Донський Державний Технічний Університет
Кафедра «БЖ і ЗОС»
Курсовий проект
З дисципліни: «Процеси і апарати захисту навколишнього середовища»
На тему: «Дослідження циліндричних циклонних апаратів сухого очищення від пилу в тютюновому виробництві»
Виконала: ст. гр. БІЕ-51
Перевірила: к.т.н., доцент
Петінова М.П.
Ростов-на-Дону
2008
Зміст:
Введення
Основні фізико-хімічні властивості тютюнового пилу
Основні положення
Щільність частинок
Дисперсний склад тютюнового пилу
Змочуваність частинок
Пожежо-і вибухонебезпечність часток тютюнового пилу
Вимоги до повітряного середовища тютюнових фабрик. Метеорологічні умови повітряного середовища у виробничих приміщеннях тютюнових фабрик
Визначення кількості шкідливих виділень
Організація повітрообміну у виробничих приміщеннях тютюнових фабрик
Заходи щодо зменшення шкідливих виділень на тютюнових фабриках
Організація повітрообміну у виробничих приміщеннях тютюново-ферментаційних заводів
Технологічна частина: обгрунтування, вибір схеми установки апаратів, їх пристрій, конструктивне виконання, принцип роботи
Технологічний розрахунок: обгрунтування кінематичних, конструкційних, геометричних параметрів апаратів захисту повітря
Графічна частина: схема установки очищення, два апарати очищення повітря (Додаток 1,2,3).
Висновок
Список використаної літератури
Введення.
У цій роботі було проведено вивчення тютюнової фабрики, зокрема пилу, яка утворюється в цьому виробництві. Так само метою роботи було визначити ефективність пилеочистки вибраного обладнання.
Розрізняють два види тютюнових підприємств: тютюнові фабрики, де відбувається виготовлення тютюнових виробів - цигарок, сигарет і ін, і тютюново-ферментаційні підприємства, де здійснюється спеціальна обробка тютюнової сировини, отриманого від сільськогосподарських підприємств, - ферментація
На тютюнових фабриках застосовується єдина технологічна схема, заснована на поточності виробництва, його комплексної механізації і автоматизації. У той же час майже на кожній тютюновій фабриці є особливості організації технологічного процесу, які пояснюються відмінностями в розташуванні виробничих приміщень, оснащеністю різним обладнанням та ін Це повинно бути враховано при розробці та реконструкції систем вентиляції та кондиціонування.
Технологічний процес на тютюнових фабриках складається з трьох потоків - підготовки тютюнової сировини, виготовлення сигарет, виготовлення цигарок. Переміщення тютюнової сировини з першого потоку на другий і на третій, а також всередині потоків здійснюється, як правило, системами пневмотранспорту. На тютюнових фабриках основними виробничими цехами є тютюновий, сигаретний і цигарковий.
Технологічний процес на тютюнових фабриках супроводжується виділенням шкідливих речовин, а також надлишкової теплоти. Основна шкідливість тютюнового виробництва - тютюновий пил, виділення якої відбувається на всіх його ділянках. У процесі теплової обробки та зволоження тютюну виділяються теплота, волога, а також пари нікотину та метилового спирту. Паперова пил утворюється в бобінорізальні і паперорізальне відділеннях, а також у сигаретному та друкованому цехах.
У тютюновому цеху відбувається зволоження, расщіпка та різання тютюну. Кінцевою продукцією цеху є різаний тютюн.
На сучасних тютюнових фабриках стоси листового тютюну, розділені на декілька частин, надходять в барабани прямого кондиціонування листового тютюну. У цьому обладнанні поєднується його зволоження і расщіпка.
На деяких фабриках ще застосовують зволоження листового тютюну в камерах і його расщіпку в барабанах. Для різання тютюну зараз в основному застосовують ротаційні верстати, в яких різання проводиться за допомогою обертової голівки, що має декілька ножів. Різаний тютюн подається в силосу системою пневмотранспорту. У тютюновому цеху відбувається виділення тютюнового пилу при розпакуванні кіп, а також через нещільності у вузлах устаткування та комунікацій на окремих ділянках.
Сигаретний цех. Сигарети в основному виготовляють на високопродуктивних сигаретних машинах-автоматах різних конструкцій. Подача різаного тютюну в дистриб'ютори сигаретних машин проводиться як правило пневматично. У сигаретних цехах запиленість зазвичай нижче, ніж у цигаркових, і при дотриманні технологічних вимог не перевищує ГДК.
Джерелами тепловиділення в цеху є електродвигуни виробничого устаткування, а в літній час також сонячна Радіація. Тепловиділення відбуваються і від людей. Вологовиділення незначні. Їх джерелами є люди.
Цигарковий цех. Цигаркового виробництво оснащене папіросонабівнимі машинами МКБФ, що мають велике число джерел пиловиділення.
Запиленість повітря в цигаркових цехах дуже різна. При пневматичної подачі тютюну до машин і достатньої герметизації вузла живлення машин та інших точок пневмоподачі вона незначно перевищує ГДК. Запиленість повітря значно вище при ручному перемішуванні тютюну в бункері, що має місце на деяких фабриках, а також при ручному завантаженні машин.
У друкованому цеху основний шкідливістю є паперова пил, що виділяється при виготовленні заготовок для пакування цигарок та сигарет, а також пари розчинників, що випаровуються при висиханні фарб.
2. Основні фізико-хімічні властивості пилу
До основних фізико-хімічними властивостями пилу відносять її дисперсність, тобто ступінь подрібнення, будова частинок, пліт ність, питому поверхню, нижню і верхню межі вибуху, електричні властивості та ін
Знання цих властивостей дозволяє судити про ступінь небезпеки в санітарно-гігієнічному відношенні даної пилу, здатності пилу утворювати вибухонебезпечні концентрації з повітрям, більш-менш тривалий час перебувати в повітрі у зва шенном стані і т. д. Нарешті, знання цих характеристик пилу абсолютно необхідно для вибору методів і пристроїв для пиловловлювання, а також для застосування технологічних рішень по зменшенню пилоутворення і пиловиділення.
2.1. Основні положення
У техніці і в повсякденному житті постійно доводиться стикатися з речовинами, що знаходяться в подрібненому стані. Метою багатьох технологічних процесів є раз дроблення твердих речовин для приведення їх у пиловидне стан.
В інших випадках матеріал піддається частковому розпи ленію внаслідок особливостей технологічного процесу, зви але через недосконалість його, а також з-за особливостей оброблюваного сировини. Значне подрібнення спостерігається при транспортуванні матеріалів у результаті тертя об стінки пневмопроводу в системах пневмотранспорту, при перевантаженні і т. д. Ці втрати дуже відчутні.
Наприклад, при виробництві тютюнових виробів до 1%, а за деякими даними до 2% тютюну, що надходить у виробництво, піддається подрібненню і значною мірою перетворюється в пил. У даному випадку образо вавшись пил є побічним продуктом виробництва. Цей пил - чисті втрати для виробництва, оскільки вона не посередньо, без переробки для виробництва тютюнових з виробів, не може бути використана.
Для правильного вибору пиловловлюючого обладнання, розробки нових і вдосконалення існуючих пило уловлюючих пристроїв, а також для проведення технологи чеських заходів щодо зменшення пилоутворення і пило виділення необхідно знати основні властивості пилу.
Тут розглядаються загальні поняття про пилу, основні закономірності руху та осадження пилу, загальні її характеристики і фізико-хімічні властивості, а також методи їх визначення.
2.2. Щільність частинок
Тютюнова пил має малою щільністю і значною парусністю, що сприяє її поширенню навіть незначним струмом повітря. Шкідливість пилу залежить від її токсичності, розміру частинок і концентрації в повітрі робочої зони. Тютюнова пил містить комплекс токсичних хімічних інгредієнтів, основний з яких - нікотин. Він виявлений у всіх пробах пилу і становить від 0,81% до 2,70% від маси пилу. Тютюнова пил містить також аміак, феноли, ефірні олії та ін
Вхідні до складу пилу шкідливі речовини вражають серцево-судинну систему людини, його дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт, нервову систему, органи зору та ін вдихає тютюновий пил насичує організм нікотином в п'ятнадцять разів сильніше, ніж така ж кількість викуреного тютюну з тим же змістом нікотину .
Тютюнова пил многокомпонентна. Вона складається з органічної частини (подрібнені частини рослини) і мінеральної (елементи грунту, що потрапили на тютюн при його вирощуванні та первинній обробці).
Зміст мінеральних домішок в тютюновій пилу змінюється по ходу технологічного процесу. У пилу після пневмотранспортних установок листового тютюну мінеральних домішок міститься близько половини від загальної маси. У пилу після пневмотранспортних установок різаного тютюну зміст цих часток становить приблизно 2-4%. На одній і тій самій фабриці складу тютюнового пилу не залишається постійним, а змінюється в залежності від якості сировини, його запиленості, технології виробництва, параметрів повітря і т. д.
На (рис. 1, а) показана мікрофотографія тютюнового пилу, відібраної в системі пневмотранспорту листового тютюну. Обриси пилових частинок у ньому більш різкі, ніж обриси частинок, відібраних в системі пневмотранспорту різаного тютюну (рис. 1, б). Пояснюється це тим, що в процесі обробки і переміщення сировини згладжуються нерівності країв частинок.
Рис. 1. Мікрофотографії тютюнового пилу: а - після рукавних фільтрів системи пневмотранспорту листового тютюну; б - після рукавних фільтрів системи пневмотранспорту різаного тютюну.
Щільність тютюнового пилу за даними, наведеними в різних джерелах, складає від 1,3 до 1,85 г/см3. Середнє значення щільності пилу, відібраної на тютюнових фабриках в Москві, Ростові-на-Дону, Краснодарі, Армавірі, становить 1,78 г/см3.
Швидкості витання часток тютюнового пилу, що має щільність 1,78 г/см3, наведені нижче.
Таблиця 1.
Діаметр часток, мкм Швидкість витання, см / с
До 5 До 0,9
5-10 0,9-3,7
10-20 3,7-18
20-30 18-28
30-40 28-48
40-50 48-78
50-60 78-92
Понад 60 Понад 92
Спектральний аналіз тютюнового пилу показав наявність в ній кремнію, кальцію, магнію, міді, титану, марганцю, алюмінію, заліза, хрому, натрію та ін
Дисперсний склад пилу
Тютюновий пил, як і інші промислові пилу, полідисперсні, тобто складається з частинок різного розміру. Дисперсний склад тютюнового пилу визначений за допомогою відцентрової повітряної сепарації на приладі «Бако». Дисперсний склад пилу підпорядковується логарифмічно нормальним законом розподілу частинок за розмірами. На (рис. 2, а) показаний дисперсний склад тютюнового пилу (гелю), що осіла в цигаркових цехах ряду тютюнових фабрик. Більш значний вміст дрібних фракцій у пилу говорить про більше подрібненні внаслідок меншої вологості сировини на даній фабриці. Дисперсний склад пилу також залежить від місця відбору: більш великі фракції осідають ближче до джерела пилоутворення. На (рис.2, б) представлений дисперсний склад пилу, відібраної в системах пневмотранспорту листового тютюну. Частка дрібних фракцій тут трохи вище, ніж на попередньому графіку. Питома поверхня тютюнового пилу складає від 1810 см2 / г (осаджена в циклоні I ступеня очищення) до 7260 см2 / г (яка витає в повітрі цигаркового цеху). Умовний середній діаметр частинок пилу становить відповідно від 18,5 до 4,64 мкм. При збільшенні питомої поверхні частинок підвищується їх хімічна і фізична активність. |
Рис 2. Дисперсний склад тютюнового пилу: а - що осіла в цигаркових цехах тютюнових фабрик: 1 - Ростовської; 2 - Армавірської; 3 - Краснодарського комбінату; 4 - «Дукат», 5 - «Яви»; б - відібраної із системи пневмотранспорту листового тютюну фабрик: 1 -Ростовській; 2 - Армавірської; 3 - Краснодарського комбінату; 4 - «Дукат». |
Змочуваність частинок
Вологість пилу відрізняється від вологості листового і різаного тютюну. На підставі досліджень побудовані ізотерми сорбції для зразків пилу (рис. 3). При зміні відносної вологості повітря від 50% до 75% вологість тютюнового пилу змінюється від 7,5% до 8,5%. ГДК тютюнового пилу в повітрі робочої зони - 3 мг/м3. Іншими шкідливими виділеннями тютюнового виробництва є надлишкова конвективна і промениста теплота, волога, а також метиловий спирт і паперовий пил. |
Рис 3. Ізотерми сорбції тютюнового пилу на фабриках: 1 - Ростовської; 2 - Армавірської; 3 - «Дукаті», 4 - Краснодарському комбінаті. |
Метиловий спирт (метанол, деревний спирт): температура кипіння - 65 ° С, у виробничих умовах надходження в організм можливе через легені у вигляді пари. Хронічне отруєння настає повільно, при вдиханні парів і супроводжується подразненням слизових оболонок, головними болями, дзвоном у вухах розладом зору. |
Пожежо-і вибухонебезпечність частинок пилу
Температура займання тютюнового пилу в стані аеровзвесі - 988 ° С. Нижній концентраційної межі поширення полум'я (НКПРП) тютюнового пилу дорівнює 68,0 і 101 г/м3. Різні значення пояснюються тим, що досліджена пил мала різний фракційний склад, вологість і зольність. Така концентрація тютюнового пилу в повітрі у виробничих умовах не зустрічається. Тому тютюнову пил до числа вибухонебезпечних не відносять. Реальна пожежна небезпека тютюнового пилу. Володіючи низькою температурою займання, пил (гель), осіла на поверхні з високою температурою, може спалахнути і викликати пожежу. Пожежонебезпека тютюнового пилу повинна постійно враховуватися. Необхідно також вжити заходів проти статичної електрики.
3. Вимоги до повітряного середовища тютюнових фабрик. Метеорологічні умови повітряного середовища у виробничих приміщеннях тютюнових фабрик.
У виробничих приміщеннях тютюнових фабрик необхідно підтримувати певну вологість, а також температуру і рухливість повітря, найбільш сприятливі для переробки тютюнового сировини та виготовлення тютюнових виробів, які відповідають стандартам.
Параметри повітряного середовища, оптимальні для технологічного процесу, не повинні виходити за межі, допустимі санітарними нормами.
З урахуванням технологічних та санітарно-гігієнічних вимог можуть бути прийняті умови повітряного середовища в приміщеннях, що кондиціонують тютюнових фабрик.
Параметри повітря, наведені в табл. 2, належать до холодного і перехідного періоду (1Н <8 ° С).
У теплий період року відносна вологість і швидкість повітря повинні підтримуватися на такому ж рівні. Температура повітря для районів з розрахунковою зовнішньою температурою t н <25 ° С може бути прийнята такою ж, як у табл. 2. Для районів з більш високим значенням 1Н температура повітря в приміщеннях, що кондиціонують визначається зі співвідношення 1В> 1н-7 ° С. Більш значний перепад температури зовнішнього повітря і повітря в приміщенні може призвести до простудних захворювань.
У літературі наводяться значення відносної вологості та швидкості повітря для тютюнових фабрик, на 5-10% і 0,1-0,2 м / с відрізняються від наведених у табл. 2.
Параметри повітря в робочій зоні некондіціоніруемих приміщень приймають відповідно до вимог. На складах тютюну відносна вологість повітря повинна підтримуватися на рівні 70%.
Таблиця 2. Параметри повітря в робочій зоні кондиціонують виробничих приміщень тютюнових фабрик
Виробничі приміщення Температура, • з Відносна вологість,% Швидкість, м / с
Тютюновий цех 18 70 0,5
Сигаретний цех 18 65 0,5
Цигарковий цех 18 65 0,5
Друкований цех 18 65 -
4. Визначення кількості шкідливих виділень
Кількість виділяється тютюнового пилу можна визначити ве-совим методом. Відомо, що до 2% (за масою) листового тютюну, що надходить у виробництво в ході технологічного процесу, перетворюється на тютюнову пил. Проте дані про кількість образо-вавшись пилу не можуть бути використані для розрахунку общеобмен-ної вентиляції, оскільки невідомо співвідношення між кількістю осілого пилу і пилу, що знаходиться в підвішеному стані. Кро ¬ ме того, загальнообмінна вентиляція неефективна при боротьбі з пиловиділенням, і вони повинні бути локалізовані головним чином місцевими відсмоктувачами.
Розрахунок загальнообмінної вентиляції, функції якої в виробниц-дарських цехах здійснює система кондиціювання, виконують по надлишковій теплоті і вологи, тобто вредностям, які ассімілі-ються і віддаляються в основному за допомогою загальнообмінної вентиля-ції.
Тепловиділення в цехах тютюнових фабрик складаються з теп ¬ ловиделеній від устаткування, остигаючого тютюну, людей, сонячна ¬ ної радіації в теплу пору року, штучного освітлення. Підвищену температуру мають поверхні зволожувальних барабанів і камер, встановлених в тютюновому цеху. Згідно санітарним нормам температура нагрітих поверхонь повинна бути не вище 45 ° С. Це забезпечується ефективною ізоляцією. Количе ¬ ство теплоти, що виділяється від нагрітої поверхні, визначають за залежностям теплопередачі і побудованим за ним графіками. Там же наведені залежності для визна ¬ ня тепловиділень від виробничого устаткування, електродві ¬ нів, штучного освітлення, людей.
Тепловиділення від тютюну. Тютюн після зволоження має тим-температуру близько 50 ° С. Піддаючись подальшій обробці в табач ¬ ном цеху, він віддає теплоту і охолоджується до температури навколиш ¬ ючої повітря. Процес охолодження до цієї температури продовжувала ¬ ється приблизно одну годину.
Кількість теплоти Q, кДж, що виділяється від остигаючого тютюну, можна визначити за формулою:
Q = G Т * c (t T-t B), (1)
де GT - масова витрата тютюну, кг / год;
с - питома масова теплоємність тютюну, яка приймається 2,2
кДж / (кг-К);
tT, - температура тютюну, яка приймається 50 ° С;
tB - температура повітря в цеху, прийнята 18-20 ° С.
Тепловиділення від вагонетки з зволоженим тютюном ємністю 600 кг складають приблизно 63000 кДж, у тому числі тепловиділення від тютюну 37000 кДж.
Тепловий баланс виробничих приміщень тютюнових фабрик
Теплопоступленія в цех можуть бути виражені таким обра ¬ зом:
Q = Q1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q5 + Q6 + Q 7 + Q8)
де Q1 - тепловиділення від електродвигунів виробничого устаткування, Вт;
Q 2 - тепловиділення від нагрітих поверхонь обладнання, Вт;
Q 3 - тепловиділення від остигаючого тютюну, Вт;
Q 4 - тепловиділення від людей, Вт;
Q 5 - тепловиділення від сонячної радіації, Вт (в літній період);
Q6 - тепловиділення від штучного освітлення, Вт;
Q 7 - теплопоступленія через зовнішні огородження, Вт;
Q 8 - теплопоступленія з інфільтруючим повітрям, Вт. Зазначені вище види теплопоступленій є не у всіх Це ¬ хах. Так, тепловиділення від остигаючого тютюну надходять лише в повітря тютюнового цеху.
Вологовиділення. У виробничих приміщеннях тютюнових фаб ¬ рік волога виділяється від людей у всіх виробничі приміщення ¬ ях, а від тютюну - практично тільки в приміщеннях тютюнового цеху.
Вологовиділення від тютюну. Тютюн, зволожений в барабані або камері, після вивантаження втрачає близько 1% вологи.
Середньогодинні вологовиділення тютюну, кг / год, визначаються за формулою:
W = [GT * (w 1-w 2)] / [n (100-w 2)]
де GT - маса вологого тютюну (за робочий день), кг;
W1 - відносна вологість тютюну, що виходить з камери,%;
W 2 - відносна вологість остиглого тютюну,%;
п - число годин роботи протягом робочого дня.
Повітрообмін у виробничих і допоміжних приміщеннях тютюнових фабрик визначають, користуючись методикою і залежність ¬ ми.
5. Організація повітрообміну у виробничих приміщеннях тютюнових фабрик
Схема організації повітрообміну розробляється з урахуванням од ¬ новременно проведення технологічних заходів, дозволяю ¬ щих ліквідувати або принаймні зменшити виділення шкоду ¬ ностей в повітря виробничих приміщень.
Підтримка необхідної температури і відносної вологості повітря, яке в основних виробничих цехах забезпечується системами кондиціонування, сприяє зменшенню запи ¬ мисловості. При вказаних параметрах значно зменшується об ¬ яними пилу і її виділення в приміщення.
Основну роль у зменшенні запиленості повітря в виробниц ¬ ських приміщеннях грає місцева вентиляція. У приміщеннях, обладнаних загальнообмінною вентиляцією, але позбавлених місцевих відсмоктувачів від джерел інтенсивного пиловиділення, запиленість повітря значна, незважаючи на багаторазовий повітрообмін в приміщенні.
У більшості виробничих приміщень тютюнових фабрик поєднується місцева і загальнообмінна вентиляція.
Загальнообмінна вентиляція здійснює асиміляцію та видалення з приміщень надлишкової теплоти, вологи, парів і частково пилу.
Основна частина пилу, що виділяється при технологічних процесах, повинна видалятися місцевими відсмоктувачами. Ця вимога зви ¬ но достатньо повно здійснюється в тютюновому і сигаретному цехах.
У виробничих приміщеннях для підвищення загальної культури виробництва і запобігання вторинного пилоутворення необхідно обладнати систему централізованої вакуумного прибирання пилу. Зменшенню пилоутворення сприяють також технологічне ¬ ні заходи.
Джерела виділення шкідливостей в цехах тютюнових фабрик нахо ¬ ють, як правило, в нижній зоні. У цій зоні спостерігається і більш значна концентрація шкідливих речовин, хоча, запиленість повітря по висоті змінюється не різко. Так, на висоті 1,6; 2,0; 3,0; 3,7 м запиленість становила відповідно в одному досвіді - 5,0; 4,8; 4,0; 4,1, в іншому - 5,5; 5,3; 5,5; 5,2, у третьому - 5,0; 5,3; 4,0; 4,4 мг / м 3.
У виробничих приміщеннях, що мають пиловиділення, в тому числі в основних цехах тютюнових фабрик, повітря повинне подаватися у верхню зону.
Видалення повітря, насиченого тютюновим пилом, здійснюється з допомогою місцевих відсмоктувачів безпосередньо від устаткування, де виділяється пил. У приміщеннях, де з технологічних причин немає місцевих відсмоктувачів, наприклад у цигарковому цеху, видалення повітря загальнообмінної витяжної вентиляцією повинне проводитися з робочої зони, де концентрація пилу вище, ніж у верхній зоні.
Відзначено, що на закордонних тютюнових фабриках забір повітря загальнообмінної системою проводиться на висоті 0,5 м від підлоги. Та ¬ ючи схема створює певний напрям руху повітря в приміщенні і сприяє вирівнюванню його температури.
Системи кондиціонування виконують роль загальнообмінної вентиляції в основних виробничих цехах тютюнових фабрик - тютюновому, цигарковому, сигаретному, в багатьох випадках - у печат ¬ ном. В інших виробничих приміщеннях діє звичайна припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням.
Природна вентиляція на тютюнових фабриках має обмежений ¬ ве застосування. В адміністративних та допоміжних приміщеннях використовують канальні гравітаційні системи, що видаляють повітря з приміщень. Приплив повітря здійснюється через відкривають ¬ ся отвори і нещільності огорож.
При проектуванні вентиляції тютюнових фабрик потрібно вирішити ряд питань, частина яких обумовлена характером виділяються шкідливостей:
як подавати повітря в вентильовані приміщення - з-средоточение або за допомогою рівномірно розподілених припливно-них насадков;
на якому рівні розташувати припливні і витяжні отвори; які типи місцевих відсмоктувачів застосовувати і де їх розта-гать;
як уникнути розповсюдження шкідливих виділень в інші приміщення і т. п.
Для економії енергетичних ресурсів на тютюнових фабриках застосовують рециркуляцію повітря в системах кондиціонування. При рециркуляції кількість зовнішнього свіжого повітря повинно становити ¬ лять не менше 10% загального повітрообміну.
Обмеження межі швидкості повітря у виробничих примі ¬ щеннях тютюнових фабрик до 0,5 м / с вимагає застосування таких віз ¬ духораспределітельних пристроїв, які не створюють інтенсивних повітряних струменів в приміщенні і забезпечують рівномірне розбраті ¬ поділ повітря і швидке загасання його швидкості поблизу припливно ¬ го отвори. З цих міркувань у цехах тютюнових фабрик не до ¬ ється застосування зосередженої подачі повітря. Для його роздачі застосовують насадки, що забезпечують рівномірний розподілу ¬ ня повітря, а також перфоровані повітроводи і перфоровано ¬ ні стелі і панелі.
5.1. Заходи щодо зменшення шкідливих виділень на тютюнових фабриках
Практично на кожній тютюновій фабриці є реальні можливості зменшення шкідливих викидів в навколишнє середовище. Одночасно може бути досягнуто зменшення втрат цінної сировини.
До основних заходів належать:
- Обладнання з температурою поверхні понад 45 ° С повинно бути ізольоване;
- Обладнання, при експлуатації якого відбувається виділення вологи, необхідно вкрити;
- Обладнання або частини його, що є джерелом виділення пилу, необхідно вкрити і максимально герметизувати. Процеси, що супроводжуються інтенсивним виділенням пилу, повинні як правило здійснюватися без участі в них людей;
- Для переміщення пилять, повинен застосовуватися пневмотранспорт;
- Технологічне обладнання, що виділяє теплоту, гази, пил, повинно мати вбудовані місцеві відсмоктувачі;
- Для зволоження й різання тютюну повинні застосовуватися барабани прямого кондиціонування листового тютюну, в яких поєднуються обидві ці операції;
- Тютюн повинен, як правило, зберігатися на складах, обладнаних системою механічної вентиляції;
- У виробничих приміщеннях тютюнових фабрик повинна застосовуватися централізована вакуумна пилоприбирання, що виключає вторинне пилоутворення і полегшує працю.
Заходи щодо зниження виділень пилу та інших шкідливих повинні проводитися комплексно: необхідне вдосконалення технології, вентиляції і кондиціонування, очищення повітря.
Більшість цих заходів не потребує значних матеріальних витрат і застосування складного і дорогого обладнання.
Підтримка оптимального режиму повітряного середовища сприяє виробленню тютюнових виробів високої якості. Таким чином, витрати, пов'язані з удосконаленням систем вентиляції, виправдані також економічно. При проектуванні та експлуатації вентиляційних систем тютюнових фабрик повинен бьп' врахований передовий зарубіжний досвід.
5.2. Організація повітрообміну у виробничих приміщеннях тютюново-ферментаційних заводів
У виробничих приміщеннях тютюново-ферментаційних під-приємств зазвичай застосовують загальнообмінну вентиляцію з механічного ¬ тичним спонуканням у поєднанні з місцевою. У ряді виробничих приміщень, наприклад у відділенні послеферментаціонной обработ ¬ ки, роль загальнообмінної вентиляції виконують системи кондиції ¬ вання. Природна вентиляція на тютюново-ферментаційних підприємствах знаходить обмежений ¬ ве застосування.
Найбільш значні концен ¬ трації пилу спостерігаються в ниж ¬ ній зоні. Припливне повітря подається в верхню зону розсіяно. У виробничих приміщеннях рухливість повітря не повинна перевищувати 0,5 м / с, для того щоб не перешкоджати осаж ¬ ня пилу і не викликати вторич ¬ ного пилоутворення.
Видалення повітря з приміщень системами загальнообмінної вентиляції може відбуватися сосредото ¬ ченно і розосереджено. Зосереджена витяжка, поширена на тютюново-ферментаційних підприємствах, здійснюється звичайно в декількох точках приміщеннях по ¬ ня за допомогою дахових вентиляторів. Розосереджене видалення повітря відбувається рівномірно через отвори в витяжних повіт ¬ ховодах. На ділянці ЛПТФ значна кількість повітря видаляється системами пневмотранспорту листового тютюну.
Припливні системи вентиляції зазвичай виконують також функ ¬ ції повітряного опалення.
На ферментаційних підприємствах отримують широке застосування ¬ ня укриття, огороджувальні окремі вузли машин, при роботі кото ¬ рих відбувається інтенсивне виділення шкідливостей.
Широко розповсюдженим парасолі доцільно застосовувати для видалення нагрітих газів і парів, а також при їх спільному виділення з легкої пи ¬ ллю. Для видалення пилу в ізотермічних умовах парасольку непридатний.На тютюново-ферментаційних підприємствах як відкритих воздухоприемника для знепилювання повітряного середовища широко застосовуються усмоктувальні панелі різних типів. При знепилювання робочої зони доцільно роз ¬ по розташовувати вхідний перетин відкритого відсмоктування нижче рівня пилоутворення. Напрямок повітряного потоку вниз перешкоджає ¬ ет підйому пилових частинок в зону дихання працюючих.
Відділення ферментації тютюну. У відділенні відбуваються значні тепло-і вологовиділення. Вентиляційна система повинна підтримувати tB = 18 ° С, а відносну вологість - до 60%.
На сучасних тютюново-ферментаційних заводах, оснащених лініями безперервної ферментації УНД або поточними лініями ферментації ПФЛ, приплив повітря здійснюється загальнообмінними системами, а його видалення - даховими вентиляторами.
Для вловлювання нагрітих парів і газів, що виділяються з установки ПФЛ при заталківаніі вагонеток, над вхідним отвором ферментаційних ліній (габаритні розміри прорізу - 3650x3600 мм) встановлюються воздухоприемника місцевої витяжної вентиляції. Місцеві відсмоктувачі виконані у вигляді спарених парасольок розташованих над отвором. Витяг повітря здійснюється даховим вентилятором. Вентилятор включається одночасно з механізмом підйому штори, що закриває отвір, і відключається при його зупинці. Для підвищення ефективності відсмоктувачів до парасолькам з боків підвішуються брезентові шторки, натягнення яких забезпечується прикріпленими до них вантажами.
6. Технологічна частина: обгрунтування, вибір схеми установки апаратів, їх пристрій, конструктивне виконання, принцип роботи.
На тютюнових фабриках очищенню від тютюнового пилу піддається повітря наступних систем: пневмотранспорту листового і різаного тютюну; надходить від місцевих відсмоктувачів, встановлених у технологічного обладнання; зовнішній припливний і рециркуляционний повітря систем кондиціонування.
Системи пневмотранспорту виконують на тютюнових фабриках технологічні функції (переміщення тютюнової сировини). Повітря, що надходить від цих систем, має високу початкову вміст пилу. Вміст пилу в повітрі від систем пневмотранспорту листового тютюну - близько 4300 мг / м 3, а від систем різаного тютюну - до 17000 мг / м 3.
Вміст пилу в повітрі від місцевих витяжних систем становило 35 мг / м 3.
Вміст пилу в зовнішньому припливному повітрі становить зви ¬ но 1-2 мг/м3. У рециркуляційних повітрі після очищення утримуючи ¬ ня пилу не повинен перевищувати 30% від ГДК, тобто 0,9 мг/м3.
Зазначені концентрації мають бути враховані при виборі пило-вловлює обладнання і схем очищення.
Для очищення зовнішнього і рециркуляційного повітря в системах кондиціонування і загальнообмінною припливної вентиляції табач ¬ них фабрик застосовують повітряні фільтри - масляні чарункові й самоочисні. Для підви ¬ тивності очищення рециркуляційного повітря перспективно викорис ¬ тання штучної іонізації.
При виборі обладнання для очищення викидів від тютюнового пилу потрібно враховувати особливості даної пилу: гідрофільність, малу щільність, значну парусність, многокомпонентность та ін В даний час для очищення викидів від тютюнового пилу застосовують ¬ ють два види пиловловлюючого обладнання - циклони і рукав ¬ ні фільтри .
Циклони навіть найдосконаліших конструкцій недоцільно застосовувати в якості єдиної ступені очищення у зв'язку з тим, що вони не забезпечують ефективне уловлювання тонких фракцій пилу. У той же час цілком раціонально застосовувати циклони на першій ступені очищення, до рукавних фільтрів.
ступени на табачных фабриках обычно используют рукавные фильтры всасывающего типа.
У якості єдиної щаблі, а при двоступеневої очищенні на II ступені на тютюнових фабриках зазвичай використовують рукавні фільтри всмоктувального типу. Широко поширені усмоктувальні фільтри ФВ.В даний час в рукавних фільтрах в якості фільтроваль ¬ ної тканини застосовують головним чином сукно № 2. Ця тканина не повною мірою відповідає особливостям тютюнового пилу, в приватно ¬ сті наявності в ній мінерального компонента. Поліпшення очищення повітря в рукавних фільтрах може бути досягнуто при застосуванні ¬ му фільтрувальної тканини з синтетичних матеріалів.
Кращими показниками має тканину з нітронів (найбільша пилеемкость при відносно низькому гидравли ¬ зації опорі). Дана тканина може бути рекомендована для застосування в рукавних фільтрах при очищенні повітря від тютюнового пилу. Випробування про ¬ ня рукавних фільтрів ФВ, оснащених фільтрувальної тканиною з нітронів, проведені у виробничих умовах, показали, що ступінь очищення склала в середньому 99,9% в порівнянні з 99,2% при використанні сукна № 2.
При одноступінчастої очищенню повітря від пневмотранспорту листового і різаного тютюну як єдиною щаблі застосовується рукавний фільтр. При початковій запиленості повітря близько 5000-20000 мг/м3 і ефективності рукавного фільтра 99% залишкова запиленість буде 50-200 мг / м 3, що неприпустимо виходячи з екологічних вимог. ступень — циклон, II ступень — рукавный фильтр.
Таким чином, в установках очищення повітря від пневмотранспорту листового і різаного тютюну необхідно застосовувати двоступеневу схему: I ступінь - циклон, II ступінь - рукавний фільтр. Завдяки цьому зменшується через ніс фільтрувальної тканини. Додаткові витрати, пов'язані з улаштуванням другого ступеня, виправдовують себе також еко ¬ ки.Рукавні фільтри типу ФРО-5000
Корпус фільтра розділений на секції, всередині розміщені відкриті знизу рукави. Нижня частина рукавів прикріплена до грат. Зверху заглушені кришками, прикріпленими до рами підвісу. Газ надходить в рукави знизу. Пил осідає на внутрішній мости рукавів.
Видалення осаду пилу з внутрішньої поверхні рукавів здійснюється зворотного продувкою очищеним газом за допомогою вентилятора. Для перемикання секцій на продувку в них передбачено два дросельних клапана: один на колекторі очищеного газу, інший - на продувному колекторі. Під час регенерації ¬ ції дросель секції на колекторі очищеного газу зак ¬ ритий, а на продувному колекторі - відкритий. Перемикач ¬ чення потоків неочищеного і чистого газу при обрат ¬ ної продувці проводиться за допомогою дросельних заслінок з пневмоцилиндрами, що працюють при тиску ¬ лення 0,5 МПа (5 кгс/см2).
Корпус фільтрів виготовлений з вуглецевої сталі, бункер - з корозійностійкої сталі.
Фільтри встановлюють в будівлі. Фільтр ФР-5000 може бути розміщений і на відкритому повітрі, але при цьому верх фільтра закривають утепленим шатром, а бункерну частина розташовують у утеплений ¬ ном приміщенні.
Циклони є одними з найпростіших пиловловлюючих пристроїв.
Осадження пилу в циклонах відбувається під дією відцентрової сили.
Запилений газ по повітроводу подається в циліндричну частина циклону де за рахунок тангенціального введення набуває вихровий рух. Частинки пилу під дією відцентрової сили відкидається до стінок циклону і зсипаються по конічній його частини до розвантажувального отвору. Знепилене повітря відводиться з циклону через верхній патрубок.
7. Технологічний розрахунок: обгрунтування кінематичних, конструкційних, геометричних параметрів апаратів захисту повітря
Розрахунок циклону ЦН-15
ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ ЦИКЛОН НЕОБХІДНІ НАСТУПНІ ВИХІДНІ ДАНІ:
= 1.4 м 3 /с;
-Кількість очищуваного газу - Q = 1.4 м 3 / с;-Щільність газу за робочих умов - r = 0,89 кг / м 3;
-В'язкість газу - m = 22,2 × 10 -6 Н × с / м 2;
-Щільність частинок пилу - r ч = 1750 кг / м 3;
П = 25 мкм;
-Щільність пилу - d П = 25 мкм;ч = 0,6;
-Дисперсність пилу - lg s ч = 0,6;-Вхідна концентрація пилу - З вх = 80 г / м 3.
= 0.87 - Необхідна ефективність очищення газу від пилу не менше h = 0.87
Розрахунки можуть показати, що при заданих умовах неможливо забезпечити необхідне значення коефіцієнта очищення газів, або при цьому мають місце надмірні втрати тиску. У цьому випадку тільки економічний розрахунок різних апаратів пиловловлення може встановити їх оптимальні параметри.
Розрахунок: Задаємося типом циклону і визначаємо оптимальну швидкість газу w опт, в перетині циклону діаметром Д.
Таблиця 1
Тип циклону | ЦН-24 | ЦН-15 | ЦН-11 |