Введение к работе
Актуальность проблемы. На предприятиях строительной отрасли при осуществлении многих технологических процессов в воздух рабочих зон и атмосферу выделяется большое количество мелкодисперсной пыли. Опыт эксплуатации систем аспирации и обеспыливания показал, что при расчете эффективности работы этих систем, в реальных технологических процессах не учитываются колебания таких параметров воздушной среды рабочих зон, как концентрация и дисперсный состав пыли. Вследствие этого, системы аспирации и обеспыливания имеют значительный разброс значений эффективности работы, что негативно отражается на состоянии воздуха рабочих зон предприятий, и прилегающих территорий. Причинами неблагоприятной пылевой обстановки на рабочих местах могут являться: выбивание пыли от технологического оборудования, не полная локализация источников пылевыделений системами аспирации, а также применяемые методы и средства уборки помещений от осевшей пыли, которые не позволяют решать вопросы повторного взмета, разделения пыли от посторонних включений и возврата ее в технологический процесс. Все это приводит к ухудшению пылевой обстановки на рабочих местах и на территории предприятия, загрязнению городской среды, а также к увеличению эксплуатационных затрат.
Поэтому представляется актуальным решение задачи улучшения качества воздушной среды рабочих зон цехов предприятий строительной отрасли (на примере завода ЖБИ) и атмосферы, основанной на применении системы пневмоуборки помещений цехов с использованием вихревых инерционных пылеуловителей и аппаратов отвеивания, которые позволяют обеспечить уборку производственных помещений с высокой эффективностью, высокую степень очистки пылевых выбросов, а также использовать уловленный материал вторично в технологических процессах.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
Цель работы. Улучшение условий труда работников предприятий строительной отрасли, посредством совершенствования систем пневмоуборки цехов, с использованием аппаратов ВЗП и отвеивания, а также снижение антропогенного воздействия на окружающую среду.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
оценка технологических процессов предприятий строительного производства, как источников поступления и распространения пыли в воздухе рабочих зон и прилегающей территории, определяющая исходные данные для проектирования систем пневмоуборки и обеспыливания;
-анализ условий труда и оценка воздействия пыли цемента на организм работников завода ЖБИ, обобщение данных о дисперсном составе, основных физико-химических свойствах и аэродинамических характеристиках пыли;
- разработка конструкций аппаратов ВЗП и отвеивания, а также исследование процессов улавливания пыли в этих аппаратах;
проведение опытно-промышленных исследований по определению эффективности работы аппаратов пылеулавливания (ВЗП) и отвеивания;
совершенствование расчетной модели определения эффективности аппаратов пылеулавливания (ВЗП) и отвеивания;
оценка социально-экономического и эколого-экономического эффектов внедренных мероприятий.
Основная идея работы состояла в совершенствовании систем пневмоуборки, основанная на применении вихревых инерционных пылеуловителей (ВЗП) и аппаратов отвеивания, для обеспечения уборки производственных помещений с высокой эффективностью, высокой степени очистки пылевых выбросов, а также использования уловленного материала вторично в технологических процессах на предприятиях стройиндустрии (на примере завода ЖБИ).
Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК, лабораторные и опытно-промышленные исследования.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментов, и подтверждена удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях.
Научная новизна работы:
усовершенствована расчетная модель для оценки эффективности аппаратов пылеулавливания и отвеивания с учетом стохастичности параметров в реальных технологических процессах и в воздухе рабочих зон;
получены экспериментальные зависимости для определения эффективности системы инерционного пылеулавливания (ВЗП) и отвеивания;
определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах пыли строительных производств поступающих в системы пневмоуборки и обеспыливания ;
установлены экспериментальные и расчетные зависимости, характеризующие изменение концентрации пыли строительных производств, и плотности оседания в воздухе рабочей зоны и на территории предприятий строительной отрасли;
Практическое значение работы:
определены и систематизированы данные опытно-промышленных исследований дисперсного состава пыли, поступающей в инженерно-экологические системы и рабочую зону предприятий строительной отрасли;
экспериментально обосновано применение аппаратов ВЗП и отвеивания в системах пневмоуборки производственных помещений;
усовершенствована система пневмоуборки с использованием конструкции аппаратов отвеивания и вихреинерционных пылеуловителей (ВЗП), обладающие высокой эффективностью разделения и очистки пыли;
усовершенствована методика расчета аппаратов ВЗП и отвеивания, позволяющая производить расчет эффективности пылеулавливания данных аппаратов и их аэродинамических характеристик;
разработаны и приняты к использованию рекомендации по проектированию и повышению эффективности работы систем пневмоуборки цехов предприятий строительной отрасли.
Реализация результатов работы:
разработка и испытание опытной установки пылеулавливания на заводе ЖБИ производственно-коммерческой фирмы «Тибет» г.Волжский ;
-проведено обследование, выданы рекомендации, и разработан проект системы пневмоуборки с использованием аппаратов ВЗП и отвеивания, который принят к внедрению на заводе ЖБИ производственно-коммерческой фирмы «Тибет» г. Волжский;
рекомендации по проектированию систем пневмоуборки и обеспыливания цехов заводов ЖБИ внедрены в ПТБ ПСО «Волгоградгражданстрой» при разработке проектной документации;
материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета для обучения студентов специальностей «Безопасность технологических процессов и производств», «Защита окружающей среды», Инженерная защита окружающей среды»;
проведена оценка социально-экономического и эколого-экономического эффектов разработанных мероприятий.
На защиту выносятся:
результаты исследования технологического оборудования как источника пылевыделений в воздух рабочих зон и атмосферу;
результаты исследования дисперсного состава пыли, поступающей в системы пневмоуборки и обеспыливания, воздух рабочей зоны и атмосферу;
результаты экспериментальных и теоретических исследований блока из инерционных аппаратов отвеивания и улавливания (ВЗП);
результаты опытно-промышленных исследований по совершенствованию систем пневмоуборки цехов предприятий строительной отрасли.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, получили одобрение на: Второй международной научно-практической конференции «Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы», г. Воронеж, октябрь 2011г.; Международной научно - практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2011», Одесса 2011; ежегодных научно-технических конференциях Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2007-2011 г.).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 7 работах, в том числе 3 работы в рецензируемых научных журналах и в изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 117 страниц, в том числе: 100 страницы – основной текст, содержащий 18 таблиц на 19 страницах, 39 рисунков на 41 страницах; список литературы из 112 наименований на 15 страницах, 4 приложений на 4 страницах.
