Введение к работе
Актуальность работы. Бурный рост целого ряда отраслей промышленности сопровождается резким увеличением количества разнообразных и сложных по составу пылевыделений, интенсивно загрязняющих воздушные бассейны огромных районов, нанося большой вред здоровью людей и природе.
В этой связи проблема оздоровлення атмосферы, а также проблема создания благоприятных санитарно-гигиенических условий труда на большинстве предприятий приобрела большую актуальность.
В нашей стране оздоровлению и улучшению условий труда уделяется большое внимание. Планы оздоровления условий труда широко реализуются на всех промышленных предприятиях и особенно в тех их участках, где в процессе производства образуется большое количество пыли. Известно, что силикоз и другие виды пневмокониоза возникают в результате вдыхания значительных количеств пыли. Необходимо поэтому в целях ликвидации этих заболеваний резко усилить борьбу с запыленностью и систематически осуществлять контроль за состоянием степени запыленности воздуха на промышленных предприятиях и за эффективностью противопылевых мероприятий.
В настоящее время в промышленности все шире находят применение различные типы пылеулавливающих устройств и установок, предохраняющих загрязнение воздуха промышленными выбросами, однако в действительности существующие установки не эффективны.
Значительное количество пыли находится во взвешенном состоянии, проникает в дыхательные органы и оседает на оборудовании, поэтому развитие аэродинамических энергосберегающих способов повышения эффективности пылеподавления и пылеулавливания является весьма актуальной задачей, решение которой позволит улучшить качество внутреннего воздуха, что позволит обеспечить здоровые условия труда и снизить затраты на энергоресурсы.
Цель исследования - разработка методики определения эффективности систем пылеулавливания на основе характера распределения частиц по их размерам.
В соответствии с поставленной целью исследований необходимо решить следующие задачи:
разработать математическую модель движения пыли в воздуховодах систем аспирации от места пылевыделения до очистного оборудования;
разработать методику определения эффективности систем пылеулавливания на предприятиях по производству строительных материалов;
провести экспериментальные исследования, подтверждающие адекватность математической модели движения пыли в воздуховодах систем аспирации;
разработать метод расчета параметров внутреннего воздуха и рациональных режимов работы систем местной и общеобменной вентиляции производственных помещений с пылевыделениями;
разработать конструктивные решения по стабилизации движения пыли в воздуховодах систем аспирации.
» 3
Научная новизна работы:
разработана математическая модель движения запыленного воздуха в системах аспирации, учитывающая, в отличие от известных, коагуляцию частиц пыли и осаждение ее на внутренней поверхности воздуховода;
разработана методика определения эффективности систем пылеулавливания на предприятиях стройиндустрии. В основе методики лежит кривая распределения пыли, отнесенная к размерам частиц пыли и скорости витания в зависимости от температуры, давления и влажности воздуха;
получены новые экспериментальные данные движения пыли в воздуховодах систем аспирации, имеющие высокую сходимость с теоретически рассчитанными;
разработан метод расчета параметров внутреннего воздуха и рациональных режимов работы систем местной и общеобменной вентиляции цехов по производству строительных материалов;
на основе математической модели и анализа эффективности систем пылеулавливания разработаны технические решения конструкций уголкового фильтра для повышения надежности эксплуатации воздуховодов систем аспирации и эффективности пылеочистного оборудования.
Научная значимость работы заключается в разработке методики определения эффективности систем пылеулавливания на основе характера распределения частиц по их размерам, обеспечивающей промышленную безопасность.
Практическое значение работы заключается в том, что ее результаты позволяют проектировать эффективные системы пылеподавления и пылеулавливания на основе аналитических и экспериментальных зависимостей полей температур и концентраций пыли, методов расчета нормируемых параметров внутреннего воздуха и рациональных режимов работы систем местной и общеобменной вентиляции, полученных при физико-математическом и экспериментальном моделировании.
Внедрение результатов. Метод расчета нормируемых параметров внутреннего воздуха и рациональных режимов работы систем местной и общеобменной вентиляции производственных помещений с пылевыделением, обеспечивающий промышленную безопасность, применяется в практике проектирования ДОАО «Газпроектинжиниринг» (г. Воронеж), внедрен на объектах ОАО «Лебединский ГОК» (г. Губкин), ОАО «Стойленский ГОК» (г. Старый Оскол).
Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры пожарной и промышленной безопасности ГОУВПО ВГАСУ.
Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств измерений, применением математических методов планирования экспериментов и статистической обработкой их результатов, а также опытными испытаниями и их положительным практическим эффектом.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях, проходивших во ВГАСУ ив ВИВТ (г. Воронеж, 2004 - 2008 гг.) и на 1 и II Всероссийских научно-технических конференциях (г. Воронеж, ВПТУ, 2006-2007 гг.). На защиту выносятся:
математическая модель движения запыленного воздуха в системах аспирации, учитывающая, в отличие от известных, коагуляцию частиц пыли и ее осаждение на внутренней поверхности воздуховода;
методика определения эффективности систем пылеулавливания на предприятиях стройиндустрии;
новые экспериментальные данные о движении пыли в воздуховодах систем аспирации;
метод расчета параметров внутреннего воздуха и рациональных режимов работы систем местной и общеобменной вентиляции цехов по производству строительных материалов;
технические решения конструкций уголкового фильтра для повышения надежности эксплуатации воздуховодов систем аспирации и эффективности пылеочистного оборудования.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных статей объемом 61 с, из них лично автору принадлежит 21 с. Четыре работы опубликованы в издании, включенном в перечень ВАК ведущих рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации, - «Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура». В статьях, опубликованных в рекомендованном ВАК издании, изложены основные результаты диссертации: в работе [1] рассмотрена промышленная безопасность при проектировании систем пылеудаления дробильных производств; в работе [2] произведен анализ промышленной безопасности горнообогатительных заводов на примере дробильных фабрик; в работе [3] на основе логико-графических методов произведен анализ риска возникновения аварийной ситуации на опасном производственном объекте; в работе [4] приведены закономерности распространения взрывопожароопасных веществ на основе экспериментальных исследования в промышленных условиях.
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 153 страницы состоит из введения, четырех разделов, общих выводов, списка литературы из 111 наименования и 2 приложений. В текст диссертации включено 9 таблиц, 39 рисунков.
