Создание научных основ автоматизации систем обеспыливания производственных процессов
Введение
Большое число современных производственных процессов связано с дроблением, измельчением и транспортированием сыпучих материалов. При этом неизбежно часть материалов переходит в аэрозольное состояние, образуя пыль, которая с технологическими или вентиляционными газами выбрасывается в атмосферу [1]. При этом пыль не только негативно воздействует на окружающую среду и здоровье людей, но ещё и способствует снижению эффективности производства. Таким образом, становится актуальным вопрос об очистке выбросов, содержащих в себе большое количество производственной пыли.
На основании статистических данных о количестве пожаров и взрывов
на предприятиях различных отраслей, связанных с обращением горючих пылей, обосновывается актуальность совершенствования систем аспирации с фильтрами пылеуловителями и необходимость создания автоматизированной системы предупреждения пожаров и взрывов в аспирации, а также интеграции данной системы в автоматизированную систему управления производс
Содержание
Введение 7
1 Обзор научной и научно-методической литературы по теме исследования 9
1.1 Влияние предприятий на атмосферный воздух 9
1.2 Очистка промышленных выбросов от пылевых частиц 10
1.2.1 Принцип работы рукавных фильтров 17
1.2.2 Назначение и устройство газоходов 22
1.2.3 Принцип работы дымососа 24
1.2.4 Назначение дымовых труб 25
1.3 Санитарно-защитная зона как элемент защиты атмосферного воздуха жилых районов 26
1.4 Промышленная пыль как вредный производственный фактор 29
1.5 Результаты патентного поиска средств обеспыливания воздуха рабочей зоны 38
2.1 Статистика и причины пылевых взрывов 49
2 .2 Методы предупреждения взрывов 52
1.2.1 Ограничение доступа кислорода 52
1.2.2 Устранение пыли 52
1.2.3 Устранение источников зажигания 54
1.2.4 Методы защиты от взрывов 59
2.3 Расчет параметров взрыва пылей и пылевоздушных смесей 63
3 Разработка система обеспечения безопасности аспирации и производственного помещения 66
3.1 Разделение области задач на типовые решения 67
3.2 Обоснование работы системы на примере мукомольного производства 68
Заключение 74
Перечень использованных информационных ресурсов 75
Перечень использованных информационных ресурсов
1. Беспалов В. И. Анализ преимуществ реализации пенного способа обеспыливания воздуха на предприятиях строительной отрасли / В. И. Беспалов, О. С. Гурова // Экономика и экология территориальных образований. – 2015. – № 4.
2. Всемирная организация интеллектуальной собственности [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: https://www.wipo.int/portal/ru/ (дата обращения: 27.10.2022).
3. Европейская патентная организация [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: https://www.epo.org/ (дата обращения: 28.10.2022).
4. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году: Государственный доклад. – М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2022. – 340 с.
5. Федеральный институт промышленной собственности [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: https://fips.ru/ (дата обращения: 25.10.2022).
6. Чеботарев А. Г. Гигиенические проблемы оздоровления условий труда при обогащении полезных ископаемых / А. Г. Чеботарев, Н. П. Головкова // Горная промышленность. – 2013. – № 3(109). – С. 104-108.
7. Акунаев И. И. Анализ риска аварий на опасных производственных объектах / И. И. Акунаев, З. А. Закирова // Аллея науки. – 2021. – Т. 1. – № 12(63). – С. 60-66.
8. Казак А. Ю. Современные методы оценки проектных рисков: традиции и инновации / А. Ю. Казак, Ю. Э. Слепухина // Вестник УрФУ. Серия: Экономика и управление. – 2013. – № 2. – С. 13-26.
9. Степанов И. С. Методы анализа и оценки рисков в системах управления охраной труда и промышленной безопасности / И. С. Степанов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2016. – № S11. – С. 3-12.
10. Шаптала В. Г. Количественные методы оценки и прогнозирования рисков / В. Г. Шаптала, М. А. Латкин, Ю. В. Ветрова // Инновационная наука. – 2016. – № 4-4. – С. 51-54.
11.ПБ 14-586-03. Правила промышленной безопасности для взрывопожароопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья. – М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2009. – 122 с.
12. Платонов, А.Л. Охрана труда / А.Л. Платонов, Н.Е. Архищев. – М.: МУПК, 1998. – 321 с. 44.Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов: Руководство. – М.: ВНИИПО, 2002. – 77 с.
13. Рябова, И.В. Пожарная опасность веществ и материалов / И. В. Рябова. – М.: Стройиздат, 2007. – 242 с.
14.Семенов, Л.И. Взрывобезопасность элеваторов, мукомольных и комбикормовых заводов / Л.И. Семенов, Л.А.Теслер. – М.: Агропромиздат, 2001. – 367 с.
15. Соколов, А.Я. Тех
Гидравлическое сопротивление высокопроизводительных циклонов составляет около 1080 Па. Циклоны широко применяют при грубой и средней очистке газа от аэрозолей. Другим типом центробежного пылеуловителя служит ротоклон, состоящий из ротора и вентилятора, помещенного в осадительный кожух. Лопасти вентилятора, вращаясь, направляют пыль в канал, который ведет в приемник пыли. 11 Механическое разделение (фильтрация). Фильтрация основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна, стекловолокно и др.) или через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.).
Наиболее часто для фильтрации применяют специально изготовленные волокнистые материалы — стекловолокно, шерсть или хлопок с асбестом, асбоцеллюлозу. В зависимости от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керамика, металлокерамика, пористые пластмассы). Тканевые фильтры, чаще всего рукавные, применяются при температуре очищаемого газа не выше 60–65 °С. В зависимости от гранулометрического состава пыли и начальной запыленности степень очистки составляет 85–99 %. Гидравлическое сопротивление фильтра DР около 1000 Па; расход энергии ~ 1 кВт∙ч на 1000 м 3 очищаемого газа. Для непрерывной очистки ткани продувают воздушными струями, которые создаются различными устройствами – соплами, расположенными против каждого рукава, движущимися наружными продувочными кольцами и др. Сейчас применяют автоматическое управление рукавными фильтрами с продувкой их импульсами сжатого воздуха. Волокнистые фильтры, и