Расчет количества пыли от технологического оборудования

В процессе производства в механическом и деревообрабатывающем цехах, а также на сварочном участке в воздух рабочей зоны выделяются следующие вредные вещества: при обработке чугуна – железная пыль, при обработке бронзы – медная пыль, при обработке древесины – древесные опилки, при сварке – сварочный аэрозоль.

 

Задание:

Рассчитать:

1) суммарное количество пыли, отходящей от металлообрабатывающих станков механического цеха;

2) суммарное количество пыли, отходящей от оборудования деревообрабатывающего цеха;

3) суммарное количество вредных веществ, выделяющихся на сварочном участке в процессе ручной электродуговой сварки;

4) общее количество вредных веществ, отходящих от технологического оборудования предприятия и выбрасываемых в атмосферу.

 

Исходные данные:

Для очистки воздуха рабочей зоны в механическом и деревообрабатывающем цехах применяются пылегазоуловители – одиночные циклоны типа ЦОЛ со средним коэффициентом очистки h = 0,9; на участке электродуговой сварки используется только вентиляция без пылегазоуловителей. Годичный период работы оборудования составляет Т = 310 суток, суточный – t = 8 часов.

Дополнительные исходные данные для расчета по вариантам содержатся в Таблицах 2-5.

 

Таблица 2

Количество и типы технологического оборудования

 

Вариант
Тип станков (электродов)	Количество станков (электродов), шт. (кг)
МЕХАНИЧЕСКИЙ ЦЕХ* (*Четные варианты – обработка чугуна, нечетные – бронзы)
Круглошлифовальные, d = 300 мм		-		-	-				-
Заточные, d = 400 мм	-		-	-						-
Полировальные, d = 200 мм							-	-		-
Токарные
Фрезерные				-				-
Сверлильные						-			-
Расточные
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕХ
Круглопильные ЦТЭФ Ц-6-2		-			-			-		-
-		-			-			-
Строгальные СФ-6 СФА-6					-		-
	-		-				-
Ленточные ЛС-80			-	-			-
Сверлильные СВА-2	-		-		-		-		-
Фрезерные ФА-4 ФС-1								-		-
-	-		-		-			-	-
СВАРОЧНЫЙ УЧАСТОК
АНО-1	-		-	-			-
АНО-3		-			-			-	-	-
АНО-5	-		-			-
ОЗС-4		-		-	-		-	-	-	-
ОМА-2	-		-			-

 

Таблица 3

 

Удельное выделение пыли A_i технологическим оборудованием

при механической обработке металла

 

Тип металлообрабатывающих станков	Ai , г/с
Чугун	Бронза
Круглошлифовальные, d = 300 мм	0,155	0,054
Заточные, d = 400 мм	0,182	0,062
Полировальные, d = 200 мм	0,080	0,025
Токарные	0,0083	0,0028
Фрезерные	0,0055	0,0019
Сверлильные	0,0011	0,0004
Расточные	0,0028	0,0007

Таблица 4.

Удельное выделение пыли D_i технологическим оборудованием при обработке древесины

Тип деревообрабатывающих станков	Di , кг/ч
Круглопильные ЦТЭФ Ц-6-2	15,7 10,7
Строгальные СФ-6 СФА-6	18,2 47,6
Ленточнопильные ЛС-80	9,8
Сверлильные СВА-2	2,5
Фрезерные ФА-4 ФС-1	8,8 9,5

Таблица 5

Удельное выделение вредных веществ S_i электродами

при ручной электродуговой сварке

 

Тип электродов	Si , г/кг
АНО-1	7,1
АНО-3	17,0
АНО-5	14,4
ОЗС-4	10,9
ОМА-2	9,2

 

ЗАДАЧА 2

Расчет предельно допустимого выброса предприятия

 

Основным производственно-хозяйственным нормативом качества атмосферного воздуха является предельно допустимый выброс (ПДВ). Величина ПДВ определяется индивидуально для каждого химического вещества и каждого источника выбросов.

 

Задание:

Рассчитать предельно допустимый выброс предприятия.

 

Исходные данные (таблица 6):

 

Таблица 6

Вариант	Н, м	D, м	ω0, г/с	ТВ, 0C	ТГ, 0C	Наименование вредного вещества	ПДК, мг/м3
		0,4				Пыль	0,5
		0,7				Пыль	0,5
		0,8				H2SO4	0,3
		1,5				H2SO4	0,3
		0,4				HCl	0,2
		0,5				HCl	0,2
		0,8				NO2	0,085
		1,2				NO2	0,085
		0,8				Cr2O3	0,0015
		1,2				Cr2O3	0,0015

где ПДК (мг/м³) – максимально разовая предельно допустимая концентрация вещества в приземном слое воздуха;

H (м) – высота источника выброса над уровнем земли;

A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для Ростовской области коэффициент А = 200;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания частиц вредного вещества в атмосферном воздухе, F = 1;

V (м³/с) – объемный расход газопылевой смеси.

