Разработка и проектирование емкостного датчика в пылемере

 

    Таблица 2

    Свойства  пылей

 

    Пыль  зерноперерабатывающих предприятий  представляет пожаро- и взрывоопасность; витающая в воздухе — взрывоопасна, осевшая на строительные конструкции и оборудование — пожароопасна. Взрывоопасные концентрации могут образовываться в технологическом и транспортном оборудовании, в силосах и бункерах, в трактах аспирационных систем и пневмотранспорта, в пылеулавливающем оборудовании. Взрывоопасность пыли зависит от содержания в ней органических и минеральных веществ, от дисперсности и влажности. При увеличении содержания минеральных примесей, зольности пыли повышается значение НКПРП (нижний концентрационный предел распространения пламени), так как минеральная пыль, введенная во взрывоопасную пылевоздушную смесь, действует как флегматизирующая добавка на процессы воспламенения и горения.

    На  возможность воспламенения пыли большое влияние оказывает содержание в ней влаги. Пыль с повышенной влажностью требует значительного  количества теплоты на испарение  жидкости, что снижает возможность  воспламенения (например, взрыв аэровзвеси из пшеничной муки возможен при влажности не более 18%).

    При анализе взрывоопасное™ пыли установлено, что частицы размером более 100 мкм  невзрывоопасны и их после улавливания  можно направлять в поток продукта, а частицы более мелких фракций следует улавливать в пылеочистных установках за пределами производственных корпусов.

    По  пожаро- и взрывоопасное™ пыль классифицируется на две группы и четыре класса:

    Группа  А — НКПРП 65 г/м³:

    I  класс — НКПРП до 15 г/м³ (пыль кормовой мучки, пшеничных отрубей);

    II  класс — взрывоопасная пыль  с НКПРП от 16 до 65 г/м3 (пыль комбикормов,  пшеничной, ячменной, овсяной, гороховой,  травяной, хвойной муки).

    Группа  Б — НКПРП свыше 65 г/м³:

    III класс — наиболее пожароопасная  пыль с температурой самовоспламенения  до 250 °С (элеваторная пыль);

    IV класс — пожароопасная пыль  с температурой самовоспламенения  более 250 °С (угольная и древесная  пыль). 

    1.2. Требования к воздушной  среде производственных  помещений

    Микроклимат и состояние воздушной среды  производственных помещений зерноперерабатывающих  предприятий формируются под  действием факторов производственной среды, влияющих на температуру, относительную  влажность, подвижность и чистоту  воздуха. Эти параметры микроклимата оказывают существенное влияние  на самочувствие и производительность персонала, и их оптимальные и  допустимые пределы устанавливаются  государственными и ведомственными нормами.

    Микроклимат зерноперерабатывающих предприятий  имеет ряд особенностей — значительную выраженность отдельных факторов (например, пониженная температура воздуха  в помещениях элеваторов и складов  зерна), а также определенное стабильное их сочетание (например, повышенная температура, загазованность и запыленность в зерносушильных отделениях), усиливающее из-за эффекта суммации их вредное воздействие на организм. Имеет место нестационарность параметров микроклимата из-за сезонности, периодичности технологических процессов, а также по объему помещения.

    Таблица 3

    Характеристика  степени взрывоопасности  пыли на элеваторах, мукомольных, крупяных и комбикормовых  заводах

 

    Гигиеническое нормирование производственного микроклимата осуществляется в пределах рабочей  зоны для двух периодов года — теплого, холодного и переходных условий. Устанавливаются оптимальные и  допустимые нормы температуры, относительной  влажности и скорости движения воздуха. Метеорологические условия в  пределах оптимальных норм или один из входящих в них параметров воздуха  допускается принимать вместо допустимых параметров, если это экономически обоснованно. В то же время, если по технологическим требованиям необходимо поддержание отличных от допустимых, например более низких, температур в помещениях зернохранилищ, предусматриваются  специальные мероприятия, в данном случае — помещения для обогрева рабочих.

    Требуемые параметры воздушной среды на постоянных и непостоянных рабочих  местах производственных помещений  устанавливаются в зависимости  от категории тяжести работ. Большинство  работ на предприятиях отрасли относится  к категориям IIа и IIб. К категории I относится труд служащих, операторов, диспетчеров; к категории III — труд грузчиков, рабочих зерносушилок. Подробное разделение производственных процессов по категориям тяжести выполняемых работ и технологические требования к параметрам микроклимата производственных помещений предусматриваются отраслевыми нормативами.

