Экобиозащитная техника обезвреживания вентиляционных выбросов

 

Вентиляционные выбросы, содержащие вредные вещества в парообразной или аэрозольной форме, подлежат обязательной очистке. Для улавливания аэрозолей используются: пылеуловители и осадительные камеры, обеспечи- вающие улавливание крупных (диаметром более 200 мкм) частиц с эффектив- ностью 70…80 %. Осаждение частиц происходит в зоне резкого падения скоро-

 

 

 

Рис. 3.7. Пылеуловители

с пылеосадочными камерами:

а — полочного типа;

б — лабиринтного типа

Рис. 3.8. Схема циклона:

1 — коническая часть корпуса; 2 — цилиндрическая часть корпуса, образующая кольцевое пространство;

3 — труба; 4 — металлический зонт; 5 — общий вид

 

 

сти воздуха за счет силы тяжести в расширении воздуховода. Улавливание за счет системы перегородок и лабиринтов (рис. 3.7).

Циклоны улавливают частицы пыли крупнее 5 мкм с эффективностью до

95 %. Поток грязного воздуха входит в циклон по касательной к наружной стенке, закручиваясь по спирали (рис. 3.8), опускается вниз и покидает ци- клон через центральную трубу. Под действием центробежных сил аэрозольные

 

 

 

Рис. 3.9. Схема рукав- ного фильтра:

1 — подача загрязненного воздуха; 2 — рукав фильт- ра; 3 — выход чистого воз- духа; 4 — сброс осадка;

5 — осадок

частицы покидают поток и, зацепившись за стенку ци- клона, падают в его коническую часть.

Рукавные фильтры (рис. 3.9) предназначены для улавливания частиц крупнее 0,1 мкм с эффективно- стью до 99,9 %. Рукава фильтров изготавливаются из стекловолокна, нетканых материалов, шерсти, хлопка и т.д. Для регенерации фильтра чистый воздух подают противотоком.

Электрофильтры обеспечивают улавливание частиц менее 0,1 и более 1 мкм с эффективностью до 99,8 %. При подаче высокого напряжения между двумя элек-

тродами возникает газовый коронный разряд, в поле

которого аэрозольные частицы заряжаются и оседают на внешнем электроде. Очистка фильтра производится встряхиванием внешнего электрода с помощью ударного механизма.

Скрубберы, обеспечивающие улавливание не только механических, но и па-

рообразных загрязнений за счет их захвата, растворения или сорбции каплями воды приведены на рис. 3.10. Использованная вода очищается и снова подает- ся в скруббер. Отфильтрованный осадок утилизируется.

 

Для удаления парообразных и газооб- разных вредных веществ используются также адсорбция и абсорбция, пламенное, термическое или каталитическое окисле- ние или восстановление, химическое окисление или нейтрализация.

Адсорбция — процесс разделения газов, основанный на способности некоторых твердых веществ избирательно поглощать газообразные компоненты из набегающе- го потока. Типичный адсорбент — акти- вированный уголь.

Абсорбция — процесс поглощения ве- ществ за счет растворения при контакти-

 

Рис. 3.10. Схема скруббера:

1 — дымовые газы; 2 — фильтр; 3 — сброс осадка; 4 — насос; 5 — подача чистой воды;

6 — выход чистого воздуха

ровании загрязненного газа с поглотителем, например, с водой.

Адсорбцию (рис 3.11) и абсорбцию применяют для улавливания высокоток- сичных или ценных веществ, которые в дальнейшем могут быть использованы в качестве сырья или готового продукта, например, для улавливания паров ор- ганических растворителей. Вкачестве сорбентов применяют активированный древесный уголь или кокс, силикагели.

 

 

Рис. 3.11. Адсорбер с кипящим слоем адсорбента:

1 — решетка; 2 — кипя- щий слой; 3 — корпус;

4 — адсорбент; 5 — газ;

6 — труба

Пламенное окисление (сжигание вредного вещества или дожигание его вместе с топливом) применяется для удаления горючих веществ при их небольших объемах и малой концентрации.

Термическое и каталитическое окисление применяют при малых концентрациях вредных веществ, когда дожи- гание экономически невыгодно из-за большого расхода топлива.

Для каждого источника устанавливается перечень ве- ществ, которые могут быть из него удалены при выбросе. Регламентируются также значения предельно допустимо- го выброса (ПДВ) по каждому из вредных веществ, т.е. осуществляется так называемая паспортизация источника выброса.

