производственная санитария

Укрытия с отсосом характерны тем, что источник вредностей находится внутри них; они могут быть выполнены как укрытия-кожухи, полностью или частично заклю-

чающие оборудование (вытяжные шкафы, витринные укрытия, кабины и камеры).

Внутри укрытий создается разрежение, в результате чего вредные вещества не могут попасть в воздух помещения. По отсасывающим воздуховодам они удаляются из укрытия. Такой способ предотвращения выделений вредных веществ в помещениях назы-

вается аспирацией.

Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих вредные вещества, наиболее совершенный и эффективный способ предотвращения попадания их в воздух помещения.

Важно еще на стадии проектирования разрабатывать технологическое оборудование та-

ким образом, чтобы такие вентиляционные устройства органически входили бы в общую конструкцию, не мешая технологическому процессу и одновременно полностью решая санитарно-гигиенические задачи.

При интенсивных пылевыделениях, например при приготовлении смесей в литей-

ном производстве, наиболее эффективные укрытия – кожухи с отсосом пыли, которые полностью закрывают очаг пылеобразования.

Рис. 2. Укрытия и кожухи

Защитно-обеспыливающими кожухами оборудуются станки, на которых обра-

ботка материалов сопровождается пылевыделениями и отлетанием крупных частиц, кото-

рые могут нанести травму (рис.8). это шлифовальные, обдирочные, полировальные, за-

точные станки по металлу, деревообрабатывающие станки и др.

121

Количество воздуха L (м3ч), удаляемого от заточных, шлифовальных и полиро-

вальных станков, определяется в зависимости от диаметра круга по формуле

L = kpdкр (2),

где dкр – диаметр круга, мм;

kp – размерный коэффициент, значение которого зависит от диаметра круга (kp = 1,6 -2 м3/(ч· мм) соответственно для заточных и шлифовальных станков kp = 600 и 250 мм;

для полировальных станков с войлочными и матерчатыми кругами kp = 4 -6). Удаляемый от станков запыленный воздух проходит затем соответствующую очистку, например в ци-

клонах.

Рис. 3 Установка вытяжного устройства (а – неправильная; б – правильная)

Вытяжные шкафы находят широкое применение при термической и гальваниче-

ской обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих материалов, при раз-

личных операциях, связанных с выделением вредных газов и паров. Вытяжной шкаф представляет собой колпак большого объема, внутри которого происходит выделение вредных веществ при проведении каких-либо работ. Выделяющиеся газы и пары, попадая в колпак, собираются и поступают во всасывающий воздуховод.

Скорость воздуха, засасываемого в шкаф через рабочее отверстие, принимают равной 0,5 – 0,7 м/с при удалении малоопасных паров и газов (пары кислот, спиртов и др.)

и 1 – 1,5 м/с при удалении особенно опасных паров и газов (пары свинца, ртути, циани-

стых соединений и др.).

Кабины и камеры представляют собой емкости определенного объема, внутри которых

122

производятся работы, связанные с выделением вредных веществ (пескоструйная и дробе-

метная обработка, окрасочные работы и т.д.).

Расчетное количество удаляемого воздуха определяют по кратности воздухооб-

мена, которая в зависимости от объема камеры составляет 30 -100. при невозможности полного или частичного укрытия делают местные отсосы, располагаемые рядом с источ-

ником выделения вредных веществ. К ним относятся вытяжные зонты, всасывающие па-

нели, бортовые отсосы, воронки и т.д.

Вытяжные зонты (рис.3,а ,б) применяют для локализации вредных веществ,

поднимающихся вверх, а именно при тепло- и влаговыделениях; любых вредных веществ

(исключая очень токсичные) с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток, но при отсутствии постоянного рабочего места у источника выделения вредных веществ.

Зонты делаются открытыми со всех сторон (без свесов) и частично открытыми – с

одной, двух или трех сторон – со свесами. В последнем случае конструкция зонта являет-

ся более совершенной. По форме сечении зонты бывают прямоугольными или круглыми,

стационарными или поворотными.

Размеры (м) прямоугольного зонта в плане определяют из выражения A = a + 0.8h,

где a – стороны перекрываемой поверхности, м; h – расстояние от перекрываемого обору-

дования до низа зонта, м. наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле рас-

крытия зонта β менее 60º.

При удалении теплоты, влаги скорость воздуха в горизонтальном сечении зонта принимается υ = 0,15 – 0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ υ = 0,5 – 1,25 м/с.

Для улавливания газов у проемов печей устанавливают зонты-козырьки. Когда устройство стационарных укрытий невозможно, делают поворотные зонты, которые отво-

дят в сторону во время загрузки оборудования.

Всасывающие панели. Местная вытяжная вентиляция , удаляя вредные вещества из помещения, должна препятствовать их попаданию в зоны дыхания рабочего. Местный отсос можно считать удовлетворительно работающим, когда он удаляет вредные вещества от зоны дыхания.

