Екологічна характеристика та вплив

ЗМІСТ

 

ВСТУП …………………………………………………………………...
1 ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВПЛИВ НА ДОВКІЛЛЯ ПРИ МЕХАНІЧНІЙ ОБРОБЦІ МЕТАЛІВ ………………………………………..
1.1 Основні технологічні процеси механічної обробки металів, та їх вплив на довкілля ……………………………………………………………..
1.2 Оцінка впливу на довкілля при механічній обробці металів…………...
1.3 Математичне моделювання приземних концентрацій забруднюючих речовин ………………………………………………………………………...
2 ПРИРОДООХОРОННІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРИ МЕХАНІЧНІЙ ОБРОБЦІ МЕТАЛІВ ……………………………………………………………………...
3 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА …………………………………………….
3.1 Розрахунок пиловлювача для очищення повітря ……………………….
3.2 Розрахунок і вибір електрофільтрів ……………………………………
3.3 Розрахунок магнітного фільтра
ВИСНОВОК……………………………………………………………………
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ………………………………………………………..

 

 

ВСТУП

 

Одним із важливих технологічних процесів в металообробці є холодна обробка металів – механічні цехи, в якій задіяні 14-20% всіх працівників виробництва з обробки металу – верстатники-оператори, верстатники, наладчики, слюсарі – ремонтники обладнання з обробки металу. Холодна обробка металу виконується на металорізальних верстатах, що працюють різальними інструментами (фреза, різець), а також на верстатах, які оснащені абразивним інструментом (шліфувальні, заточні, полірувальні та інші).

Найбільшим пиловиділення супроводжуються процеси абразивної обробки металів: зачистка, полірування, шліфування та ін утворюється при цьому пил на 30-40% за масою представляє матеріал абразивного круга і на 60-70% - матеріал виробу. Інтенсивність пиловиділення при цих видах обробки пов'язана, в першу чергу, з величиною абразивного інструменту та деяких технологічних параметрів різання [1].

У ряді процесів механічної обробки металів та їх сплавів застосовують змазочно-охолоджуючі рідини (ЗОР). Застосування ЗОР супроводжується утворенням тонкодисперсного масляного аерозолю та продуктів його термічного розкладання. Кількість виділяє мого аерозолю залежить від багатьох факторів: форми і розмірів виробу, режимів різання, витрат та способів подачі ЗОР. Експериментально встановлено залежність кількості виділень масляного аерозолю від енергетичних витрат на різання металу. Питомі показники в цьому випадку визначаються як маса забруднюючої речовини, яку виділяє на одиницю потужності устаткування (на 1 кВт потужності приводу верстата). Застосування ЗОР знижує виділення пилу до мінімальних значень, однак, у процесах шліфування виробів кількість виділяємого спільно з аерозолями металоабразивного пилу залишається значною.

Метою курсової роботи є аналіз використання природоохоронних технології при механічній обробці металів та розробка пропозицій щодо поліпшення ситуації і зменшення викидів у навколишнє середовище.

ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВПЛИВ

НА ДОВКІЛЛЯ ПРИ МЕХАНІЧНІЙ ОБРОБЦІ МЕТАЛІВ

 

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

 

Розрахунок магнітного фільтра

 

Розрахувати фільтр-осаджувач першої групи для магнітофільтраційного очищення газів об’ємом Q = 15 м³/год при швидкості V = 5…7 см/с (250 м/год) і температурі t = 100 °С.

1. Приймаємо:

- напруженість намагнічувального поля Н = 70 кА/м;

- довжина насадки (котушки) L = 1 м;

- провід котушки мідний, поперечним перерізом S_пр = 10 мм²;

- коефіцієнт, який враховує заповнення проводом вікна котушки, К_о = 0,5;

- густина струму j_c = 2 А/мм².

2. Знаходимо питомий опір проводу при робочій температурі

(3.39)

де ρ_o – питомий опір міді при t = 0°С;

α – температурний коефіцієнт опору (для чистих металів α = 1/273).

