Участки механической обработки металлов

На предприятиях железнодорожного транспорта в механическом цехе для ремонта и изготовления различных деталей и изделий используется в основном следующее оборудование: токарные, фрезерные, заточные, сверлильные, шлифовальные станки.

При механической обработке хрупких металлов (чугун, цветные металлы и т.д.) выделяются твердые частицы – пыль металлическая. При обработке стали на шлифовальных и заточных станках также выделяется пыль металлическая (железа оксид) и пыль абразивная, в то время как на других станках – отходы только в виде стружки. При обработке цветных металлов на шлифовальных, токарных, заточных и других металлообрабатывающих станках в качестве пыли металлической выделяются в атмосферу окислы соответствующих металлов. Например, при обработке алюминия выделяются оксиды алюминия.

При применении смазочно-охлаждающих жидкостей в атмосферу выделяются аэрозоли минеральных масел и различных эмульсолов (СОЖ).

Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов в механическом цехе Локомотивного депо (источник загрязнения атмосферы 0002 на рисунке 1) осуществляется согласно [5-8]. Перечень механообрабатывающих станков в механическом цехе, их количество, обрабатываемые металлы, время работы станков приведены в задании (таблица 3 приложения 4).

Количество загрязняющих веществ (пыли), выделяющихся при механической обработке металлов без применения СОЖ, определяется отдельно для каждого станка по формуле [5]:

П^с_i = g^с_i * n * t * 3600 * 10^-6, т/год (37)

где - g^с_i - удельные выделения загрязняющих веществ при работе оборудования (станка), г/с, (табл. 6, 7);

t – чистое время работы оборудования в день – время, которое идет на собственное изготовление детали или ее обработку без учета времени на ее установку и снятие, ч;

n – число дней работы станка в год.

Валовый выброс i-загрязняющего вещества в атмосферу при механической обработке металлов для источника в целом П_i, т/годопределяется как сумма валовых выбросов всех станков по формуле:

П_i = ∑ П^с_i, т/год (38)

Максимально-разовый выброс i-загрязняющего вещества при механической обработке металлов для источника 0002 в целом М_i определяется как сумма максимально-разовых выбросов (удельных показателей) i-загрязняющего вещества всех станков по формуле:

М_i = ∑ М^с_i = ∑ g^с_i, г/с (39)

Валовый выброс i-загрязняющего вещества источником загрязнения атмосферы (ИЗА) в целом определяется как сумма выбросов этого ЗВ всеми станками (источниками выделения).

При наличии устройств, улавливающих загрязняющие вещества, количество уловленных загрязняющих веществ П^о_i т/год определяется эффективностью ГОУ (η, в долях единицы):

П^о_i = ∑П^с_i * η, т/год (40)

В этом случае при наличии очистного сооружения валовый выброс ЗВ т/год в атмосферу будет определяться по формуле:

П_i = ∑П^с_i – П^о_i, т/год (41)

Максимально-разовый выброс ЗВ г/с при наличии очистного сооружения равен:

М_i = ∑ М^с_i (1 –η) = ∑ g^с_i (1 –η), г/с (42)

Таблица 6 - Удельное выделение пыли (g^с_i, г/с) основным технологическим оборудованием при механической обработке металла без охлаждения (на единицу оборудования)

Таблица 7 - Удельное выделение пыли (g^с_i, г/с) при механической обработке чугуна, цветных металлов на станках без охлаждения

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей значительно уменьшает выделение пыли. При обработке металлов на шлифовальных станках выбросы пыли при использовании СОЖ составляют 10 % от количества пыли при сухой обработке (таблица 6). В этом случае количество загрязняющих веществ (пыли), выделяющихся при механической обработке металлов с применением СОЖ, определяется отдельно для каждого станка по формуле

П^с_i = g^с_i * n * t * К_мш * 3600 * 10^-6, т/год (43)

М_i = ∑ М^с_i * К_мш = ∑ g^с_i * К_мш , г/с (44)

К_мш = 0,1 – коэффициент, учитывающий снижение выбросов пыли при использовании СОЖ.

Максимально-разовый выброс ЗВ г/с с использованием СОЖ при наличии очистного сооружения равен:

М_i = ∑ М^с_i *К_мш(1–η) = ∑ g^с_i * К_мш(1–η), г/с (45)

Валовый выброс загрязняющих веществ источником в целом с использованием СОЖ при наличии очистного сооружения равен:

П_i = ∑П^с_i – П^о_i= ∑П^с_i - ∑П^с_i*η, т/год (46)

При использовании СОЖ при обработке металлов образуется мелкодисперсный аэрозоль СОЖ (масла или эмульсола)[1], выбросы в атмосферу которой составляют:

П^с_сож = g^с_сож * n * t * N * 3600 * 10^-6, т/год (47)

М_сож = ∑ М^с_сож = ∑ (g^с_сож * N), г/с (48)

где - g^с_сож - удельные выделения СОЖ при обработке металла с использованием СОЖ, г/с·кВт, приведены в таблице 8;

N – мощность электромотора i-станка, кВт.

Таблица 8 - Удельные выделения (г/с) аэрозолей масла и эмульсола при механической обработке металлов с охлаждением

Эффективность газоочистки η определяется типом используемого газоочистного устройства (ГОУ приведены в задании – в таблице 3 приложения), значения эффективности (в процентах) основных газоочистных устройств, в том числе используемых при расчетах выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при металлообработке, приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Средние эксплуатационные эффективности аппаратов газоочистки и пылеулавливания