Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

p align="left">Приточная вентиляция. Установки приточной вентиляции обычно состоят из следующих элементов (рис.,а): воздухозаборного устройства (воздухоприемника) 1 для забора чистого воздуха; устанавливаемого снаружи здания в тех местах, где содержание вредных веществ минимально (или они отсутствуют вообще); воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение; наиболее часто воздуховоды делают металлическими, реже -- бетонными, кирпичными, шлакоалебастровыми и т. п.; фильтров 3 для очистки воздуха от пыли; калориферов 4, где воздух нагревается (наибольшее распространение получили калориферы, в которых теплоносителем является горячая вода или пар; используются также и электрокалориферы); вентилятора 5; приточных отверстий или насадков 6, через которые воздух попадает в помещение (воздух может подаваться сосредоточенно или равномерно по помещению); регулирующих устройств, устанавливаемых в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.

Фильтр, калориферы и вентилятор обычно устанавливают в одном помещении, в так называемой вентиляционной камере. Воздух подается в рабочую зону, причем скорости выхода воздуха ограничены допустимым шумом и подвижностью воздуха на рабочем месте.

Вытяжная вентиляция. Установки вытяжной вентиляции состоят (рис. 8,6) из вытяжных отверстий или насадков 7, через которые воздух удаляется из помещения; вентилятора 5, воздуховодов 2; устройства для очистки воздуха от пыли или газов 8, устанавливаемого в тех случаях, когда выбрасываемый воздух необходимо очищать с целью обеспечения нормативных концентраций вредных веществ в выбрасываемом воздухе и в воздухе населенных мест, а также в приточном воздухе, подаваемом в производственные здания; устройства для выброса воздуха (вытяжной шахты) 9, которое должно быть расположено на 1--1,5 м выше конька крыши.

При работе вытяжной системы чистый воздух поступает в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях. В ряде случаев это обстоятельство является серьезным недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания.

Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной вентиляцией (рис. 8,а и б), работающими одновременно.

Место расположения приточных и вытяжных воздуховодов, отверстий и насадков, количество подаваемого и вытягиваемого воздуха выбирается с учетом требований, предъявляемых к системе вентиляции. Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом направления ветра, с наветренной стороны по отношению к выбросным отверстиям, вдали от мест загрязнений.

Вентиляторы -- это воздуходувные машины, создающие определенное давление и служащие для перемещения воздуха при потерях давления в вентиляционной сети не более 12 кПа. Наиболее распространенными являются осевые и радиальные (центробежные) вентиляторы.

В зависимости от развиваемого давления вентиляторы делят на следующие группы: низкого давления -- до 1 кПа; среднего давления--1--3 кПа; высокого давления -- 3--12 кПа.

Вентиляторы низкого и среднего давления применяют в установках общеобменной и местной вентиляции, кондиционирования воздуха и т. п. Вентиляторы высокого давления используют в основном для технологических целей, например, для дутья в вагранки.

В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготовляют из определенных материалов и различной конструкции:

а) обычного исполнения для перемешения чистого или малозапыленного воздуха (до 100 мг/м3) с температурой не выше 80° С; все части таких вентиляторов изготовляют из обычных сортов стали;

б) антикоррозионного исполнения -- для перемешения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в этом случае вентиляторы изготовляют из стойких против этих сред материалов -- железохромистой и хромоникелевой стали, винипласта и т. д.;

в) искрозащитного исполнения -- для перемещения взрывоопасных смесей, например, содержащих водород, ацетилен и т. д.; основное требование, предъявляемоек таким вентиляторам,-- полное исключение искрения при их работе (вследствие ударов или трения), поэтому колеса, корпуса и входные патрубки вентиляторов изготовляют из алюминия или дюралюминия; участоквала, находящийся в потоке взрывоопасной смеси, закрывают алюминиевыми колпаками и втулкой, а в месте прохода вала через кожух устанавливают сальниковое уплотнение;

г) пылевые -- для перемещения пыльного воздуха(содержание пыли более 100 мг/м3); рабочие колеса вентиляторов изготовляют из материалов повышенной прочности, они имеют мало (4--8) лопаток.

50. Токсичность веществ, ПДК вредных газов и паров в воздухе

Поражения отравляющими веществами возможны при авариях на химзаводах, складах. На транспорте и на предприятиях, где используются опасные химические вещества, а также при применении химического оружия противником. Основные пути проникновения отравляющих веществ ( ОВ ): через дыхательный аппарат, кожный покров и желудочно-кишечный тракт. Токсичность ОВ - это способность их вызывать поражения при попадании в организм в определенных дозах. Количественная характеристика поражающего действия ОВ / токсическая доза, при вдыхании токсидоза выражается в мг*мин/л воздуха, при проникновении через кожу, желудочно-кишечный тракт мг/кг живой массы.

ОВ делятся по характеру поражающего действия на: нервно-паралитические, общеядовитые, удушающие, кожно-нарывные, раздражающие и психогенные.

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) называется такая концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 ч. на протяжении всего рабочего стажа не могут вызвать у работающих заболеваний или отклонения в состоянии здоровья.

ПДК устанавливается в мг/м на основе исследований и утверждается Минздравом РФ. В нашей стране установлены ПДК для 1410 веществ, а других странах - меньше: например, в США для 963 веществ. ПДК является и характеристикой опасности веществ, например, ПДК и класс опасности некоторых веществ : аммиак - 20 мг/м и 4 класс, ацетон - 200 и 4, йод - 1 и 2, ртуть - 0,01 и 1, хлор - 0,1 и 1.

51. Наличие «циклонов» (центробежных пылеотделителей) и фильтров в вытяжной системе вентиляции. Дать развёрнутую схему вытяжной вентиляции. Существующие типы фильтров и их устройство

Расчет вентиляционной установки сводится к: 1)к выбору схемы её расположения 2) к расчету диаметров воздуховодов участков 3) к определению перемещения воздухов в данном участке 4) определение величины воздухообмена 5) к определению сопротивления перемещаемого воздуха в системе 6) к подбору вентилятора 7) к подбору электродвигателя.

Устройство для удаления воздуха

Вентилятор

Система возуховодов

Пыле- и газоулавливающие устройства

Фильтры

Устройство для выброса воздуха

При работе вытяжной системы чистый воздух поступает в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях. В ряде случаев это обстоятельство является серьезным недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания.

Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой. При грубой очистке воздуха задерживается крупная пыль (размером частиц >50 мкм). При средней очистке задерживается пыль с размером частиц до 50 мкм, а при тонкой пыль с размером частиц менее 10 мкм.

Для грубой и средней очистки применяют пылеуловители, действие которых основано на использовании для осаждения частиц пыли сил тяжести или инерционных сил, отделяющих частицы примесей от воздуха при изменении скорости движения (пылеосадительные камеры) и направления его движения (циклоны, инерционные, жалюзийные и ротационные пылеуловители). Наибольшее применение для очистки воздуха от пыли с размером частиц более 10 мкм получили циклоны. Циклоны применяют для очистки воздуха от сухой неволокнистой и неслипающейся пыли. Пылеотделение в циклонах основано на принципе центробежной сепарации. Попадая в циклон по касательной через входной патрубок 1, воздушный поток приобретает вращательное движение по спирали и, опустившись в низ конической части корпуса 3, выходит наружу через центральную трубу 2. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к стенке циклона и опускаются в нижнюю часть циклона, а оттуда в пылесборник 4. Так как эффективность очистки увеличивается (до 0,90 и более) при уменьшении диаметра циклона, то обычно вместо одного циклона большого размера ставят параллельно два и более циклонов меньших размеров.

Вихревые пылеуловители (рис.13,в) отличаются от циклонов наличием вспомогательного воздушного потока. Запыленный воздух, поступающий через патрубок 5 закручивается лопаточным завихрителем 4 и перемещается вверх в корпусе 3, подвергаясь воздействию вытекающих из тангенциально расположенных сопел 2 струй вторичного воздуха. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к периферии, а затем поступают в бункер 6 через кольцевое межтрубное пространство, увлекаемые потоком вторичного воздуха.