3. Визначаємо намагнічувальну силу котушки

, (3.40)

4. Площа вікна намотування буде рівна

. (3.41)

5. Розраховуємо кількість витків котушки

(3.42)

6. Внутрішній діаметр соленоїда знаходимо з найдоцільнішого критерію L/D ≥ 2...3. Тобто

(3.43)

Приймаємо D = 0,48 м = 480 мм

7. Зовнішній діаметр соленоїда буде рівний

. (3.44)

8. Визначаємо параметр об’єму котушки

.(3.45)

9. Знаходимо довжину проводу котушки

. (3.46)

10. Опір котушки буде рівний

. (3.47)

11. Знаходимо величину напруги

(3.48)

12. Потужність котушки буде рівна

(3.49)

13. Знаходимо масу котушки

, (3.50)

де γ_пр – густина матеріалу проводу.

ВИСНОВКИ

 

Досліджено основні технологічні процеси механічної обробки металів, та їх вплив на довкілля. На основі відомих питомих показників виділення пилу з різних видів устаткування основного технологічного обладнання при механічній обробці металів без охолодження розраховано оцінено викиди у атмосферу на різних ділянках цеху механічної обробки металів. Так на заточувальній дільниці працює три верстата. Всі три джерела викидів об’єднані в одну систему місцевої витяжної вентиляції і викидають забруднене повітря в атмосферу через трубу джерела забруднення атмосфери з допомогою вентиляційного агрегату. Перед викидом в атмосферу повітряний потік очищується в пилогазоочисному апараті – циклоні. У результаті отримано на виході циклона у атмосферу із заточувальної дільниці потрапляє 11,3 кг металевого на 7,6 кг абразивного пилу на рік. На другій дільниці розміщено два розточувальні, два токарні та п’ять фрезерних верстатів з охолодженням емульсією та маслом. У результаті розрахунків отримано що верстати дають приблизно по 4,2 кг викидів на рік у вигляді масляного аерозолю. На третій дільниці шліфування є сім верстатів. Перед викидом повітря очищається від пилу в пилогазоочисного апараті – циклоні. У результаті розрахунків отримано викиди на виходів циклона 21,7 кг металевого на 1,8 кг абразивного пилу на рік, а також незначну кількість аерозолю змащувального емульсолу. За методикою ОНД-86 здійснено математичне моделювання концентрації забруднюючої речовини в приземному шарі атмосфери на відстані від джерела викиду.

Видалення забруднюючих речовин пилу та аерозолю з повітря цеху механічної обробки металів здійснюється за допомогою пило газоочисного апарата циклона, основні конструкції якого проаналізовані. Циклонні апарати завдяки дешевизні та простоті будови і обслуговування, порівняно невеликому опору і високій продук­тивності є найрозповсюдженішим типом сухого меха­нічного пиловловлювача.

У розрахунковій частині здійснено розрахунок пиловлювача циклона для очищення повітря. Розраховано геометричні параметри циклона, що забезпечує ефективність очищення не менше 95%. Більшу ступінь очищення газів від пилу можливо отримати у електромеханічних фільтрах 97,74 %.

Видалення з повітря цеху механічної обробки металів металевого пилу здійснюється магнітним фільтром з довжиною насадки (котушки) L = 1 м та напруженістю намагнічувального поля Н = 70 кА/м, який повністю видаляє металевий пил. Інші види пилу (абразивний, повстяний) більш ефективно видаляються електростатичним фільтром.

 

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Прейс Г. А. Технология конструкционных материалов – К.: Высшая школа, 1991. – 391с.

2. Никифоров В.М. Технологія металів і конструкційні матеріали – К.: Вища школа, 1984.

3. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху робочей зоны – М.: Министерство здравоохранения СССР, Всесоюзный Совет Профиссиональных Союзов, 1988. - 46с.