 

 

Кондиционирование воздуха

 

Кондиционирование — это создание и поддержание в закрытых помещениях (производственных, жилых, салонах транспортных средств и др.) определен- ных параметров воздушной среды по температуре воздуха, его влажности, чис-

 

тоте, составу, скорости движения и давлению. Параметры воздушной среды должны быть устойчивыми и наиболее благоприятными для человека. Совре- менные автоматические кондиционерные установки очищают воздух, подогре- вают или охлаждают его, увлажняют или высушивают в зависимости от време- ни года и других условий, а также подают его в помещения с определенной ско- ростью воздушного потока. Вопределенных случаях в кондиционерах производят специальную обработку воздуха: ионизацию, дезодорацию, озони- рование и т.п. Впроизводственных условиях с помощью кондиционирования обеспечивают стабильное поддержание санитарных норм микроклимата.

Кондиционирование воздуха достигается системой технических средств,

служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а также для автоматического регулирования его параметров. Основными элементами систем кондиционирования являются калориферы, фильтр, холодильные уста- новки, увлажнители, терморегуляторы, приборы, регулирующие работу кон- диционерных установок. Принципиальная схема кондиционера представлена на рис. 3.12. Наружный воздух очищается от пыли в фильтре 2 и поступает в камеру, расположенную за фильтром, где он смешивается с воздухом из поме- щения (при рециркуляции). Пройдя через ступень предварительной темпера- турной обработки 4, воздух поступает в следующую камеру, где он проходит специальную обработку (промывку водой, обеспечивающую заданные пара-

 

 

Рис. 3.12. Схема кондиционера:

1 — забор воздуха; 2 — фильтр; 3 — соединительный воздуховод; 4 — калорифер; 5 — форсунки воздухоочистки; 6 — каплеуловитель; 7 — калорифер второй ступени; 8 — вентилятор; 9 — отвод- ной воздуховод

 

метры относительной влажности, и очистку), а в следующей камере повторную температурную обработку. Зимой при температурной обработке воздух подог- ревается частично за счет температуры воды, поступающей в форсунки возду- хоочистки 5, и частично, проходя через калориферы 4 и 7. Летом воздух охла- ждается частично подачей в камеру охлажденной воды, частично — от работы специальной холодильной машины.

Установки для кондиционирования воздуха подразделяются на местные

(для отдельных помещений) и центральные (для всех помещений здания или нескольких отдельных помещений).

 

Кондиционирование воздуха играет существенную роль и во многих техно- логических процессах (особенно, в радиоэлектронике), при которых не допус- каются колебания температуры и влажности воздуха. Поэтому установки кон- диционирования в последние годы находят все более широкое применение на промышленных предприятиях.

 

 

Отопление

 

Предназначено для поддержания в рабочих зонах производственных поме- щений температурных условий, соответствующих санитарным нормам и обес- печивающих для работающих оптимальные или допустимые условия труда.

Система отопления должна компенсировать потери тепла, возникающие за

счет нагрева конструкций внутренних помещений, въезжающего в помещение подвижного состава, а также нагрева холодного воздуха, поступающего через открытые ворота, двери, окна, фонари, фрамуги, за счет неорганизованного поступления воздуха извне. При этом основные потери тепла идут через про- емы строительных конструкций.

Система отопления включает следующие основные элементы: тепловой гене-

ратор, теплопровод для размещения теплоносителя, нагревательные приборы и теплоноситель. По сфере обслуживания системы отопления бывают местные

 

и центральные. К местным относятся системы, в которых тепло вырабатывает- ся и используется в одном и том же помещении. Центральные системы предна- значены для отопления нескольких зданий или помещений из единого теплово- го центра.

Системы местного отопления могут быть печными, электрическими, газовы-

ми. Они просты в обслуживании, но имеют ряд недостатков: выделение в поме- щение вредных газов, аэрозольное загрязнение, трудность регулирования теп- лоотдачи, пожароопасность. Всвязи с этим они имеют ограниченное примене- ние. На транспорте они сохранили свое применение: в пассажирских вагонах и локомотивах, в диспетчерских пунктах, местах обработки подвижного состава, на погрузочно-разгрузочных и подъемно-транспортных машинах, на постах де- журных по железнодорожному переезду и др.

Системы центрального отопления обладают существенными преимущества-

ми: обеспечивают централизованное регулирование теплоснабжением, равно- мерный нагрев воздуха в помещении. Кроме того, они не загрязняют воздух продуктами горения и пылями.

По виду теплоносителя системы отопления подразделяются на паровые,

водяные, пароводяные, воздушные, антифризные.

Всистемах парового отопления теплоносителем выступает пар, нагретый до

высокой температуры и подаваемый под повышенным давлением в нагрева-

 

тельные приборы, где происходит его конденсация, сопровождающаяся отда- чей тепла в помещение. Недостатки парового отопления: специфический запах в помещении, обусловленный разложением органической пыли на поверхности нагревательных приборов, невозможность регулирования температуры нагре- ва, большая опасность прорыва системы и поражения персонала перегретым паром, сухость во рту и носоглотке. Применение парового отопления допуска- ется в помещениях с кратковременным пребыванием людей.

Всистемах водяного отопления теплоносителем является горячая вода. Та- кие системы выполняют с низкой температурой (до 100 °С) или высокой (до

150 °С). Достоинствами систем водяного отопления с низкой температурой яв- ляются пониженная опасность ожогов, легкость регулирования температурно- го режима, недостатком — высокая металлоемкость теплообменной аппарату- ры. Высокотемпературные системы водяного отопления имеют меньшую ме- таллоемкость, но предъявляют повышенные требования к герметичности и прочности конструкции. На предприятиях железнодорожного транспорта сис- темы водяного отопления широко распространены.

Встречается разновидность водяных систем отопления, которая представля- ет собой систему пароводяного отопления. Втакой системе пар нагревает воду

в теплообменнике, конденсируется и направляется обратно в котельную уста-

 

новку. Нагретая вода, как и в обычной водяной системе, подается в нагрева- тельные приборы. Такая система обладает достоинствами паровых и водяных систем одновременно.

Всистемах воздушного отопления теплоносителем является нагретый воз-

дух. Источником тепла служит калорифер, в котором происходит нагрев воз- духа за счет подводимого пара, горячей воды или электрической энергии. К числу достоинств таких систем следует отнести отсутствие нагревательных приборов в отапливаемом помещении, а также свойство обратимости, когда вместо нагревания возможно охлаждение воздуха, то есть калорифер можно перевести в режим работы вентиляционной установки. Системы воздушного отопления требуют меньших капитальных затрат и быстро нагревают помеще- ние. Недостатками таких систем считаются очень низкая относительная влаж- ность в обогреваемых помещениях, которая отрицательно сказывается на само- чувствии работающих, высокая температура воздуховодов, способствующая значительным бактериальным загрязнениям. Кроме того, электрокалориферы имеют повышенную пожароопасность. По санитарным правилам в системах воздушного отопления необходимо предусматривать увлажнение воздуха.

К системам воздушного отопления относится также электрическое отопле-

ние, так как теплоносителем здесь является нагретый воздух вследствие кон-

 

такта с теплоэлектронагревающим элементом (ТЭН). Недостатками электри- ческого отопления являются значительный расход электроэнергии; повышен- ный шум, если у такой установки распределение нагретого воздуха в помещении осуществляется вентилятором; повышенная пожароопасность.

Системы отопления, где теплоносителем является антифриз, применяются там, где не требуется постоянное теплоснабжение. Эпизодичность потребности в тепле вызывает необходимость принять меры против выхода из строя (размо- розки) системы в зимний период. Широко применяется на транспортных сред- ствах как система местного отопления.

Кроме нормализации микроклиматических параметров воздушной среды в качестве мер защиты от теплового излучения применяются как поглощающие или отражающие водяные и воздушные завесы, так и индивидуальные средст- ва защиты (теплозащитные костюмы, шерстяная спецодежда, рукавицы, го- ловные уборы, очки).

Одновременно с применением специальной защитной одежды необходимо соблюдение должной регламентации времени работы в неблагоприятных усло- виях, а также общего режима труда и отдыха. Режим труда в таких случаях ут- верждается работодателем после согласования с территориальным центром

Госсанэпиднадзора.

 

3.2.8. Контроль параметров микроклимата

 

Контроль параметров микроклимата проводят в рабочей зоне на высоте 1,5 м от уровня пола, повторяя его в различное время дня, года, разные периоды технологического процесса. Измеряют температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.

Для контроля параметров микроклимата «Положением о порядке аттеста-

ции рабочих мест по условиям труда» (постановление Минтруда России № 12 от 14.03.97 г.) рекомендуется применение следующих приборов, обеспечиваю- щих требуемую точность измерений: шаровой термометр типа 90, позволяю- щий оценить совместное действие параметров микроклимата. Он применяется для определения индекса WBGT (ТНС-индекса). Для определения температу- ры и влажности — психрометры аспирационные МВ-4М, М34, ПВУ-1М. Для измерения скорости движения воздуха — анемометры АСО-3, МС-13, кататер- мометр шаровой, термоанемометр ТАМ-1. Для измерения величины теплового излучения — актинометр инспекторский усовершенствованный ИМО-5.

Впрактике чаще других для измерения температуры и относительной влаж-

ности воздуха используют аспирационный психрометр Асмана (см. рис. 3.1). Он состоит из двух термометров. У одного из них ртутный резервуар покрыт тканью, которую увлажняют с помощью пипетки. Сухой термометр показыва-

 

ет температуру воздуха. Показания влажного термометра зависят от относи- тельной влажности воздуха: температура его тем меньше, чем ниже относи- тельная влажность, поскольку с уменьшением влажности возрастает скорость испарения воды с увлажненной ткани и поверхность резервуара охлаждается более интенсивно. Чтобы исключить влияние подвижности воздуха в помеще- нии на показания влажного термометра (движение воздуха повышает скорость испарения воды с поверхности увлажненной ткани, что ведет к дополнительно- му охлаждению ртутного баллона с соответствующим занижением измеряемой величины влажности по сравнению с ее истинным значением), оба термометра помещены в металлические защитные трубки. С целью повышения точности и стабильности показаний прибора в процессе измерения температуры сухим и влажным термометрами через обе трубки пропускаются постоянные потоки воздуха, создаваемые вентилятором, размещенным в верхней части прибора.

Перед измерением в специальную пипетку набирают воду и увлажняют тка-

невую оболочку влажного термометра. При этом приборержат вертикально, за- тем взводят часовой механизм и устанавливают (подвешивают или удержива- ют в руке) в точке измерения.

Через 3...5 мин показания сухого и влажного термометров устанавливаются

на определенных уровнях, по которым с помощью специальных таблиц рассчи- тывается относительная влажность воздуха.

 

 

 

Рис. 3.13. Общий вид чашеч- ного анемометра:

1 — циферблат отсчета десятков и единиц; 2 — циферблаты отсчета со- тен, тысяч и т.д. оборотов; 3 — ча- шечная вертушка; 4 — валик переда- чи движения от чашечной вертушки на редуктор; 5 — рычажок подклю- чения/отключения редуктора

Скорость движения воздуха измеряется с помощью анемометра (рис. 3.13). При скоро- сти движения воздуха свыше 1 м/с используют крыльчатые или чашечные анемометры, при меньших скоростях — термоанемометры.

Принцип действия крыльчатого и чашечного

анемометров — механический. Под воздействи- ем аэродинамической силы движущегося пото- ка воздуха ротор прибора с закрепленными на нем крыльями (чашечками) начинает вращать- ся со скоростью, величина которой соответству- ет скорости набегающего воздушного потока. Через валик вращение передается на систему зубчатых колес (редуктор), которая соединена с подвижными стрелками. Центральная стрелка показывает единицы и десятки, стрелки мелких циферблатов — сотни и тысячи делений. С по- мощью расположенного сбоку рычажка можно отключить ось от механизма зубчатых колес или подключить ее.

Перед измерением записывают показания циферблатов при отключенной оси. Прибор устанавливают в точке измерения, и ось с закрепленными на ней крыльями начинает вращаться. По секундомеру засекают время, и включают прибор. Через 100 с движением рычага ось отключают и снова записывают по- казания. Разность показаний прибора делят на 100 (число секунд за период из- мерения) для определения скорости вращения стрелки — количества проходи- мых делений за 1 с. По найденной величине с помощью прилагаемого к прибо- ру графика определяют скорость движения воздуха, м/c.

Для измерения малых скоростей движения воздуха используют термоанемо-

метр, который позволяет еще и определять температуру воздуха. Принцип из- мерения ocнован на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента прибора при изменении температуры и скорости движения воздуха. По величине электрического тока, измеряемого гальванометром, определяют с помощью таблиц скорость движения воздушного потока.