ТЗОС_мой курсач («Технология защиты окружающей среды» курсовая), страница 2

Твердые отходы цеха механической обработки металлов машиностроительного предприятия составляют: т/год:

Шламы, флюсы………………………………….……600

Абразивы ……………………………………………...48

Древесные отходы………………………………….1500

Пластмассы……………………………………………780

Бумага, картон…………………………………………12

Мусор……………………………………………….20000

1.4. Энергетические загрязнения

Цех металлообработки характеризуется еще и наличием таких физических вредных факторов как шум, вибрация, инфразвук.

1.4.1. Шум

Шум как физическое явление — это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16—20 000 Гц.

Характер производственного шума зависит от вида его источников. Механический шум возникает в результате работы различных механиз­мов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом. Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах. Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей.

1.4.2. Инфразвук

Инфразвук — это колебание в воздухе, в жидкой или твердой средах с частотой меньше 16 Гц.

Инфразвук человек не слышит, однако ощущает; он оказывает разрушительное действие на организм человека. Высокий уровень инфразвука вызывает нарушение функции вестибулярного аппарата, предопределяя головокружение, головную боль. Снижается внимание, работоспособность. Возникает чувство страха, общее недомогание. Существует мнение, что инфразвук сильно влияет на психику людей.

Все механизмы, которые работают при частотах вращения меньше 20 об/с, излучают инфразвук. При движении автомобиля со скоростью более 100 км/час он является источником инфразвука, который возникает за счет срыва воздушного потока с его поверхности. В машиностроительной отрасли инфразвук возникает при работе вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, дизельных двигателей.

Согласно действующим нормативным документам уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, Гц должен быть не больше 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц — не более 102 дБ. Благодаря большой длине инфразвук распространяется _в атмосфере на большие расстояния.

Нормирование инфразвука в окружающей среде производят по санитарным нормам СанПин 42-128-4948-89.

1.4.3. Вибрация

Вибрация – это движение точки или системы, при которой происходит поочередное возрастание и убывание во времени вибрирующей поверхности. Существуют вибродатчики, которые измеряют параметры вибрации.

Вибрации от различных видов машин хорошо распространяются по строительным конструкциям и излучаются в виде шума. Основной причиной вибраций фундаментов и общего вибрационного фона в цехе механической обработки является работа основного и вспомогательного оборудования (станков различных видов).

.

.

1.5. Схема основного взаимодействия цеха механической обработки металлов с окружающей средой

Атмосфера

Пыль Туманы масел, Туманы масел, эмульсола,

эмульсола пыль

Теплота, шум

Цех

Заточный участок

Шлифовальный

участок

Металлорежущий

участок

Окрасочное отделение

Участок гидравлических испытаний

Шламы, флюсы, абразивы, древ. отходы,

пластмассы, бумага, картон, мусор Теплота

Шум, вибрация масла взвешенные вещества

орг. масла масла масла

Литосфера растворители сода сода

краска

Гидросфера

2. Средства защиты окружающей среды от загрязнений цеха механической обработки металлов

2.1. Очистка отходящих газов от загрязняющих веществ

Так как для металлорежущих станков при масляном и эмульсионном охлаждении применяется общеобменная вентиляция, то мы суммируем полученные концентрации туманов масла и эмульсола.

2.1.1 Очистка отходящих газов от загрязняющих веществ, выделяющихся при работе круглошлифовальных станков

При работе круглошлифовальных станков выделяется пыль с размером частиц d_ч = 0,3…4 мкм. Для очистки отходящих газов от частиц пыли с размером частиц d_ч более 1 мкм используем вихревой пылеуловитель.

В вихревых пылеуловителях (рис. 2.1.1) частицы пыли снимаются вспомогательным закручивающим газовым потоком, что и отличает их от циклонов.

