- •Курсовая работа по курсу «основы проектирования средств защиты»
- •Удаление пыли и стружки от оборудования, очистка воздуха от пыли
- •Расчет параметров вытяжного зонта
- •Расчет параметров пружинных и резиновых виброизоляторов
- •Защита от электромагнитных полей высокочастотных установок для нагрева материала
- •Проектирование заземляющего устройства
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА И СТРОИТЕЛЬСТВА
Кафедра «Охраны труда и окружающей среды»
Курсовая работа по курсу «основы проектирования средств защиты»
Оглавление
Удаление пыли и стружки от оборудования, очистка воздуха от пыли 2
Расчет параметров вытяжного зонта 9
Расчет параметров пружинных и резиновых виброизоляторов 13
Защита от электромагнитных полей высокочастотных установок для нагрева материала 16
Проектирование заземляющего устройства 21
Удаление пыли и стружки от оборудования, очистка воздуха от пыли
Все без исключения производственные процессы, задействующие нагрев (плавку, электросварку), механическую обработку или перемещение крупных объемов сырья, (особенно – сухого), имеют в качестве побочного продукта органические и неорганические пылевые включения, многие из которых представляют биологическую или технологическую опасность.
Таблица 1. Типы пыли и вызываемые им негативные эффекты.
Тип пылевой взвеси |
Неприемлемое или вредное воздействие |
Древесная пыль, стружка |
Дерматиты, конъюнктивит, астма, аллергические реакции. Твердые породы деревьев (бук, дуб, красная древесина) обладают выраженными канцерогенными свойствами |
Тонкодисперсный уголь, графит, сажа, кокс |
Отравление двуокисью кремния, потеря работоспособности, усталость, зуд, одышка, эмфизема, бронхиты, силикоз, антракоз, пневмокониоз. Высокая взрывоопасность углеродной пыли в воздухе. Сухой графитовый конденсат очень опасен для чувствительной промышленной электроники |
Стекло и стеклопластик |
Экстремальная опасность для организма – мельчайшие острые стеклянные волокна с легкостью проникают в кожу, легкие, глаза, уши. Стеклянные нити обладают высокой парусностью, что позволяет им уноситься на сотни метров от зоны стеклообработки |
Мартеновская (плавильная) пыль |
Высокое содержание оксида кальция и маслянистых веществ, щелочное воздействие на металлические газоочистные тракты и системы промышленных стоков |
Бетон, цемент, камень, кирпич |
Минеральная пыль, содержащая каолин, асбест, кремний, вызывает поражение глаз, кожи, легких |
Отходы зернового, мукомольного производства |
Тонкодисперсные отходы мукомольной, льняной и хлопковой промышленности при хронической ингаляции приводят к множественным заболеваниям легких, забиванию легочного сурфактанта, деградации ресничной выстилки |
Абразивные материалы |
Ускоренный механический износ воздухоочистного оборудования и вентиляционно-аспирационных трактов |
Металлы |
Металлокониозы (сидероз – железо, алюминоз – алюминий, бериллиоз – бериллий, манганокониоз – марганцевая пыль) |
Пожаро- и взрывоопасные вещества |
Угроза пожара или разрушительного взрыва на предприятии, что выливается в драматические экономические потери и / или человеческие жертвы |
Деревообработка – один из древнейших процессов механического процессинга. Конечно же, на заре человечества древесина обрабатывалась в масштабах на порядки меньших и зачастую на открытом воздухе – фильтрация воздуха от древесной пыли попросту не требовалась, а до изобретения циклонных улавливателей было еще очень далеко.
Сегодня же крупные мебельные фабрики и пилорамы генерируют тонны пылевых частиц и стружки в день, причем эти отходы также эффективно утилизируются в рамках производства ДВП, ДСП, плит OSB (oriented strand board), СИП (структурно-изолированных панелей).
Особенностью улавливания древесно-воздушных взвесей является относительная мягкость дерева, и – как результат – отсутствие в промышленной атмосфере ультратонкодисперсных включений.
Тяжелая пыль и деревянная стружка с высокой эффективностью улавливается ротационно-вихревыми циклонными очистителями с гравитационным осаждением.
Если же аспирируемая древесная масса имеет высокую влажность или клеевые примеси, (в количестве достаточном для автоцементации), циклон быстро забивается, а его эффективность заметно падает.
Серьезный вред для здоровья представляет пыль и микронити стекла, стеклопластика, кварца и других стеклообразных, кристаллических минералов и полимеров.
Несмотря на относительно высокий вес, неприятной особенностью стекольной пыли является ее «летучесть», которая позволяет кристаллам парить в воздухе, уносясь от зоны обработки на значительные расстояния, сохраняя высокую ингаляционную, офтальмологическую и кожную опасность.
