1,4 |
0,28 |
100,0 |
21 |
6,6 |
1,5 |
0,29 |
23,0 |
6,6 |
1,5 |
0,29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
Значения коэффициента учета условий плавки |
|
||
|
|
|
|
Условия плавки |
Выплавляемый материал |
||
|
|
|
|
Сталь |
|
Чугун |
|
|
|
||
|
|
|
|
Кислый процесс |
1,00 |
|
1,00 |
|
|
|
|
Основной процесс |
0,80 |
|
0,67 |
Применение кислорода |
1,15 |
|
1,1 |
Плавка легированной стали |
0,85 |
|
– |
Предварительный нагрев |
– |
|
1,22 |
|
|
|
|
Плавка цветных металлов и сплавов на их основе на машиностроительных предприятиях осуществляется в основном в индивидуальных индукционных, шигельных, канальных электродуговых печах и печах сопротивления. Количество выделившихся вредных веществ рассчитывают по формуле (1), принимая = 1,0 (табл. 4).
5