В аппарате соплового типа запыленный газ закручивается лопаточным завихрителем и движется вверх, подвергаясь при этом воздействию трех струй вторичного газа, вытекающих из тангенциально расположенных сопел. Частицы пыли под действием центробежных сил отбрасываются к периферии, а оттуда в возбуждаемый струями спиральный поток вторичного газа, направляющий их вниз, в кольцевое межтрубное пространство и удаляется в пылесборник. Вторичный газ в ходе спирального обтекания потока очищаемого газа постепенно полностью проникает в него. Очищенный воздух через выходной патрубок выводится из пылеуловителя.

В качестве вторичного газа в вихревых пылеуловителях может быть использован свежий атмосферный воздух, часть очищенного газа или запыленные газы. Использование в качестве вторичного газа запыленных газов экономически наиболее выгодно, в этом случае производительность аппарата повышается на 40-65% без заметного снижения эффективности очистки. Оптимальный расход вторичного газа составляет 30-35% от первичного.

РРис 2.1.1 Вихревой пылеуловитель

1 – камера; 2 – выходной патрубок; 3 – сопла; 4 – лопаточный завихритель типа «розетка»; 5 – входной патрубок; 6 – подпорная шайба; 7 – пылевой бункер; 8 – кольцевой лопаточный завихритель

Входящая концентрация пыли составляет 2330 мг/м³.

Нам необходимо дочистить ОГ до ПДК = 0,05 мг/м³. Выходную концентрацию считаем по формуле:

С_вых = С_вх * (1- ), где

С_вых – концентрация примесей на выходе;

С_вх – концентрация примесей на входе;

 – эффективность очистки. Для вихревого пылеуловителя = 90%

I этап очистки:

С₁ = 2330 мг/м³* (1-0,9) = 233 мг/м³

Необходимая концентрация не достигнута, следовательно, необходима дальнейшая очистка.

II этап очистки:

На данном этапе для очистки опять используем вихревой пылеуловитель.

С₂ = 233 мг/м³* (1-0,9) = 23,3 мг/м³. Это больше ПДК, значит, продолжаем очистку.

III этап очистки:

С₃ = 23,3 мг/м³* (1-0,9) = 2,33 мг/м³

Концентрация, равная ПДК опять не достигнута, но для дальнейшей очистки будем использовать волокнистый фильтр тонкой очистки с фильтровальным полотном из лавсановых волокон, так как он позволяет достигнуть большую эффективность очистки отходящих газов от очень мелкодисперсной пыли с размером частиц dч менее 1 мкм. Эффективность очистки = 99%

Фильтрующий элемент этих фильт­ров состоит из одного или нескольких слоев, в которых однородно распределены волокна. Это фильтры объемного действия, так как они рассчитаны на улавливание и накапливание частиц преимущественно по всей глубине слоя. Сплошной слой пыли образуется только на поверхности наиболее плотных материалов. Для фильтров ис­пользуют естественные или специально получаемые волокна тол­щиной от 0,01 до 100 мкм. Толщина фильтрующих сред составляет от десятых долей миллиметра до 2 м.

Волокнистые фильтры тонкой очистки позволяют очищать большие объемы отходящих газов от твердых частиц всех размеров, включая субмикронные. Для очистки на 99% применяют материалы в виде тонких листов или объемных слоев из тонких или ультратонких волокон (диаметр менее 2 мкм).

Улавливание частиц в филь­трах тонкой очистки происходит за счет броуновской диффузии и эф­фекта касания. Регенерация отработанных фильтров неэффективна или не­возможна. Они предназначены для работы на длительный срок (0,5-3 года). После этого фильтр заменяют на новый.

Требованиям оптимальной конструкции фильтров тонкой очистки соответствуют рамные фильтры (рис 2.2).

Ф ильтрующий матери­ал в виде ленты вкладывают между П-образными рамками, череду­ющимися при сборке пакета, открытыми и закрытыми сторонами в противоположных направлениях. Между соседними слоями материала устанавливают гофрированные разделители, чтобы не допустить при­мыкания их друг к другу. Материал для рамок: фанера, винипласт, алюминий, нержавеющая сталь. Загрязненные газы поступают в одну из открытых сторон фильтра, проходят через материал и выходят с противоположной стороны.