Стеклянная пыль образуется на участках резки, шлифовки, пескоструйной обработки, дробления стеклоотходов, при обличении труб в изоляционный стеклохолст. Наряду с корундом, наждаком, карбидом бора, стеклянная крошка используется в процессах механической притирки металлических и неметаллических деталей. В зависимости от концентрации загрязнителя и скорости аспирации потока, рационально использовать полые скрубберы, пенные абсорберы, скрубберы с подвижной шаровой насадкой.
Учитывая высокую абразивность стеклопорошка, рационально футеровать подводы и рабочие камеры стеклоулавливающих аппаратов механостойкими композитами.
Плавильная мартеновская пыль отличается от других пыльных взвесей высокой концентрацией щелочного оксида кальция (CaO) и маслянистых веществ, что определяет мокрый способ очистки мартеновской пыли как наиболее рациональный.
В зависимости от конкретных условий производства, твердые плавильные / мартеновские выбросы могут быть нейтрализованы как через сорбцию обычной технической водой или через хемосорбцию слабым кислым раствором.
CaO + H2O → Ca (OH)2
При водной схеме очистки в шламовой пульпе скруббера образуется щелочной раствор гидроксида кальция, который, в свою очередь, должен быть деактивирован перед сбросом промышленного стока.
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
Кислый метод мартеновской пылеочистки – мокрый химический скруббинг – подразумевает химическую нейтрализацию оксида кальция через хемосорбцию в растворе соляной кислоты. В результате такой реакции образуется вода и безвредный хлорид кальция, не требующий дальнейшего обезвреживания.
Цемент (лат. caementum – битый, растертый камень) является одной из важнейших строительных смесей. Несмотря на это, он биологически небезопасен. Клинкерная и цементная пыль содержит многочисленные биоцидные вещества – оксид кальция, оксид кремния, окислы алюминия, алюмоферрит, активные ионы железа, марганца, магния, алюминия. В меньшей степени эти соединения и элементы содержатся и в воздушнодисперсных бетонных и кирпичных аэрозолях. Наличие биоактивных компонент накладывает строгие требования на улавливание цементной пыли, которое может быть эффективно осуществлено в мокрых пылегазоуловителях Вентури.
РАСЧЕТ (работа 3)
t, м = 0,5
n, об/мин = 1300
v, мм/об = 0,8
Vп, см/с = 0,35
a, мм = 60
b, мм = 10
Vпод, мм/с = 0,8
G*10-3 кг/с = 0,01
Vстр=t*П*D*l ,
где Vстр-объем стружки
t-глубина резанья
D-диаметр заготовки
l-путь резца за 1 секунду
Vстр=0,5*3,14*30*17,3=814,83 мм3/с
l=(n*v)/60
где n- число оборотов за минуту
v-скорость подачи
l=(1300*0,8)/60=17,3 мм/с
Vстр=а*b* l ,
где а-ширина резанья
b-глубина резанья
Vстр=60*10*0,8=480 мм3/с
Vстр=а*b*Vп
Vстр=60*10*0,035=21 мм3/с
Vрез=(П*D*n)/60
Vрез=(3,14*30*1300)/60=2041 м/с
mстр=p*Vстр*10-9
где p-плотность материала
mстр –масса стружки в единицу времени
mстр=2,6*10-3*811,83*10-9=211*10-12 кг/с
mпыли=Qцикл.сум*t*3600
где t-время работы станка
mпыли=0,02*1,6*3600=115,2 кг
t=0,2* tст
где t-1 смена
t=0,2* 8=1,6 с
Vбунк=mпыли/p*Кз
где Кэ-коэффициент запаса по заполнению бункера
Vбунк=115,2/2,6*10-3*0,7=310,15 м3
tзагр=Fф*A/mстр*Кз
где Fф-площадка рукавного фильтра
А-масса, удерживаемая на 1м3 фильтра
mстр-масса стружки на фильтре
tзагр=6*0,15/0,2*0,4=11,25 мин
Спыли=аатм*1000*3600/Lвозд
где Спыли-концентрация пыли в атмосфере цеха
аатм-количество пыли
Lвозд-количество воздуха для удаления пыли Спыли=3*10-3*1000*3600/4521600=0,2*10-2 мг/м3
аатм=mрук.фил*(1-n)*1000
где mрук.фил-пыль на рукавном фильтре
n-коэффициент пылеулавливания
аатм=0,03*(1-0,9)*1000=3*10-3 1/с
Lвозд=Fвозд*Vтр*3600
где Fвозд-площадь воздуховода
Vтр-скорость в воздуховоде
Lвозд=50,24*25*3600=4521600 м3/г
Fвозд= П*D2/4
где D-диаметр воздуховода
Fвозд= 3,14*64/4=50,24 м2