Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Промышленная экология.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.04.2024
Размер:
212.07 Кб
Скачать
    1. Участок механосборочного цеха

      В механосборочном цехе №2 производится продукция производственно-технического и военного назначения. В цехе ведутся производственные процессы характерные для машиностроительного производства.

      В цехе установлены металлорежущие станки токарной, фрезерной, сверлильной и расточной групп и обрабатывающие центры. Обрабатываемые материалы - сталь. Обработка ведется с применением СОЖ. При работе станков образуются отработанные СОЖ, металлическая стружка, лом обрабатываемых металлов.

      В цехе имеется участок электрохимической обработки , где ведется анодно-гидравлическая обработка металлов на эрозионных станках. Обрабатываемые материалы - сталь. Обработка ведется с применением жидкостей на основе керосина и нитрата натрия. При работе станков образуются отработанные рабочие жидкости.

      Абразивная обработка металлов ведется на шлифовальных станках с применением СОЖ. Для заточки инструмента имеются заточные станки. В ходе работы образуются отработанные СОЖ, отработанные абразивные круги и абразивная пыль от шлифования черных металлов

      Мойка деталей после изготовления производится в ваннах с растворителями. В процессе мойки деталей образуются отработанные растворители

      Очистка деталей после обработки производится с применением дробеструйной и пескоструйной обработки. В результате этих операций образуются отходы металлической дроби и песка.

      Позиция 1…3 Электрохимические станки (3 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА (Мi B, г/с) определяется по формуле (3,4):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ, г/с (для электрохимических станков: методика расчета загрязняющих веществ в атмосферу механической обработки металлов, Санкт-Петербург,2002г)

      Железа оксид:

      Углерод оксид:

      Масляный аэрозоль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно формула (3,9):

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования (суммарная продолжительность работы оборудования, сопровождаемая выделениями (выбросами) ЗВ в атмосферу), ч

      Железа оксид:

      Углерод оксид:

      Масляный аэрозоль:

      Позиция 4…6 Пескоструйная камера (3 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА (Мi B, г/с) определяется по формуле (3,4):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ, г/с (Выделение вредных веществ в атмосферу при различных технологических операциях промышленных производств (Справочный материалы),М.,Промэкознание,1992г.,табл.1.9)

      Пыль неорганическая: 70-20% SiO2:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно формула (3,9):

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования (суммарная продолжительность работы оборудования, сопровождаемая выделениями (выбросами) ЗВ в атмосферу), ч

      Пыль неорганическая: 70-20% SiO2:

      Позиция 7,8 Сверлильные станки (2 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА ( ):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ (Прил.3,табл.П 3.1.);

      - мощность оборудования кВт/ч

      Диаметра круга 300 мм

      Металлическая пыль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      Металлическая пыль:

      Позиция 9…11 Дробеструйный аппарат (3 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА (Мi B, г/с) определяется по формуле:

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ, г/с (мет.11,табл.11.32)

      Металлическая пыль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования (суммарная продолжительность работы оборудования, сопровождаемая выделениями (выбросами) ЗВ в атмосферу), ч

      Металлическая пыль:

      Позиция 12,13 Фрезерные станки (2 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА ( ):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ (Прил.3,табл.П 3.1.);

      - мощность оборудования кВт/ч

      Диаметра круга 250 мм

      Металлическая пыль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      Металлическая пыль:

      Позиция 14,20 Электроэрозионные станки (2 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА ( ):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ (ГОСТ 32062-2014);

      - мощность оборудования кВт/ч

      Железо оксид:

      Масляный аэрозоль:

      Углерод оксид:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      Железо оксид:

      Масляный аэрозоль:

      Углерод оксид:

      Позиция 15,16 Заточные станки (2 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА ( ):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ (ГОСТ 32602-2014, табл.1);

      - мощность оборудования кВт/ч

      Диаметра круга 450 мм

      Металлическая пыль:

      Абразивная пыль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      Металлическая пыль:

      Абразивная пыль:

      Позиция 17,18 Расточные станки (2 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА ( ):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ (Прил.3,табл.П 3.1.);

      - мощность оборудования кВт/ч

      Диаметра круга 350 мм

      Металлическая пыль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      Металлическая пыль:

      Позиция 19,26 Шлифовальные станки (2 шт)

      Расчет производится по «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (материалов).Санкт-Петербург 2015 г.»