123

Нередко источник выделения вредных веществ – ванна, печь, стол для сварки и т.п. – укрывают зонтом, под которым находится рабочий (рис. 4), что совершенно недо-

пустимо, так как через зону дыхания в этом случае проходят все вредные вещества. Есте-

ственно, что правильной конструкцией отсоса будет такая, при которой поток воздуха ми-

нует рабочего. Эффективным местным отсосом, устроенным по этому принципу, является панель Чернобережского (рис. 4,а), применяемая при таких операциях, как газовая сварка,

пайка и т.п.

Рис. 4. Всасывающие панели и отсосы

При сварке на стационарных рабочих местах применяется отсос в виде поворотной панели (рис.10,б), который при помощи телескопического устройства воздуховода может быть вертикально перемещен и повернут на 360º.

При паяльных работах, а также при ручных операциях просеивания, протирки, ок-

раски кистью и т.д. для удаления аэрозолей и газов применяют витринные отсосы (рис. 4,г). Ширина отсосов 0,5 – 0,8 м, остальные размеры выбирают из соображений удобства производимых работ. Скорость всасывания воздуха в рабочем проеме отсоса в зависимо-

сти от токсичности удаляемых веществ составляет 0,5 – 1,5 м/с.

Пылегазоприемники, воронки. При пайке сплавами свинца применяют отсосы в ви-

де воронок, которые должны быть удалены от места пайки на расстояние не более 250 – 300 мм. Важно также, чтобы электропаяльник, от которого по окончании пайки все еще выделяются вредные вещества, находился поблизости от воронки или внутри нее. Ско-

рость в сечении воронки размером 200 Х 400 мм должна составлять 2,5 – 3 м/с.

При работе сварочных тракторов на нестационарных местах щелевые и воронкооб-

разные пылегазоприемники монтируют на сварочной головке непосредственно около

124

электрода. Всасывающее отверстие располагается над слоем флюса на высоте 40 – 50 мм,

что исключает засасывание флюса в приемник.

Необходимое количество удаляемого воздуха (м3/ч) может быть, определено по формуле

Lc = 12 , (3)

где Ас – сила сварочного тока, А. При ручной сварке в закрытых объемах находят применеие пылегазоприемники в виде воронок с пневматическими присосами – держателями, позволяющими крепить приемник на любой плоскости в непосредственной близости от сварочной дуги.

Бортовые отсосы. При травлении металлов и нанесении гальванопокрытий с от-

крытой поверхности ванн выделяются пары кислот, щелочей, при цинковании, меднении,

серебрении – чрезвычайно вредный цианистый водород, при хромировании – окись хрома и т.д. для локализации этих вредных веществ (если укрытие ванн кожухом по техниче-

ским причинам не представляется возможным) используют бортовые отсосы (рис.4,г),

представляющие собой щелевидные воздуховоды, устанавливаемые у ванн. Ширина щели

40 – 100 мм. Принцип действия бортового отсоса состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает с собой вредные вещества, не давая им распространяться вверх по помещению.

Бортовые отсосы располагают или у одного борта при ширине ванны до 0,7 м, или у двух противоположных бортов при ширине ванны 0,7 – 2 м. при длительном пребыва-

нии изделий в ванне и обслуживании ее с одной стороны, особенно при широких ваннах,

делают бортовые отсосы со сдувом.

Количество удаляемого воздуха от бортовых отсосов зависит от токсичности выде-

ляющихся вредных веществ, размеров ванн, уровня раствора, температуры раствора и т.п.

так как кислоты и щелочи оказывают коррозирующее действие на металл, то отсосы изго-

товляют обычно из винипласта или покрытой антикоррозионным лаком стали.

В производственных помещениях, в которых выделяются одновременно вредные газы и теплоты или только вредные газы, кроме местных отсосов обязательно делают об-

щеобменную вытяжку из верхней или нижней зоны помещения. Это связано с тем, что даже при хорошей работе местных отсосов возможны прорывы вредных веществ в воздух помещения.

125

Расчет бортового отсоса

Расход воздуха, удаляемого бортовыми отсосами, определяется по формуле:

L tР tВ x S , (4)

где – коэффициент, зависящий от ширины ванны B, типа отсоса и высоты спек-

тра вредностей h под зеркалом ванны;

t Р и tВ – температура раствора в ванне и температура воздуха в помещении;

x – поправочный коэффициент на глубину уровня жидкости в ванне H (мм), где H –

расстояние от борта ванны до уровня жидкости в ней;

– длина ванны, мм;

S – поправочный коэффициент на подвижность воздуха в помещении.

Высота спектра вредности h, температура раствора в ванне t Р и коэффициенты , x, S находятся по табл. 1.