D (м) – диаметр устья источника выброса;

w₀ (м/с) – средняя скорость выхода газопылевой смеси из устья источника выброса.

ЗАДАЧА 3

Расчет выбросов вредных веществ от автотранспорта

Автотранспорт является одним из главных загрязнителей атмосферы – за счет выброса вредных веществ в составе выхлопных газов. Основными компонентами выхлопных газов являются: CO, NO_x (смесь оксидов азота NO и NO₂) и углеводороды C_xH_y (несгоревшее топливо).

Расчет загрязнения атмосферы в результате работы автотранспорта ведется по перечисленным веществам.

 

Задание:

 

Рассчитать выбросы вредных веществ от автотранспорта.

Результаты проведенных расчетов заносятся в сводную таблицу 7:

Таблица 7

 

Группа автомобилей	СО	NOx	CxHy	Суммарный выброс по группе автомобилей

 

где, 1 – грузовые автомобили с бензиновым двигателем;

2 – грузовые автомобили с дизельным двигателем;

3 – автобусы с бензиновым двигателем;

4 – автобусы с дизельным двигателем.

Исходные данные (таблицы 8 – 9).

Таблица 8

 

Вариант	Пробег по группам автомобилей Пi , км/год	Количество автомобилей в группе Ni , ед.

 

Таблица 9

 

Группа автомобилей	Удельный выброс одним автомобилем на 1 км пробега Yi , г/км	Коэффициенты влияния
ОКСИД УГЛЕРОДА, СО
	55,5	1,33	1,69
	15,0	1,33	1,80
	51,5	1,32	1,69
	15,0	1,27	1,80
ОКСИДЫ АЗОТА, NOx
	6,8	1,0	0,8
	8,5	1,0	1,0
	6,4	1,0	0,8
	8,5	1,0	1,0
УГЛЕВОДОРОДЫ, CxHy
	12,0	1,2	1,86
	6,4	1,2	2,0
	9,6	1,2	1,86
	6,4	1,17	1,83

ЗАДАЧА 4

Определение размеров санитарно-защитной зоны предприятия

Меры по защите атмосферного воздуха от промышленных выбросов включают устройство санитарно-защитных зон (СЗЗ), которые представляют собой территорию, отделяющую источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства.

Размер СЗЗ устанавливают в зависимости от класса производства, который определяется степенью вредности и количеством выделяемых предприятием в атмосферу веществ.

Задание:

 

Определить размеры СЗЗ.

Для определения размера СЗЗ необходимо построить график зависимости

 

С = f (X),

 

где С (мг/м³) – концентрация вредного вещества;

Х (м) – расстояние от источника выброса.

Для построения графика необходимо рассчитать координаты нескольких точек на ветви б, то есть определить соответствующие значения X_1…n и C_1…n (см. Рисунок).

Исходные данные (таблица 10):

Таблица 10

.

Вариант	См, мг/м3	Хм, м	Наименование вредного вещества	ПДКм.р., мг/м3
	1,0		Пыль	0,5
	0,9		Пыль	0,5
	1,3		Пыль	0,5
	0,04		Cr2O3	0,0015
	0,49		H2SO4	0,3
	0,05		MnO2	0,01
	0,54		SO2	0,5
	0,15		NO2	0,085
	0,34		HCl	0,2
	0,5		HF	0,02

ЗАДАЧА 5

Расчет напорного зернистого фильтра

 

Задание:

 

Рассчитать напорный зернистый фильтр.

 

Исходные данные (таблица 11):

 

Таблица 11

 

Номер варианта	Производительность фильтрационной установки, Q, м3/ч	Режим взрыхляющей промывки
		С
		В
		В
		С
		В
		С
		С
		В
		В
		С

 

Для всех вариантов:   Диаметры стандартных фильтров D, мм: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400. Режим взрыхляющей промывки: 1) С - совместная водовоздушная промывка: - интенсивность подачи воды i = 6 л/(с∙м2); - продолжительность подачи воды t = 3 мин; 2) В - промывка водой: - интенсивность подачи воды i = 12 л/(с∙м2); - продолжительность подачи воды t = 20 мин.