    Наряду  с гигиеническими требованиями к  воздушной среде производственных помещений предъявляются жесткие  технологические требования, обусловленные  техникой безопасности и профилактикой  пожаров и взрывов. Соблюдение ПДК, НКПРП, гигиенических требований, наряду с прочими мероприятиями, гарантирует  пожаро-взрывобезопасность производства.

    Напротив, их несоблюдение, например значительное превышение температур воздуха, приводит к снижению относительной влажности  и, соответственно, к снижению значений НКПРП пыли. 
 

    1.3. Организация воздухообмена  в производственных  помещениях

    Требуемые параметры воздушной среды в  производственных помещениях поддерживаются в заданных пределах при помощи рациональной организации общеобменной и местной вентиляции. На ряде предприятий отрасли вентиляция выполняет также и технологические функции: очистку сырья, сепарирование продуктов размола, сушку и охлаждение продукта. Значительную роль вентиляция играет в профилактике пожаров и взрывов и снижении концентрации паров, газов и пыли до безопасных пределов. 

    1.4. Общеобменная вентиляция

    Назначение  общеобменной вентиляции — ассимиляция вредностей во всем объеме помещения, что обусловливает целесообразность ее использования при борьбе с рассредоточенными вредностями, относительно равномерно распределенными по цеху. На предприятиях зернопереработки такими вредностями являются избыточная теплота, а в некоторых случаях влаго- и газовыделения. Ввиду ограничений на применение систем приборного отопления в пыльных производственных помещениях общеобменная приточная вентиляция может выполнять также функции воздушного отопления помещений.

    Определение воздухообмена производится по известной  методике, при этом необходимо учитывать  объемы воздуха, удаляемого системами  местной вытяжной вентиляции, и компенсировать их притоком, подогретым в зимний период. Следует соблюдать баланс объемов  удаляемого и приточного воздуха, так  как в противном случае при  значительном превышении объемов удаляемого аспирационными системами воздуха  над притоком, которое часто имеет  место в цехах со значительными  пылевыделениями, уже не только в  укрытиях технологического оборудования, но и в самих производственных помещениях создается разрежение, достигающее  в некоторых случаях 150 Па. Нестационарность технологических процессов в таких условиях способствует выбиванию вредностей через неплотности оборудования, так как аспирационные системы, рассчитанные на нормативные условия, создают в укрытиях выделяющего вредности оборудования разрежение меньшее, чем в самом помещении.

    Тепло- и влаговыделения в производственных помещениях определяются либо по известным формулам, либо по отраслевым нормативам. Схемы организации воздухообмена разрабатываются с учетом технологии производства и видов выделяющихся вредностей таким образом, чтобы предотвратить образование застойных зон, в которых могла бы накапливаться пыль до взрывоопасных концентраций. 

    1.5. Очистка воздуха  от пыли

    На  предприятиях отрасли для переработки 1 т зерна перемещается до           25 тыс. м³ пылевоздушной смеси. После отделения продукта отработавший воздух со значительным содержанием пыли попадает в атмосферу, загрязняя приземный слой промплощадки и прилегающей территории. Радиус загрязнения определяется высотой выбросов, их мощностью, планировкой промплощадки и т. д. Валовый выброс органической пыли на предприятиях отрасли достигает 100т в сутки. Помимо экологического ущерба низкая эффективность очистки воздуха наносит экономический урон в связи с потерями ценной пищевой продукции.

    Немаловажную  долю в общее загрязнение атмосферы  наряду с технологическими выбросами  вносят выбросы аспирационных систем.

 

    Таблица 4

    Начальное содержание пыли перед  очистными устройствами и рекомендуемые  схемы очистки

 

    Пример  использования высокоэффективных  циклонных аппаратов, предназначенных  для улавливания органических пылей, представляет схема доочистки воздуха в системе пневмотранспорта, представленная на рисунке 1. Испытания установки показали ее высокую эффективность и надежность, что позволило сократить выбросы пыли шрота на 23,4 т в год. 

    

    Рис. 1. Схема доочистки воздуха в  системе пневмотранспорта шрота  с установкой циклонов конструкции  РГСУ.

    Для подбора пылеулавливающего оборудования важны сведения о начальном содержании пыли перед очистными устройствами.

    В таблице 3 приводятся данные по отдельным  предприятиям. Широкая номенклатура применяемого технологического оборудования, конкретные особенности производства и улавливаемых пылей делают желательным уточнение усредненных данных по результатам натурных исследований.