1. Пояснительная зписка (Автоматизированный участок прессового цеха по производству детали корпус инструментального ящика автомобиля ЗИЛ), страница 12

Уменьшение шума в источнике, т.е. выбор средств снижения шума в источнике его возникновения, зависит от происхождения шума. В данном случае для снижения шума от подшипников и зубчатых передач, пригодны такие мероприятия как:

• повышение точности обработки и сборки зубчатых передач;

• размещение зубчатых зацеплений в масляных ваннах;

• применение принудительной смазки в сочленениях;

• применение прокладочных материалов и упругих вставок в соединениях для уменьшения колебаний;

• уменьшение интенсивности вибраций поверхностей, создающих шум, путем повышения жесткости их крепления;

• применение в подшипниках смазок и присадок.

Вместе с тем одним из наиболее эффективных методов снижения шума является использование звукоизоляции. С помощью звукоизолирующих преград легко снизить уровень шума на 30...40 дБ. Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение, поскольку большая часть падающей на ограждение звуковой энергии отражается, и лишь ее небольшая доля (около 1/100 и менее) проникает через ограждение (рисунок 4.4). Т.о. можно сказать, что звуковая энергия проникает за преграду только за счет колебаний самой преграды. Следовательно, чем тяжелее, массивнее преграда, тем труднее привести ее в состояние колебаний и тем она эффективнее изолирует от проникновения звука. Поскольку сопротивление преграды определяется ее инертностью, то звуковые колебания высокой частоты изолируются лучше, чем колебания низкой частоты, поэтому необходимо учитывать характер шума источника. [15]

В дипломном проекте предлагается оградить все имеющиеся в цеху электродвигатели защитными кожухами, в этом случае уровень шума в цеху можно рассчитать по формуле (4.4):

, (4.4)

где дБ - уровень звукового давления в помещении;

- площадь перегородки, м²;

- расстояние от источника шума, м;

- постоянная помещения.

- коэффициент звукопоглощения для однородной перегородки, где

- масса 1 м² ограждения, кг;

- частота звуковых колебаний, Гц;

Расчет проводим для наиболее опасной частоты 8000Гц.

дБ,

дБ

Таким образом, в результате установки звукоизоляционных кожухов, уровень шума на участке снижается до 88 дБ, и спроектированный участок полностью отвечает санитарным нормам по уровню шума. Поскольку наибольший эффект в борьбе с шумом достигается при комплексных мерах защиты, то рекомендуется, по возможности, использовать все доступные меры для снижения шума в помещении.

Рис. 4.1 - Схема отражения звуковой волны от преграды

Несмотря на соответствие уровня шума, после проведенных мероприятий, допустимым нормам, целесообразно покрывать стены здания пористой штукатуркой, у которой коэффициент звукопоглощения находится в пределах 0.20.8.

При таком коэффициенте степень поглощения шума будет определятся по формуле (4.5):

, (4.5)

где: - коэффициенты звукопоглощения до и после обработки.

дБ.

В данном случае, применение этого метода не вызвано необходимостью, однако дополнительное снижение уровня шума не является лишнем.

Целесообразно также применение средств индивидуальной защиты органов слуха работающих. Средства индивидуальной защиты органов слуха работающих установлены ГОСТ 12.4.011–75. Это противошумовые шлемы, наушники, заглушки, вкладыши. Они эффективно защищают организм от раздражающего действия шума, предупреждая возникновение различных функциональных нарушений и расстройств, если правильно подобраны и систематически используются. Однако, они должны использоваться только в качестве дополнительных средств защиты.

Вкладыши – наиболее простое, дешевое и удобное защитное средство. Они вставляются в слуховой канал. Вкладыши могут быть жесткими, изготовленными в виде конуса из резины, пластмассы, и мягкими. Мягкие вкладыши изготавливают из хлопчатобумажной ваты и других материалов. Вкладыши не мешают носить головной убор и очки. К недостаткам их надо отнести возможность раздражения слухового канала, особенно при повышенной температуре воздуха.

Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной, тесьмой или шлемом. Они удобны, имеют небольшую массу, активно ослабляют шум, особенно высокочастотной части спектра, который наиболее неблагоприятно действует на организм.

При высоких уровнях шумов, превышающих 120 дБ, вкладыши и наушники всех типов не пригодны, поскольку шум, воздействуя на черепную коробку, проникает непосредственно в мозг. Объясняется это тем, что шум такого уровня вызывает вибрацию костей черепа, которая воздействует на слуховые нервы и оказывает влияние на мозг. В этих случаях используют шлемофон, герметично закрывающий всю околоушную область.

Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 10 - 45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека. [15]

4.5. Выводы

Рассмотрены основные вредные и опасные факторы, возникающие в листоштамповочных цехах. Такими факторами являются: производственный шум и вибрация; опасность поражения электрическим током; загрязнения техническими жидкостями; опасность возникновения пожара; недостаточная освещенность; возможность травматизма; неблагоприятный климат.

Наиболее распространенным вредным фактором прессовых цехов является шум. На сегодняшний день ни один из существующих в стране прессов не соответствует нормативам по уровню шума, поэтому в первую очередь следует направлять усилия на борьбу с шумом. В нашем случае это подтверждается проведенным расчетом.

5. Экология

5.1 Очистка промышленных выбросов в атмосферу от пыли, туманов, газов

Основное направление работ по удалению загрязнений предполагает создание местных отсосов в зоне их образования, что позволяет более эффективно очищать воздух при меньших энергозатра­тах. Удаляемый от источников загрязнения воздух, обычно проходит двухступенчатую очистку в сухих и мокрых пылегазоочистителях.

Из аппаратов сухой, инерционной очистки воздуха и газов от пыли наибольшее распространение получили циклоны. Этому способствовала простота конструкции, несложность изготовления, простота обслужива­ния, компактность установки и надежность работы.

Общим принципом циклонной очистки газов и воздуха от пыли явля­ется вращательное или вихреобразное движение двухфазного потока в аппарате круглого сечения, благодаря чему центробежная сила отбра­сывает более тяжелые частицы пыли к стенкам аппарата, а более легкая газовая фракция удаляется через нейтральное газоотводное от­верстие.

В поисках наиболее рациональной конструкции была создана боль­шая группа различных типов циклонов - более 20 разновидностей, все они основаны на одном и том же принципе.

Циклоны могут применяться как в одиночном, так и в групповом исполнении, при этом они компонуются в два ряда или вкруговую в количествах 2, 4, 6, 8, 10, 12 и т.п. штук.

Эффективность работы циклонов колеблется в широких пределах от 33 до 98%. Это объясняется тем, что циклон эффективно работает только при расчетных скоростях воздуха или газа, а при пониженных - эффективность резко снижается. Учитывая это, в последние годы стали применять двухступенчатую очистку газов. Грубая очистка в циклоне, а в качестве второй ступени используют мокрые аппараты с воздухоочистительными каналами и внутренней циркуляцией воды - "ротоклоны" или "омикроны", которые обеспечивают высокую степень очистки. Однако эти аппараты очень чувствительны к изменениям воздушной нагрузки и требуют тщательного изготовления и установки импеллера строго по уровню.

Учитывая эти особенности работы ротоклонов, в последние года все большее распространение находят гидродинамические аппараты с упрощенной формой воздухоочистительного канала типа ПВМ и ГШ-2М. Эти аппарата хорошо зарекомендовали себя, поэтому их следует ис­пользовать для очистки воздуха.

Второй тип ротоклонов - барбатажно-вихревой пылеуловитель типа БВПК, который по сравнению с другими аппаратами мокрой очистки отличается высокой эффективностью, в нем степень улавливания пыли доходит до 98-99%, размеры частиц которой крупнее 5-10 мкм, незна­чительным расходом воды и компактностью установки. В этом основные преимущества данного аппарата. В зависимости от конфигурации пылеочистительного канала сопротивление системы может составлять от 500 до 2000 Па. Принцип работы пылеуловителя следующий: запыленный воздух или газ, двигаясь вниз, огибает импульсары, касается жидкости, считается от пыли и поворачивается на 180°, после чего выбрасывается в атмосферу. При уровне жидкости "0", когда она касается нижней кромки верхнего импульсора, начинается режим эжекции жидкости газом, диспергация капель жидкости, смачивание частиц пыли водой и их улавливание в пылеочистительном канале и в каплеуловителе. При повышении уровня жидкости выше 100 мм сопротивление резко возрастает, начинается чистое барботирование газа через жидкость, и при подъеме уровня жидкости до 200 мм или даже до 250 мм наблюдается "захлебывание" и запирание аппарата.

Основным недостатком конструкции данного типа аппаратов явля­ется то, что уровень жидкости в нем должен быть строго выдержан на высоте 75 мм с пределами отклонения 25 мм, что трудно выполнимо в условиях производства.

Шлам сливается через задвижку в нижней части его днища в транс­портируемую металлическую емкость. Слив производят не реже одного раза в сутки.

Аппаратура, применяемая для очистки газов, нагретых до высоких температур, имеет определенные особенности.

