Вентиляция – основной способ удаления древесной стружки из помещения цеха. Для дальнейшей разработки мероприятий по защите служащих от пыли следует оценить эффективность работы вентиляции.
В цеху имеется 2 системы вентиляции – общая естественная и индивидуальная аспирация воздуха от деревообрабатывающих станков.
Концентрация пыли в удаляемом из цеха воздухе равна ее концентрации в рабочей зоне.
Объем деревообрабатывающего цеха:
V= a×b×c = 20×42×6 = 5040 м3;
Существует несколько принципиально разных методов борьбы с запыленностью и вредным воздействием пыли на персонал. Это методы пылеподавления, защиты служащих расстоянием, использование средств индивидуальной и коллективной защиты, профилактика профессиональных заболеваний.
3.1 Проверка эффективности естественной системы вентиляции
Целью расчета аэрации является установление потребного воздухообмена и проверка соответствия нижних проемов (дверей) и верхних проемов (дефлекторов): способны ли они обеспечить потребный воздухообмен.
Естественная вентиляция осуществляется через дверной проем размером 2 м×1,5 м = 3 м2, дверь для подачи пиловочника в цех размером 3 м ×3 м = 9 м2 и 10 крышных дефлекторов, диаметром 1 м каждый.
Таким образом, площадь приточных (нижних) проемов составляет 12 м2.
Дефлекторы имеют круглую форму, соответственно их общая площадь:
м2
=7,85 м2
Избытка тепла и влаги в цехе не имеется, соответственно необходимое количество вентиляционного воздуха - потребный воздухообмен L - следует определять по формуле:
м3/ч, где
Lрз - количество воздуха, удаляемого из помещения местными отсосами, м3/ч;
M - количество вредных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
Cрз - концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией мг/м3;
Cух - концентрация загрязняющих веществ в воздухе, удаляемом из помещения мг/м3;
Cn - концентрация загрязняющих веществ в воздухе, подаваемом в помещение мг/м3;
13281 м3/ч
Избытка тепла и влаги в цехе не имеется, соответственно необходимое количество вентиляционного воздуха - потребный воздухообмен L - следует определять по формуле:
Определим соответствие крышных дефлекторов необходимому воздухообмену.
Температура уходящего воздуха Tух :
Tух= tрз+Δt(h - 2), ˚C,
где tрз – температура воздуха рабочей зоны, ˚C;
h – расстояние от пола цеха до середины верхнего проема, м2;
Δt – градиент изменения температуры воздуха по высоте ˚C/м.
Т= 25+1(6 - 2)=29 ˚C.
Средняя температура воздуха в помещении:
27 ˚C
Плотность воздуха (кг/м3) соответственно при 20 ˚C = 1,12, при 25 ˚C = 1,13; при 29 ˚C = 1,15.
Определяем полное тепловое давление Рполн:
Рполн = h×g(ρн - ρвср), Па,
h – расстояние от пола цеха до середины верхнего проема, м2;
ρн – плотность наружнего воздуха
ρвср – плотность воздуха в помещении кг/м3
Рполн = 6×9,81(1,15-1,13)= 1,177 Па
Примем избыточное тепловое давление на уровне центра нижнего проема равным 30 % от величины полного давления:
Δ Р1=0,3×Рполн= 0,3×1,177= 0,353 Па
Определим избыточное давление на уровне центра верхнего проема:
Δ Р2= Рполн-Δ Р1=1,177-0,353= 0,824 Па
Скорость воздуха в нижних проемах:
=0,794 м/с
Определяем требуемую площадь приточных (нижних) проемов:
м2
где µ - коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок и степени их раскрытия, принимаем µ = 0,5.
= 9,29 м2
Принимаем требуемую площадь дверей S1 = 10 м2
Рассчитываем скорость воздуха в верхних вытяжных проемах:
=1,197 м/с
Определяем требуемую площадь проемов:
= 6,17 м2.
Принимаем требуемую площадь вытяжных (верхних) проемов S2 = 7 м2.
Расчет показал, что для осуществления естественной вентиляции помещения нижние проемы (двери) и верхние проемы (дефлекторы) удовлетворяют условиям достаточного воздухообмена.
3.2 Проверка эффективности принудительной системы вентиляции
Станки оборудованы индивидуальными отсосами, подключенными к системе с общей производительностью 3000 м3/час. Принудительная вентиляция осуществляется с помощью центробежного вентилятора типа ВЦ12-46. Система вентиляции имеет местные отсосы, расположенные на рабочем столе станков, металлический воздуховод. Воздух загрязненный древесной пылью будет поступать в циклон типа 3ЦН – 11 - 01 с паспортной эффективностью очистки 75-95 %. Циклон оснащен отверстием для удаления очищенного воздуха диаметром 800 мм, высота отверстия не менее 6м.
Расчет выполняется для наиболее удаленного станка типа «Гравитон». Полная длина ответвления вентиляции до этого станка:
Lmax = l1+l2+l3+l4 = 3+9+9+10 = 31 м
где l1,2,3,4- соответственно длины участков воздуховода.
При скорости выхода воздуха из воздуховода V=15 м/сек потери давления в приемнике:
135 Па
При расходе воздуха 3000 м3/час рассчитываем диаметр патрубка:
0,259 м
Принимаем диаметр патрубка d=30 см.
Определяем потери давления на трение учитывая отношение коэффициента трения к диаметру воздуховода 
= 0,115.
481,275 Па
На участке от местного отсоса до воздуховода находится 2 колена, коэффициент сопротивления каждого из них ξ = 0,15. Суммарный коэффициент сопротивления равен:
Σξ = 0,15×2 =0,3
Потери давления в коленах составят:
Ркол= 0,3×135= 40,5 Па
Полные потери в ответвлениях составят:
Рпол= 481,27+40,5+ 135= 656,77 Па
Общий расход воздуха от 5 станков Q=3000 м3/час, скорость воздуха V=15 м/с, тогда диаметр сборного трубопровода D:
м
= 0,266 м = 270 мм.
Принимаем диаметр сборного трубопровода D=27 см.
Рассчитаем динамическое давление в сборном трубопроводе при V= 15 м/с:
Па
135 Па;
На участке от воздуховода до циклона имеются 2 колена с сопротивлением:
Σξколена = 2×0,15 = 0,3
Сопротивление самого коллектора ξкол = 0,45.
Потери давления в местных сопротивлениях на этом участке составят:
Рм.с.= (0,3+0,45)×135 = 102 Па;
Суммарная длина L трубопроводов на участке от коллектора до циклона составляет:
L = 3+12+3 = 18 м;
Определяем потери давления на трение на этом участке воздуховода при 
= 0,115.
Па
=279,45≈280Па
Общие потери на участке:
Робщ=102+280=382 Па;
Потери давления на участке от местного отсоса до циклона:
Рв=656,77+382=1038 Па;
Массовая концентрация смеси:
кг/кг
где mотх - количество древесной пыли не удаленной аспирацией, кг/час;
Q – объем отсасываемого воздуха, м3/ч;
кг/кг
С учетом влияния примесей потери давления в сети от местного отсоса станка до циклона составят:
Рсм= Рв(1+К×μ)= 1038(1+1,4×0,325)= 1510,29 Па;
При сопротивлении циклона Рц= 1280 Па суммарная потеря давления при движении воздуха с отходами Р=Рсм+Рц= 1510,29+1280= 2790,11Па.
Т.о. для обслуживания станков требуется вентилятор, разряжение которого 2790,11 Па. В цеху установлен вентилятор типа ВЦ – 14 - 46, разряжение создаваемое вентилятором в сборке 280-2800 Па, что удовлетворяет заданному условию, но предполагает работу на пределе возможности.
4 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ СЛУЖАЩИХ ЦЕХА ОТ ПЫЛИ
4.1.Замена или ремонт имеющегося вентилятора
Учитывая срок эксплуатации (более 3 лет), можно предположить, что при постоянной работе на пределе возможности, например, могли разболтаться подшипники, которыми крепится вентилятор или измениться угол атаки лопастей – и это могло стать причиной излишней запыленности в цеху.
Соответственно, вентилятор нуждается в инструментальной проверке, например, анемометром.
4.2 Применение аспирационной установки УВП - 1200
На рассматриваемом объекте наибольшее количество древесной пыли (более 40 %) выделяется шлифовальным и фуговальным станками, отходы от которых наиболее мелкодисперсные и имеют значительный объем. Эти станки располагаются в конце технологической линии и могут быть легко отключены от общей системы аспирации воздуха и подключены к индивидуальной системе аспирации. Для аспирации загрязненного воздуха от этого станка можно применить аспирационную установку – стружкоотсос типа УВП. Для данного цеха подойдет установка УВП с производительность 1200 м3/час.
Эта установка предназначена для очистки воздуха от различных сухих неслипающихся пылей, стружки, опилок. Стружкоотсос предназначен для обслуживания 1 - 2 станков, его стоимость – 13500 руб.
Рисунок 2 – Установка УВП - 1200
Паспортная степень очистки воздуха этой установкой составляет 99,9 %, что гораздо эффективней местных воздухоотсосов: их эффективность очистки 94 %.
Таким образом пыль от фуговального и шлифовального станка будет удаляться с эффективностью 99,9 %.
Рассчитаем пылевыделение от фуговального и шлифовального станков после внедрения установки УВП - 1200 по формуле:
, г/сек
=0,0081г/сек;
=0,0221 г/сек.
Рассчитываем общее пылевыделение от ленточнопильного, круглопильного, фрезерного, фуговального и шлифовального станков:
Q = 1,1+0,39+0,91+0,0081+0,0221=2,4302 г/с
Таким образом, годовое пылевыделение составит 13,757 т/г.
Данные по выделению пыли от деревообрабатывающих станков после подключения фуговального и шлифовального станка сведены в Таблицу 2.
Таблица 2 - выделение пыли от деревообрабатывающих станков после подключения фуговального и шлифовального станков к УВП - 1200
| Тип и марка станка | Время работы в год, час | Удельное пылевыделение, г/сек,q | Годовое пылевыделение, т/год т/год |
| Ленточнопильный | 1,1 | 5,856 | |
| Круглопильный | 0,39 | 2,076 | |
| Фрезерный | 0,91 | 5,71 | |
| С установкой УВП - 1200 | |||
| Фуговальный | 0,0081 | 0,0507 | |
| Шлифовальный | 0,0221 | 0,0652 | |
| Всего | 2,4302 | 13,757 |
После внедрения стружкоотсоса УВП - 1200 удельное пылевыделение снизилось с 5,42 г/сек до 2,43 г/сек, что составляет 2,99 г/сек или 56 %. При этом не будет требоваться значительных конструктивных изменений в существующем расположении станков и вентиляции цеха. Затраты на внедрение дополнительной очистки составят только расходы на приобретение установки УВП - 1200 и незначительное изменение системы вентиляции, которое можно выполнить не останавливая основной работы в цеху. Кроме того снизятся затраты (ежеквартальные) предприятия на компенсационные выплаты за загрязнение окружающей среды.
Помимо очевидного снижения пылевыделения от процессов деревообработки, установка УВП - 1200 обладает рядом выгодных преимуществ:
- В холодное время года тёплый воздух остаётся в помещении;
- Не требует специально оборудованного места;
- Оперативность при подготовке к работе;
- Простота в обслуживании.
4.3 Рекомендуемые средства индивидуальной защиты
В статьях 212, 219 и 221 [5] определено, что работодатели за свой счет обязаны обеспечивать работников, занятых на работах во вредных или опасных условиях, специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты, Правила обеспечения работников спецсредствами утверждены постановлением Минтруда России от 18.12.98 № 51.
При работе в цеху, вредному воздействию пыли могут быть подвержены органы дыхания, органы зрения и кожа. В курсовой работе предложены марки СИЗ, соответствующие производственным условиям предприятия «Двина С».
Для защиты органов дыхания применяются респираторы. Респиратор «Феникс», предложенный фирмой «Феникс», является многоразовой фильтрующей полумаской. Он предназначен для защиты от пыли металлосодержащих руд, металлов, минералов, угля, дерева, полимеров, стекловолокна, хлопка, чая, муки, сухих удобрений. Рекомендуемая модель респиратора - «Феникс» Ф-2/5: FFP1 (ФП), до 4 ПДК. Респиратор имеет чашеобразную форму, гипоаллергенный внутренний слой, оснащен клапаном выдоха. Коэффициент проникания через фильтрующую полумаску не превышает 22 %. Модель выполнена в соответствии с ГОСТ Р 12.4.191 - 99. Цена респиратора - «Феникс» Ф - 2/5 составляет 29 руб. за штуку.
Рисунок 3 - Респиратор «Феникс» Ф - 2/5
| Для защиты органов зрения применяются различного вида и конструкции очки. Рекомендуемые защитные очки О37 «Универсал - Титан». Они предназначены для защиты глаз спереди и с боков от воздействия твердых частиц (стружки, осколков и других продуктов обработки). Панорамное стекло сделано из оптически прозрачного материала, устойчивого к истиранию и царапанию. Размер очков регулируется длиной заушников, также регулируется угол наклона панорамной линзы. Очки выполнены в соответствии с ГОСТ 12.4.013 - 97. Цена очков О37 «Универсал - Титан» составляет 55,37 руб. за штуку. |
Рисунок 4 - Защитные очки О37 «Универсал - Титан»
В качестве дополнительной защиты органов зрения от пыли в медицинской аптечке цеха рекомендую иметь специальную жидкость для промывания глаз. Например, это может быть жидкость «Ай Восс», она обеспечивает быструю и эффективную промывку глаз при попадании грязи, угольной пыли, металлической стружки, деревянных опилок, нефтепродуктов, стекловолокна, строительных материалов. Глаза следует немедленно промыть, если по каким-либо причинам пыль все же попала в глаза рабочему и вызвала раздражение.
Для работы в цеху служащих необходимо обеспечить спецодеждой, соответствующей их полу, росту и размерам, характеру и условиям выполняемой работы. Рекомендуемая спецодежда на летний период – костюм рабочий пыленепроницаемый 091/0М. В комплект входят куртка и брюки. Костюм выполнен из специальной ткани на основе ситца, обеспечивающей защиту от нетоксической пыли. Изделие выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ 29057 - 91, его стоимость 350 руб. за штуку.
Рисунок 5 - Костюм рабочий «Эксперт» пыленепроницаемый 091/0М
С наступлением холодного времени года работники должны быть обеспечены утепленной спецодеждой, например - Костюм зимний "Эксперт" 152/1М, защищающий от пониженных температур. В его комплектацию входят: куртка с отстегивающейся синтепоновой подстежкой и капюшоном, полукомбинезон, утепленные брюки на лямках. Изделие выполнено в соответствии с ГОСТ 29335 - 92 «Костюмы мужские для защиты от пониженных температур».
Так же служащих необходимо обеспечить специальными рукавицами для работ, характеризующихся значительными механическими воздействиями. Они выполняются из прочной ткани, двойная строчка увеличивает прочность рукавицы. На зимний период следует выдать работникам так же специальные плотные рукавицы, с дополнительным утеплением. Рабочие рукавицы должны быть выполнены согласно требованиям ГОСТ 12.4.010 – 75 «».
|
|
Для защиты ног от общепроизводственных загрязнений, механических и температурных воздействий рабочим выдаются ботинки, которые должны соответствовать требованиям ГОСТ 5394 – 89 «».
4.4 Профилактика профессиональных заболеваний
Профилактика профессиональных заболеваний состоит в проведении обязательных предварительных и плановых медосмотрах.
Согласно [5], все сотрудники, занятые на работах во вредных или опасных условиях труда, проходят обязательный предварительный медосмотр. Это необходимо чтобы определить пригодность работников для выполнения поручаемой работы и предупреждения профессиональных заболеваний. На работу в условия повышенной запыленности не следует брать людей, склонных к респираторным заболеваниям, заболеваниям кожи и глаз.
Также согласно трудовому законодательству РФ работникам, связанным с тяжелыми и вредными условиями труда ежегодно предоставляются дополнительные отпуска. В зависимости от профессии и должности, работнику, занятому во вредном производстве, относящемуся к лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно - бумажной промышленности может быть предоставлен дополнительный отпуск в размере от 6 до 18 рабочих дней.
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