Таблица 1. Высота спектра вредностей в бортовых отсосах от ванн

Назначение	Обрабаты-	Температура	Химикаты		Вредные	выде-	Высота
ванн	ваемый	раствора t P ,			ления		спектра
	материал	0C					вредно-
							сти h, мм
	Сталь	15 – 60	Серная	ки-	Дисперсный		80
Травление			слота		триан
	Сталь	30 – 40			Хлористый	во-	80
			Соляная	ки-	дород
	Сталь	15 – 20	слоты		Пары азотной		40
			Азотная		кислоты
			кислота
							126

Лужение	Медь	60 – 70	Едкий		Пары щелочи			80
			натрий
Обезжири-	Горные ме-	15 – 20	Фосфорный		Пары	воды	и	160
вание	таллы		натрий		щелочи
Оксидиро-	Горные ме-	130 – 155	Едкий	на-	Пары едкой ще-			40
вание	таллы		трий, азот-		лочи
			ная кислота
Снятие ме-	Медь	18 – 20	Соляная	ки-	Хромовый		ан-	80
таллических			слота		гидрид
покрытий		30	Азотная	ки-	Пары	азотной		40
			слота		кислоты

127

Лекция 14. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

В атмосферном воздухе, а также в воздухе помещений всегда содержится пыль.

Характер и количество ее в наружном воздухе зависят от степени благоустройства и расположения населенных пунктов, интенсивности движения транспорта, технологиче-

ских процессов промышленных предприятий и их выбросов в атмосферу и т. д.

Атмосферный воздух считается чистым, если среднесуточная концентрация пыли в нем (мг/м3) не превышает 0,15,

слабо загрязненным — 0,5;

сильно загрязненным — 1,0;

чрезмерно загрязненным — 3,0.

Загрязнение атмосферного воздуха пылью вызывает необходимость его очистки в приточных и вытяжных системах вентиляции. Очистка приточного воздуха необходима во всех случаях, если запыленность наружного воздуха превышает 30 % ПДК пыли, уста-

новленной для помещений. Особо тщательная очистка воздуха требуется для предприятий радиоэлектронной промышленности, точной механики и оптики и др. Кроме того, при-

точный воздух необходимо очищать для защиты вентиляционного оборудования (тепло-

обменников, оросительных устройств, автоматики и др.) от запыления.

Воздух помещений промышленных, коммунально-бытовых и других предприятий загрязняется в результате выделения пыли в процессе работы на них. Эта пыль вместе с вентиляционным воздухом загрязняет воздушный бассейн. Особенно значительное за-

грязнение окружающей среды вызывается выбросом аэрозолей и газов через дымовые трубы. Возникает необходимость в очистке загрязненного воздуха.

В целях защиты окружающей среды нормы ограничивают также допустимое со-

держание пыли в воздухе, выбрасываемом в атмосферу системами вентиляции:

при объеме выбрасываемого воздуха более 15 тыс. м3/ч

С=100*К;

128

при объеме выбрасываемого воздуха до 15 тыс. м3/ч

С = (160 — 4*V)* К,

где С — допустимая концентрация пыли, мг/м3; V —объем удаляемого воздуха, тыс. м3/ч;

к — коэффициент, зависящий от ПДК пыли:

Предельно-допустимая концентра-	2 и менее	Более 2 до 4	Более 4 до 6	6 и более
ция пыли в воздухе рабочей зоны
помещения, мг/м3
Коэффициент К	0,3	0,6	0,8	1,0

В некоторых случаях очистка вытяжного воздуха предусматривается также для улавливания пыли, являющейся сырьем или продуктом производства (мукомольное, са-

харное, табачное и др.).

Выбор способа очистки воздуха зависит от характера, концентрации и дисперсно-

сти пыли (определяется размером ее частиц), а также от технических характеристик обес-

пыливающих устройств. К числу основных показателей работы обеспыливающих уст-

ройств относятся: степень очистки, пропускная способность, пылеёмкость, аэродинамиче-

ское сопротивление, расход энергии.

Достигаемый конечный результат по очистке воздуха определяется коэффициен-

том очистки ε:

ε = (Gн - Gк)/Gн,

где Gн и Gк — концентрация пыли в воздухе соответственно до и после очистки, мг/м3.

129

Степени очистки воздуха от пыли (по диаметру частиц):

-Грубая, Ǿ ≥ 100 мкм;

-Средняя, Ǿ = 10-100 мкм;

-Тонкая, Ǿ ≤ 10 мкм.

Инерционные пылеуловители

1 Пылеосадительные камеры

Применяются для очистки воздуха от пыли с Ǿ ≥ 100 мкм, η = 80-95%

Vвозд 5-6 м/с

Vвозд = 0,5 м/с

2. Циклоны

Эффективность циклона увеличивается с увеличением скорости воздуха на входе и уменьшением диаметра циклона: Ǿ ≥ 100 мкм; η = 95% , для баратеи циклонов η = 99%

130