Очищенный от пыли воздух выходит через патрубок. В вихревых пылеуловителях достигается эффективность очистки 0,98--0,99 для частиц пыли размером около 10 мкм.

К группе инерционных пылеуловителей относят жалюзийные пылеуловители (рис. 13,г) и различные камеры, в которых запыленный поток изменяет направление движения (рис. 13,(5). Жалюзийные пылеуловители представляют собой набор лопастей 3, установленных последовательно в корпусе 2 так, что между ними образуются щели. Воздух поступает через патрубок 1. Пылеотделение основано на изменении направления движения запыленного воздуха, при этом взвешенные частицы пыли под действием сил инерции и эффекта отражения от лопастей двигаются в направлении к патрубку 5, а чистый воздух проходит через щели и поступает к патрубку 4 на выход из аппарата. Обычно жалюзийные пылеуловители используют для грубой и средней очистки воздуха от твердых частиц, разделяя поток в соотношении 9:1 на чистый и загрязненный.

В камерных пылеуловителях (см. рис. 13, 5) запыленный воздух поступает через патрубок 1 в расширительную камеру 3, где отделяется от пыли и выходит через патрубок 2. Пыль оседает в бункер 4. Камерные инерционные пылеуловители применяют для грубой и средней очистки воздуха от примесей. Скорость движения воздуха в камере около 1 м/с, при этом улавливают частицы пыли размером 25--30 мкм с эффективностью очистки до 0,65--0,85.

Ротационные пылеуловители (ротоклоны) очищают воздух от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил и силы Кориолиса, возникающих при вращении ротора. Конструктивно они представляют собой центробежный вентилятор (рис. 13,е), который одновременно с перемещением воздуха очищает его от частиц размером более 10 мкм. Запыленный воздух поступает во входной патрубок 6. При вращении колеса 7 пылевоздушная смесь движется по межлопаточным каналам колеса, при этом частицы пыли под действием центробежных сил и сил Кориолиса прижимаются к поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток колеса. Пыль с очень небольшим количеством воздуха (3--5%) поступает через зазор между колесом 7 и улиткой 3 в кольцеобразный пылеприемник 5, а очищенный воздух -- в улитку 3 и выходной патрубок 2. Обогащенная пылью смесь через патрубок 8 поступает в бункер 9, в котором пыль оседает, а воздух через отверстие в патрубке 1 снова возвращается к колесу 7. В бункере 9 пыль увлажняется.

Ротоклоны находят применение в пыльных производствах, например, в литейном. Они обеспечивают сравнительно высокую эффективность очистки: для частиц пыли размером 8--20 мкм -- 0,83, а для более крупных -- до 0,97. Для повышения эффективности очистки в газодинамический тракт ротоклонов иногда вводят воду.

Рис. 15. Пылеосадятельная камера: / -- входной патрубок; 2 -- корпус; 3 -- выходной патрубок; 4 -- бункер

Пылеосадительные камеры (рис. 15) применяют для осаждения крупной и тяжелой пыли с размером частиц более 100 мкм. Скорость запыленного воздуха в поперечном сечении корпуса камеры 2 принимается небольшой около 0,5 м/с для того, чтобы пыль могла осесть в камере раньше, чем она покинет ее. Поэтому габариты камер получаются довольно большими, что ограничивает их применение, несмотря на очевидные преимущества -- малое гидравлическое сопротивление и простоту эксплуатации. Эффективность очистки можно увеличить (до 0,80--0,95), если камеру выполнить лабиринтного типа, хотя это влечет за собой повышение гидр авлического сопротивления.

Для очистки приточного вентиляционного воздуха от пыли и туманов применяют электрофильтры. Работа электрофильтров основана на создании сильного электрического поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (до 35 кВ), подводимого к коронирующим и осадительным электродам. При прохождении запыленного воздуха через зазор между электродами происходит ионизация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных ионов. Ионы, адсорбируясь на частицах пыли, заряжают их положительно или отрицательно. Пыль, получившая заряд отрицательного знака, стремится осесть на положительно заряженном электроде, а положительно заряженная пыль оседает на отрицательно заряженных коронирующих электродах. Эти электроды периодически встряхиваются при помощи специального механизма, после чего пыль собирается в бункере, откуда удаляется.

Для очистки приточного атмосферного и рециркуляционного воздуха от различных пылей, а также вентиляционных выбросов с малой концентрацией загрязнений применяют двухзонные электрофильтры ФЭ и РИОН (рис. 16,а). В электрофильтре загрязненный воздух проходит ионизатор, в состав которого входят положительные / и отрицательные 2 электроды.

Рис. 16. Электрофильтры

Ионизатор выполнен так, чтобы при скорости около 2 м/с частицы пыли успели зарядиться, но не смогли осесть на электроды. Зарядившиеся частицы пыли воздушными потоками увлекаются в осадитель, представляющий собой систему пластин осадительных электродов 3 и 4, где частицы оседают на пластинах противоположной полярности. Выбором расстояния между пластинами (6--7 мм) удается при сравнительно небольшом напряжении между пластинами (7 кВ) получить напряженность электрического поля 80--100 В/м, что достаточно для осаждения частиц субмикронных размеров. Далее воздух проходит противоуносный фильтр и выходит из аппарата. Эффективность пылеулавливания достигает 0,95, гидравлическое сопротивление чистого фильтра 30--50 Па, производительность но воздуху 1000 м3/ч и более, входная концентрация загрязнений не более 10 мг/м3.

Для очистки вентиляционных выбросов от туманов минеральных масел, пластификаторов и т. п. в ЦНИИ-промзданий разработаны электрические туманоуловители УПП (рис. 16,б). В корпусе 1 установлен электрический туманоуловитель 2 типа ФЭ, который питается от источника 4 напряжением 13 кВ. Подвод питания к электродам производят через высоковольтные электроизоляторы с клеммами 3. Загрязненный воздух через входной патрубок, распределительную решетку 8 и сетку 7 поступает к туманоуловителю, очищается от загрязнений и, пройдя брызгоуловитель 5, подается на выход из УПП. Жидкость, отделенная от воздуха, собирается в воронках 6, а затем сливается из УПП через гидрозатворы. Пропускная способность УПП по воздуху 5--30 тыс. м3/ч. УПП сочетают высокую эффективность улавливания загрязнений с низким гидравлическим сопротивлением и предназначены для использования в системах с температурой газов до 350 К.

Для средней и тонкой очистки воздуха от примесей в системах приточной и вытяжной вентиляции широко используют фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы, способные задерживать пыль. Если размер частиц пыли больше размера пор фильтрующего материала, то действует поверхностный (сеточный) эффект пылеулавливания с образованием осадка на входе в фильтрующий элемент. Если размер частиц пыли меньше размера пор, то пыль проникает в фильтрующий материал и оседает на частицах или волокнах, образующих этот материал. Такой процесс фильтрования называется глубинным. На практике обычно осуществляются одновременно оба процесса фильтрования, так как размеры частиц пыли и пор всегда обладают определенным диапазоном распределения около их средних значений.

Осаждение твердых и жидких частиц на фильтрующий элемент происходит в результате контакта частиц с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц обусловлен действием сил инерции, гравитационных сил, броуновской диффузией в газах и эффектом касания. Для частиц размером менее 0,1 мкм определяющим является процесс диффузии, а для частиц размером более 1 мкм -- силы инерции.

В качестве фильтрующих материалов применяют ткани, войлоки, бумагу, сетки, набивки волокон, металлическую стружку, фарфоровые или металлические полые кольца, пористую керамику или пористые металлы.