4. Смирнов В. О., Білецький В. С. Фізичні та хімічні основи виробництва. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2005.

5. ГОСТ 12.3.025-80. Обработка металлов резанием. Требования безопасности – М.: ССБТ, 1988. - 45 с.

6. Каталог. Нормы предельно допустимых концентраций вредных примесей в атмосферном воздухе: В 2 ч. - К.: МОЗ Украины, Украинский Центр Государственного санитарно-эпидемиологического контроля, 1996. - Ч. 1. - 23 с.; Ч. 2. - 24 с.

7. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху робочей зоны. – М.: Министерсво здравоохранения СССР, Всесоюзный Совет Професиональных Союзов, 1988. – 46 с.

8. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (по величинам удельных выделений). – Санкт-Петербург: НИИ АТМОСФЕРА. – 2006.

9. Квашин И. М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация. – М.: АВОК, 2005. – 390 с.

10. ГОСТ 17.2.1.04-77. Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. – М.: Издательство стандартов, 1978. – 35 с.

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП …………………………………………………………………...
1 ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВПЛИВ НА ДОВКІЛЛЯ ПРИ МЕХАНІЧНІЙ ОБРОБЦІ МЕТАЛІВ ………………………………………..
1.1 Основні технологічні процеси механічної обробки металів, та їх вплив на довкілля ……………………………………………………………..
1.2 Оцінка впливу на довкілля при механічній обробці металів…………...
1.3 Математичне моделювання приземних концентрацій забруднюючих речовин ………………………………………………………………………...
2 ПРИРОДООХОРОННІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРИ МЕХАНІЧНІЙ ОБРОБЦІ МЕТАЛІВ ……………………………………………………………………...
3 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА …………………………………………….
3.1 Розрахунок пиловлювача для очищення повітря ……………………….
3.2 Розрахунок і вибір електрофільтрів ……………………………………
3.3 Розрахунок магнітного фільтра
ВИСНОВОК……………………………………………………………………
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ………………………………………………………..

 

 

ВСТУП

 

Одним із важливих технологічних процесів в металообробці є холодна обробка металів – механічні цехи, в якій задіяні 14-20% всіх працівників виробництва з обробки металу – верстатники-оператори, верстатники, наладчики, слюсарі – ремонтники обладнання з обробки металу. Холодна обробка металу виконується на металорізальних верстатах, що працюють різальними інструментами (фреза, різець), а також на верстатах, які оснащені абразивним інструментом (шліфувальні, заточні, полірувальні та інші).

Найбільшим пиловиділення супроводжуються процеси абразивної обробки металів: зачистка, полірування, шліфування та ін утворюється при цьому пил на 30-40% за масою представляє матеріал абразивного круга і на 60-70% - матеріал виробу. Інтенсивність пиловиділення при цих видах обробки пов'язана, в першу чергу, з величиною абразивного інструменту та деяких технологічних параметрів різання [1].

У ряді процесів механічної обробки металів та їх сплавів застосовують змазочно-охолоджуючі рідини (ЗОР). Застосування ЗОР супроводжується утворенням тонкодисперсного масляного аерозолю та продуктів його термічного розкладання. Кількість виділяє мого аерозолю залежить від багатьох факторів: форми і розмірів виробу, режимів різання, витрат та способів подачі ЗОР. Експериментально встановлено залежність кількості виділень масляного аерозолю від енергетичних витрат на різання металу. Питомі показники в цьому випадку визначаються як маса забруднюючої речовини, яку виділяє на одиницю потужності устаткування (на 1 кВт потужності приводу верстата). Застосування ЗОР знижує виділення пилу до мінімальних значень, однак, у процесах шліфування виробів кількість виділяємого спільно з аерозолями металоабразивного пилу залишається значною.

Метою курсової роботи є аналіз використання природоохоронних технології при механічній обробці металів та розробка пропозицій щодо поліпшення ситуації і зменшення викидів у навколишнє середовище.

ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВПЛИВ