Дипломная работа: Факторы негативного воздействия предприятия ЗАО "Сантарм" на окружающую среду

Расчет промышленных выбросов при механической обработке металлов.

При обработке металлов без охлаждения наибольшим пылевыделением сопровождаются процессы абразивной обработки металлов: зачистка, полирование, шлифование и др. образующая при этом пыль на 30-40% по массе представляет материал абразивного круга и на 60-70% - материал обрабатываемого изделия. Интенсивность пылевыделения при этих видах обработки связана, в первую очередь, с величиной абразивного инструмента и некоторых технологических параметров резания. При обработке войлочными и матерчатыми кругами образуется войлочная (шерстяная) или текстильная (хлопковая) пыль с примесью полирующих материалов, например, пасты ГОИ.

В ряде процессов механической обработки металлов и их сплавов применяют смазывающие охлаждающие жидкости, в зависимости от физико-химических свойств основной фазы они подразделяются на водные, маслянистые и специальные.

Применение смазывающей охлаждающей жидкости сопровождается образованием тонкодисперсного масляного аэрозоля и продуктов его термического разложения.

Количество выделяющегося аэрозоля зависит от многих факторов: формы и размеров изделия, режимов резания, расходов и способов подачи смазывающей охлаждающей жидкости. Экспериментально установлена зависимость количества выделений масляного аэрозоля от энергетических затрат на резание металла. Удельные показатели выделений в этом случае определяются как масса загрязняющего вещества, выделяемая на единицу мощности оборудования (на 1 кВт мощности привода станка).

Применение смазывающей охлаждающей жидкости снижает выделение пыли до минимальных значений, однако в процессах шлифования изделий количество выделяющейся совместно с аэрозолями смазывающей охлаждающей жидкости металлоабразивной пыли остается значительным.

В соответствии со СНиП 2.04.05-92*(1) все источники пылевыделений, как правило, должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией и пылеочистными установками. Это обеспечивает достижение ПДК в воздухе рабочей зоны с условием, что вредности не проходят через зону дыхания работающих.

Заточный участок ИЗА 1

Исходные данные. Источниками выделения загрязняющих веществ являются три станка с диаметрами абразивного круга 100, 250 и 400мм соответственно. Все три источника выбросов объединены в одну систему местной вытяжной вентиляции и выбрасывают загрязненный воздух в атмосферу через трубу источника загрязнения атмосферы ИЗА 1 с помощью вентагрегата В1. Перед выбросом в атмосферу воздух очищается в пылегазоочистном аппарате – циклоне с обратным конусом типа ЦОК со степенью очистки Е=0,85. Время работы источников выделения ИВ 1, 2 и 3 соответственно равно Т=400; 700; 250 ч/год.

Расчет. В связи с тем, что общеобменная вытяжная система вентиляции отсутствует, считаем Кмо = 1.

1. Массовые выделения абразивной (код 2930) и металлической пыли (код 0123).

Талица 5

2. Так как имеется три источника выделения загрязняющих веществ с различными характеристиками каждого вида по 1 единице n=1, то для ИВ 1:

М є№ = 0,004∙ 1∙ 1= 0,004 г/с,

М = 0,006∙ 1∙ 1= 0,006 г/с.

Так же определяются выделения от ИВ 2 и ИВ 3. В данном примере для каждого загрязняющего вещества Мє№ = Мє.

3. Определяем суммарные выделения от ИВ 1, 2, 3 до очистки по каждому загрязняющему веществу:

Мє = 0,004+0,011+0,019 = 0,0034 г/с,

Мє = 0,006+0,016+0,029 = 0,0051 г/с.

4. Массовые выбросы в атмосферу с учетом очистки:

М = 0,034∙ (1- 0,85) = 0,0051 г/с,

М = 0,051∙ (1- 0,85) = 0,00765 г/с.

5. Валовые выделения загрязняющих веществ до очистки по каждому источнику выбросов:

ИВ 1: Вє = 0,0036∙ 400∙ 0,004 = 0,00576 т/год,

Вє = 0,0036∙ 400∙0,006 = 0,00864 т/год;

ИВ 2: Вє = 0,0036∙700∙0,0011 = 0,077 т/год,

Вє = 0,0036∙700∙0,0016 = 0,0403 т/год;

ИВ 3: Вє = 0,0036∙250∙0,019= 0,0171 т/год,

Вє = 0,0036∙250∙0,029 = 0,0261 т/год.

6. Суммарные валовые выделения загрязняющих веществ по ИВ 1, 2, 3:

Вє = 0,00576+0,0277+0,0171 = 0,0506 т/год,

Вє = 0,00864+0,0403+0,0261 = 0,0750 т/год.

7. Валовые выбросы в атмосферу с учетом очистки в ЦОК:

В = 0,0506∙ (1 - 0,85) = 0,00759 т/год,

В = 0,0750∙ (1 - 0,85) = 0,0113 т/год.

Результат. Выбросы по ИЗА 1 составляют:

Таблица 6

Примечание. Если принять дополнительное условие, что работают одновременно два заточных станка из трех, то суммарные массовые выделения загрязняющих веществ составят в худшем случае:

Мє = 0,011+0,019 = 0,003 г/с,

Мє = 0,016+0,029 = 0,045 г/с,

а выбросы в атмосферу после очистки

М = 0,03∙ (1 - 0,85) = 0,0045 г/с,

М =0,045∙ (1 - 0,85)=0,00675 г/с.

Валовые выбросы до и после очистки остаются такими же.

Шлифовальный участок ИЗА 5, 6, 7

Исходные данные: на участке имеется 7 станков подключенных к местной вытяжной вентиляции с выбросом воздуха в атмосферу через источник загрязнения ИЗА 5. Перед выбросом воздух очищается от пыли в пылегазоочистном аппарате – циклоне типа ЦЛП со степенью очистки 90%. Коэффициент эффективности местных отсосов Кмо=0,95. Неуловленные местными отсосами загрязняющие вещества удаляются из помещения двумя крышными вентиляторами одинаковой производительности – ИЗА 6, 7. Время работы всех станков Т=2100 ч/год. Обрабатываемый материал – сталь.

Расчет. 1. Массовые выделения Мє№ абразивной (код 2930) и металлической (код 0123) пыли от ИВ 1 – 7. Так как ИВ 1 – 5 с охлаждением, вводим коэффициент 0,1 (10% от сухой обработки).

Таблица 7

2. Определяем массовые выделения загрязняющих веществ по группам источников выделений с одинаковыми характеристиками ИЗА 5:

ИВ 1 – 3: Мє = 0,002∙3∙0,95 = 0,0057 г/с,

Мє = 0,003∙3∙0,95 = 0,00855г/с,

Мє = ( 0,05∙10 ∙7) ∙3∙0,95 = 0,998 ∙10 г/с;

ИВ 4, 5: Мє = 0,0016∙2∙0,95 = 0,00304 г/с,

Мє = 0,0026∙2∙0,95 = 0,00494 г/с,

М = (0,05∙10 ∙10) ∙2∙0,95=0,95∙10 г/с;

ИВ 6,7: Мє = 0,005∙2∙0,95 = 0,0095 г/с,

Мє = 0,008∙2∙0,95 = 0,0152 г/с.

3. Определяем массовые выделения по ИЗА 5 для всех источников выделения:

Мє = 0,0057+0,00304+0,0095 = 0,0182 г/с,

Мє = 0,00855+0,00494+0,0152 = 0,0287 г/с,

Мє = 0,998+10 +0,95∙10 = 1,95∙10 г/с.

4. Определяем валовые выбросы по ИЗА 5 с учетом очистки:

М = 0,0182∙ (1-0,9) = 0,00182 г/с,

М = 0,0287∙ (1-0,9) = 0,00287 г/с.

М = Мє = 1 ,95∙10 г/с.(эмульсол в циклоне не очищается).

5. Определяем валовые выделения по ИЗА 5 для всех источников выделения:

Вє = 0,0036∙2100∙0,0182 = 0,0138 т/год,

Вє = 0,0036∙2100∙0,0287 = 0,217 т/год,

Вє = 0,0036∙2100∙1,95∙10 = 0,000147 т/год.

6. Определяем валовые выделения по ИЗА 5 с учетом очистки:

В =0,0138∙ (1-0,9)=0,00138 т/год,

В = 0,0217∙ (1-0,9) = 0,00217 т/год,

В = Вє = 0,000147 т/год.

7. Определяем массовые выделения по группам источников выделения, неуловленные местными отсосами и поступающие в ИЗА 6, 7. Так как пылегазоочистные аппараты на них неустановленны, то Мє = М

ИВ 1 – 3: М = 0,002∙3∙ (1-0,95) = 0,0003 г/с,

М =0 ,003∙3∙ (1-0,95) = 0,00045 г/с,

М = (0,05∙10 ∙7) ∙3∙ (1-0,95) = 0,0525∙10 г/с;

ИВ 4, 5: М = 0,0016∙2∙ (1-0,95) = 0,00016 г/с,

М = 0,0026∙2∙ (1-0,95) = 0,0006 г/с,

М = ( 0,05∙10 ∙10) ∙2∙ (1-0,95) = 0,05∙10 г/с;

ИВ 6, 7: М = 0,005∙2∙ (1-0,95) = 0,0005 г/с,

М = 0,008∙2∙ (1-0,95) = 0,0008 г/с.

8. Определяем суммарные массовые выбросы от всех источников выделения в ИЗА 6, 7:

Ʃ М = 0,0003+0,00016+0,0005 = 0,00096 г/с,

Ʃ М =0,00045+0,00026+0,0008=0,005 г/с,

Ʃ М = 0,0525∙10 +0,05∙10 = 0,103 ∙ 10 г/с.

9.Опредекляем массовые выбросы по каждому ИЗА 6,7:

М = Ʃ М / 2 = 0,00096 / 2 = 0,00048 г/с,

М = Ʃ М / 2 = 0,00151 / 2= 0,000755 г/с,

М = Ʃ М / 2 = 0,103 ∙ 10 / 2 = 0,0515 ∙ 10 г/с.

10. . Определяем валовые выделения (выбросы) по каждому ИЗА 6, 7:

Вє =В =0,0036 ∙ 2100 ∙ 0,00048=0,00363 т/год,

Вє =В =0,0036 ∙ 2100 ∙ 0,000755=0,00571 т/год,

Вє =В =0,0036 ∙ 2100 ∙ 0,515 ∙ 10 =0,389 ∙10 т/год.

Результат. Выбросы по ИЗА 5, 6, 7 равны:

Таблица 8

Расчеты загрязнения атмосферного воздуха от выбросов на предприятии

Рассчитываем безразмерный параметр n при 0.3 < Vм < 2;

n =3 - √ (Vм - 0.3) Ч (4.36- Vм) = 3 - √ (1.44 – 0.3) Ч (4.36-1.44) =1.2

где Vм – безразмерный параметр;

Вычислим параметр F;

f =    10 і Ч W0 Ч Д  = 10 і Ч 13.5 Ч 0.63 = 0.07   

           НІ   Ч ∆Т             36І  ∙ 93    

Таблица 9

где W0 – средняя скорость газовоздушной смеси из устья источника, м/с;

Д диаметр устья источника выброса, м;

Н высота источника выброса над уровнем земли, м;

∆Т – разность температур газовоздушной смеси и воздуха наиболее жаркого месяца:

Тr(1)= 120℃, Т r(2/10)=29℃, Твоздуха – 27℃;

Рассчитываем безразмерную величину m;

m  =                     1                        =                     1                                       = 1.3

          0.67 +0.1Ч√f +0.34Ч √ f          0.67+0.1 Ч √0.07+0.34 Ч √0.007

где f – безразмерный параметр;

Определяем максимальную приземную концентрацию при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм: (мг/м і )

См =    А ЧМ ЧFЧm Чn    =  200 Ч3.3792896 Ч1 Ч1.3 Ч1.2    = 0.123

         Н І Ч і√V1Ч∆T                      36ІЧі√4.21Ч93

Таблица 10

где А – коэффициент зависящий от температуры стратификации, определяющий условия рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для Ростовской области

А=200с⅔*мг*град⅓/г;

М мощность вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, т/год;

F коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газов и мелкодисперсных аэрозолей F=1);

m,n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н высота источника выброса над уровнем земли, м;

V1 - оббьем газовоздушной смеси, мі/с;

∆Т – разность температур газовоздушной смеси воздуха наиболее жаркого месяца:

Тr(1)=120 ℃,Тr(2/10)=29 ℃ , Твоздуха=27 ℃;

Значение опасной скорости ветра Uм(м/с) на уровне флюгера(10м от уровня земли), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе (См);

при Vм < 0.5 Uм = 0.5

при 0.5 < V м <2 Uм = Vм

Таблица 11

Таблица 12

где U – скорость ветра: (м/с);

Uм значение «опасной» скорости ветра: (м/с);

Вычислим максимальную приземную концентрацию при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра;

Сми = rЧСм = 0.66Ч0.123 = 0.081

где r – безразмрная величина;

См максимальная приземная концентрация, мг/мі

Определим безразмерную величину d;

d = 4.95 Ч Vм Ч (1+ 0.28 Ч і√f) = 4.95 Ч 1.44 Ч (1+ 0.28 Ч і√0.07) = 7.95

Таблица 14

где Vм – безразмерный параметр;

f безразмерный параметр;

Найдем расстояние, на котором концентрация максимальная;

Хм = dЧН = 7.95Ч36 = 286.2

Таблица 15

где d- безразмерная величина;

Н высота источника выброса над уровнем земли, м;

Определим отношение;

   Х    =     20    = 0.069

   Хм        286.2

Таблица16

где Х – расстояние по горизонтали от центра фонаря до расчетной точки = 20м;

Хм расстояние, на котором концентрация максимальная;

Определим концентрацию на расстоянии Х от центра аэрационного фонаря при скорости ветра U и его направлении поперек фонаря;

С = S1 Ч См = 0.026 Ч 0.123 = 0.0032

Таблица 17

где S1 – безразмерную величину определяемая при «опасной» скорости ветра Uм;

См максимальная приземная концентрация;

Найдем безразмерную величину p U/Uм >1

P = 0.32 Ч (U/Uм) + 0.68 = 0.32 Ч 3.1 + 0.68 = 1.67

при 0.25 < U/Uм < 1

p = 8.43Ч ( 1 - U/Uм) + 1 = 8.43 Ч (1-0.63) + 1 = 1.06

Таблица 18

Рассчитываем расстояние от источника выброса, на котором при скорости ветра U и не благоприятных метеорологических условиях концентрация достигает максимального значения, м;

Хми = p Ч Хм = 0.67 Ч 286.2 = 191.7

Таблица 19

Страницы: 1, 2, 3, 4