      Максимальное разовое значение мощности выброса ЗВ для i–го ИЗА ( ):

      -для ИЗА, непрерывно работающего в течение 20-ти минутного и более интервала времени

      Где - удельное выделение i–го ЗВ (Прил.3,табл.П 3.1.);

      - мощность оборудования кВт/ч

      Диаметра круга 500 мм

      Абразивная пыль:

      Металлическая пыль:

      Валовое значение мощности выделений и выбросов ЗВ для i–го ИЗА ( , т/год), соответственно:

      Где Т – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      Абразивная пыль:

      Металлическая пыль:

      Позиция 21…23 Свинцовые ванны (3 шт)

      Расчет производится по методике 32.

      Расчет максимально разовых выбросов загрязняющих веществ (г/с) производится по формуле:

      Где - расчетная производительность оборудования, т/ч

      Аэрозоль свинца: 0,003 г/с

      Расчет выбросов загрязняющих веществ (т/год) производится по формуле:

      Где - удельное выделение вещества на единицу материала, перерабатываемого или используемого в технологическом процессе, г/кг, г/м3 (Выделение вредных веществ в атмосферу при различных технологических операциях промышленных производств (Справочный материалы),М.,Промэкознание,1992г.,табл.1.9);

      - объем перерабатываемого или используемого материала, т/год, тыс.м3/год;

      - эффективность средств по снижению выбросов в долях единицы.

      Позиция 24,25 Масляная ванна (2 шт)

      Расчет производится по методике 32.

      Расчет максимально разовых выбросов загрязняющих веществ (г/с) производится по формуле:

      Где - расчетная производительность оборудования, т/ч

      Углерод оксид: 25,80 г/ч = 0,0072 г/с

      Пары масла: 69,00 г/ч = 0,0192 г/с

      Расчет выбросов загрязняющих веществ (т/год) производится по формуле:

      Где - удельное выделение вещества на единицу материала, перерабатываемого или используемого в технологическом процессе, г/кг, г/м3 (табл.3.14);

      - объем перерабатываемого или используемого материала, т/год, тыс.м3/год;

      - эффективность средств по снижению выбросов в долях единицы.

      Углерод оксид: 25,80 г/ч = 0,0072 г/с

      Пары масла: 69,00 г/ч = 0,0192 г/с

      Позиция 27,28 Соляная печь (2 шт)

      Расчет производится по методике 32.

      Расчет максимально разовых выбросов загрязняющих веществ (г/с) производится по формуле:

      Где - расчетная производительность оборудования, т/ч

      Пары хлора: 4,2 г/ч · 2 = 8,4 г/ч = 0,00233 г/с

      Оксид углерода: 0,7 г/ч · 2 = 1,4 г/ч = 0,000389 г/с

      Расчет выбросов загрязняющих веществ (т/год) производится по формуле:

      Где - удельное выделение вещества на единицу материала, перерабатываемого или используемого в технологическом процессе, г/кг, г/м3 (табл.3.14);

      - объем перерабатываемого или используемого материала, т/год, тыс.м3/год;

      - эффективность средств по снижению выбросов в долях единицы.

      Пары хлора: 4,2 г/ч · 2 = 8,4 г/ч = 0,00233 г/с

      Оксид углерода: 0,7 г/ч · 2 = 1,4 г/ч = 0,000389 г/с

      В механосборочном цехе, в результате технологического процесса, образуется 12 веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Перечень загрязняющих веществ, представлен в таблице 2.

      Таблица 2.

      № п/п

      Наименование источника выделения загрязняющих веществ

      Выделения и выбросы загрязняющих веществ

      Наименование загрязняющих веществ

      Выбросы загрязняющих веществ

      г/с

      т/год

      1…3

      Электрохимические станки

      железо оксид углерод оксид масляный аэрозоль

      0,0075 0,4788 0,00283

      0,00943 0,603 0,00357

      4…6

      Пескоструйная камера

      пыль неорганическая: 70-20% SiO2

      1,632

      6,96

      7,8

      Сверлильные станки

      металлическая пыль

      0,0000047

      0,24192

      9…11

      Дробеструйный аппарат

      металлическая пыль

      0,2376

      0,966

      12,13

      Фрезерные станки

      металлическая пыль

      0,0000063

      0,32832

      14,20

      Электроэрозионные станки

      железо оксид масляный аэрозоль углерод оксид

      0,000052 0,0000022 0,000182

      0,0017

      0,000068 0,00592

      15,16

      Заточные станки

      металлическая пыль абразивная пыль

      0,0000569 0,0000391

      2,94912 2,02752

      17,18

      Расточные станки

      металлическая пыль

      0,00000864

      0,4478976

      19,26

      Шлифовальные станки

      абразивная пыль металлическая пыль

      0,00017 0,000392

      4,4352 10,16

      21…23

      Свинцовые ванны

      аэрозоль свинца

      0,000025

      0,00141

      24,25

      Масляная ванна

      углерод оксид пары масла

      0,000068 0,000182

      0,0022 0,00604

      27,28

      Соляная печь

      пары хлора оксид углерода

      0,0000103 0,00000172

      0,000367 0,000061

  1. Расчет газоочистных сооружений на производственных участках

    1. Расчет газоочистки на участке сварки и резки металла

Работа скрубберов Вентури основана на дроблении воды турбулентным газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе инерционного типа.