Для осаждения наиболее крупных частиц пыли (более 40 мкм) обыч­но применяют сухие или мокрые инерционные пылеосадители и скрубберы различных конструкций. Наибольшее распространение нашли циклоны и мультициклоны, которые при температурах газов выше 400°С футеруют­ся. В тех цехах, где имеется гидрошламоудаление, применяются для предварительной очистки газов мокрые пылеотделители.

Особенно плохо очищается пыль, имеющая на поверхности частиц пленки органических веществ. Наиболее широко для тонкой очистки пы­ли используют турбулентные скоростные мокрые пылеуловители, ткане­вые рукавные пылеуловители, дезинтеграторы, а также сухие и мокрые электрофильтры.

Скоростные мокрые пылеуловители с трубами Вентури, имеющие к.п.д. 97-98% и остаточную концентрацию пыли П = 0,1-0,06 Г/м3, состоят из коагулятора мелких частиц пыли, каплеосадителя и газодувки (ды­мососа). Вода подается в горловину трубы Вентури. Газовый поток, движущийся со скоростью 80-200 м/с, дробит воду на мелкие капли, обеспечивает хорошее перемешивание газов с каплями воды и осаждение на каплях мельчайших частиц пыли. Пыль, скоагулировавшаяся на кап­лях воды, улавливается в каплеосадителях инерционного типа (циклоны, скрубберы и т.п.). Высокая степень очистки достигается при скорости газового потока в горловине, равной 150-200 м/с; при этом гидравли­ческое сопротивление пылеуловителя, преодолеваемое за счет газодувки, составляет 1500 - 2000 мм рт.ст).

Преимущества этих пылеуловителей: простота эксплуатации, неболь­шие габаритные размеры, низкая стоимость сооружения. Недостатки: большие затраты электроэнергии, польщенная трудоемкость и малая на­дежность работы газодувки, опасность образования хлопков и взрывов в системе газоочистки из-за подсоса воздуха.

Мокрые пылеуловители с эжекторными трубами Вентури, имевшие к.п.д. 80%~97% и Пост. = 0,15-0,10 Г/м³, состоят из коагулятора мелких частиц пыли, каплеосадителя и водных насосов высокого давления. Газы проходят через горловину трубы Вентури с невысокой скоростью (10-15 м/с) в направлении перемещения газов. Подаются вода с боль­шой скоростью (40-150 м/с). За счет разности скоростей воды и газов обеспечивается коагуляция пыли на каплях воды и эжекция газового по­тока. Преимущества этого пылеуловителя: высокая надежность, просто­та эксплуатации, отсутствие разряжения в системе газоочистки. Недо­статки: ограниченные возможности из-за преодоления значительного гидравлического сопротивления устройств, обеспечивающих дожигание и утилизацию тепла газов.

Тканиевые фильтры, имеющие к.п.д. = 99% и П ост.= 0,05-0,07 Г/м³,
состоят из пучка матерчатых труб или мешков, размещенных в герметичном металлическом каркасе, имеющем в нижней части бункер для сбора пыли. Запыленные газы через бункерную часть каркаса проходят внутрь труб или мешков, фильтруются через ткань и выходят из фильтра через клапан чистого газа. Ткань очищается от пыли за счет пери­одического встряхивания или обратной продувки воздухом. При темпера­турах газов 100-300% применятют синтетические волокна или стекло-ткань. Преимущества тканиевых фильтров: высокая степень очистки, низкий расход электроэнергии, низкое гидравлическое сопротивление. Недостатки: большие капитальные затраты и габариты; температура очищаемых газов ограничена 70-300°С

Дезинтеграторы, имеющие к.п.д. = 85-98% и П ост. = 0,5-0,05 Г/м3, состоят из улиткообразного корпуса, ротора с разбрызгивателем и лопатками шламоотстойника и каплеосадителя. Газы подаются в централь­ную часть корпуса за счет вращения ротора с лопатками и неподвижных прутьев, укрепленных в корпусе, перемешиваются с водой, подаваемой через разбрызгиватель. Центробежной силой капли воды, насыщенные пылью, отбрасываются на стенки корпуса и по ним стекают в шламоотстойник. Окончательное осаждение пыли производится в каплеотстойнике инерционного типа. Преимущества этих пылеуловителей: небольшие габаритные размеры, совмещение в одном аппарате коагулятора пыли и дымососа, возможность регулирования степени очистки за счет изменения мощности двигателя. Недостатки: сложность и высокая точность изготовления и ремонта, высокое разряжение, создаваемое в системе газоочистки и связанная с этим опасность подсоса воздуха, вызывающе­го хлопки и взрывы.