Для очистки воздуха при запыленности менее 10 мг/м3 в системах вентиляции используют ячейковые фильтры (рис. 17,а,б), представляющие собой рамку или каркас с фильтрующими элементами, выполненными из набора металлических сеток (фильтры Рекка -- ФяР), винипластовых сеток (ФяВ), пенополиуретана (ФяП), упругого стекловолокна (ФяУ), войлока и др. Выбор типа фильтрующего материала зависит от тонкости очистки, условий работы фильтра, химического состава примесей. Общим недостатком ячейковых фильтров является ограниченный срок их службы из-за быстрого засорения фильтрующего материала, что требует частой смены или регенерации (очистки) фильтрующих элементов. Этот недостаток частично устраняется при использовании рулонных фильтров (рис. 17,е), которые обычно не регенерируют.

Рис. 17. Фильтры:

а--каркасный; б -- каркасный с предварительным фильтром; в --рулонный;

/ -- каркас; 2 -- фильтрующий элемент; 3 -- волокновый фильтр; 4 -- фильтр из материала ФП; 5 --ролик; 6 -- барабан

Ячейковыми и рулонными фильтрами достигают эффективность очистки вентиляционного воздуха до 0,8 при гидравлическом сопротивлении фильтра 40--200 Па. Пылеемкость фильтров составляет 1500 г/м2 у фильтра ФяР; 200 -- у ФяП; 300 -- у рулонного фильтра из упругого стекловолокна.

Для повышения эффективности очистки фильтрующие сетки покрывают слоем масла. Такие фильтры применяют для очистки воздуха, подаваемого в помещение при концентрациях пыли до 200 мг/м3. Ряд конструкций представляет собой кассету, обтянутую сеткой и заполненную кольцами или гофрированными сетками. Эта кассета перед установкой в сеть погружается в веретенное или вазелиновое масло. Частицы пыли, проходя с воздухом через лабиринт отверстий, образуемых кольцами или сетками, задерживаются на их смоченной поверхности. Эффективность очистки достигает 0,95 и более.

В настоящее время широкое распространение получили самоочищающие масляные фильтры, в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами из металлической сетки. При загрязнении масляных фильтров сетки промывают в содовом растворе.

Для улавливания высокодисперсных аэрозолей с эффективностью очистки до 0,99 с частицами 0,05--0,5 мкм в вентиляционных системах широко используют фильтрующие материалы типа ФП. Скорость фильтрации составляет 0,01--0,15 м/с, гидравлическое сопротивление в процессе эксплуатации изменяется от 200 до 1500 Па. Во всех системах тонкой очистки с фильтрами из материала ФП целесообразно применять волокновые пред-фильтры (рис. 17,6), которые должны улавливать частицы крупнее 1 мкм.

Для очистки воздуха от туманов кислот, масел и других жидкостей используются волокновые и сеточные туманоуловители, принцип действия которых основан на осаждении капель смачивающей жидкости на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Туманоуловители делят на низкоскоростные (скорость фильтрации №ф^0,15 м/с), в которых преобладающим является механизм диффузионного осаждения капель, и высокоскоростные (№ф = =0,5-f-5 м/с и более), в которых осаждение капель на поверхности пор происходит главным образом под воздействием инерционных сил.

Низкоскоростные туманоуловители обеспечивают очень высокую эффективность очистки (до 0,999) от частиц размером менее 3 мкм, полностью улавливая частицы большего размера. Волокновые слои формируются набивкой стекловолокна диаметром 7--30 мкм или полимерных волокон (лавсан, ПВХ, полипропилен) диаметром 12--40 мкм. Толщина слоя составляет 50-- 150 мм. Гидравлическое сопротивление сухих фильтрующих элементов равно 200--1000 Па, а в режиме очистки без образования твердого осадка 1200--2500 Па.

Высокоскоростные туманоуловители имеют меньшие размеры и обеспечивают эффективность очистки газа от тумана с частицами менее 3 мкм, равную 0,90--0,98 при гидравлическом сопротивлении 1500--2000 Па.

Институтом НИИОгаз разработан для очистки воздуха, отходящехго от металлорежущих и холодновыса-дочных станков, низкоскоростной туманоуловитель типа Н-2000. Туманоуловитель (рис. 18,а) состоит из корпуса, в котором размещены две ступени очистки. Фильтр грубой очистки представляет собой легкосъемную кассету, в которой находится войлок или пакет вязаных гофрированных сеток.

Рис. 18.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10