Необходимо рассчитать скруббер Вентури для очистки отходящих газов при технологическом процессе, определить его размеры, эффективность и гидравлическое сопротивление при следующих условиях:

– расход влажного газа , тыс.м3/ч;

– температура газа , оС;

– разряжение перед газоочисткой , кПа;

– плотность газа , кг/м3;

– концентрация пыли в газе на входе и на выходе и , г/м3;

– температура воды, поступающей на орошение =20 оС;

– давление воды , кПа.

а б

Рисунок 2.1. Скруббер Вентури: а) схема аппарата: 1 –конфузор; 2 - горловина; 3 – диффузор; 4 – трубопровод для подачи воды; 5 – каплеуловитель; б) труба Вентури.

3.1. Необходимая эффективность работы аппарата

, (2.1)

где – концентрация пыли в газе на входе и на выходе, г/м3.

3.2. Число единиц переноса

(2.2)

где − необходимая эффективность работы аппарата.

3.3. Удельная энергия , затрачиваемая на пылеулавливание, определяется из выражения

, (2.3)

откуда

(2.4)

где и - принимаются по таблице 2.1 в зависимости от вида пыли или тумана, образующегося при технологическом процессе.

3.4. Общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури, Па

, (2.5)

где – удельный расход воды на орошение, принимается в пределах 0,0005-0,0012 м3/м3;

– давление воды, кПа.

3.5. Плотность газа на входе в трубу Вентури при рабочих условиях, кг/м3

, (2.6)

где – соответственно плотность, давление и температура газа при нормальных условиях, принимаются по заданию.

3.6. Объемный расход газа, поступающего в трубу Вентури при рабочих условиях, м3/с

, (2.7)

где – расход газа, м3/ч, принимается по заданию.

3.7. Расход орошающей воды, кг/с

, (2.8)

где – то же, что в формуле (2.5);

− плотность воды, =1000 кг/м3.

3.8. Температура газов на выходе из скруббера Вентури, оС

(2.9)

где – то же, что в формуле (2.5);

– температура газа при нормальных условиях, принимается по заданию.

3.9. Плотность газов на выходе из скруббера Вентури, кг/м3

, (2.10)

где – общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури, кПа.

3.10. Объемный расход газа на выходе из трубы Вентури, м3/с

(2.11)

3.11. Диаметр циклона-каплеуловителя, м

, (3.12)

где – скорость газа в циклоне-каплеуловителе ( =2,5 м/с).

Полученную величину округляют до ближайшего стандартного размера 1,1 м.

3.12. Высота циклона-каплеуловителя, м

(2.13)

3.13. Гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя, кПа

, (2.14)

где – коэффициент сопротивления циклона-каплеуловителя, принимается для прямоточного циклона в размере 30-33.

3.14. Гидравлическое сопротивление трубы Вентури, кПа

(2.15)

3.15. Коэффициент сопротивления, обусловленный вводом орошающей жидкости, для нормализованной трубы Вентури

, (2.16)

где – коэффициент сопротивления сухой трубы (круглого и прямоугольного сечения); для нормализованной трубы с центральным орошением круглого сечения при значение =0,12÷0,15;

– массовый расход газа, кг/с; определяемый по формуле

, (2.17)

кг/м3 – плотность воды.

3.16. Необходимая скорость газов в горловине трубы Вентури, м/с

(2.18)

где – гидравлическое сопротивление трубы Вентури, кПа;

– то же, что в формуле (2.5);

3.17. Диаметр горловины трубы Вентури, м:

(2.19)

3.18. По полученному значению диаметра горловины определяются остальные размеры нормализованной трубы Вентури:

– диаметр конфузора (2.20)

– диаметр диффузора (2.21)

– длина горловины (2.22)

– угол сужения конфузора (2.23)

– длина конфузора (2.24)

– угол расширения диффузора (2.25)

– длина диффузора (2.26)

Благодаря рассмотренному примеру расчета Скруббера Вентури, следует, что эффективность данного устройства газоочистки 99%

Для источника 0003 Сварка, вещество марганец и его соединения (0143):

Ммg = 5 * 1,1 * 0.8*0,01/1200 = 0,000036 г/с

МГмg = 3,6 * 0,000036 * 1760 * = 0,000228 т/г

Карта рассеивания марганца после установки скруббера Вентури с расчетной эффективностью 99%: