Практика 7. Инженерная экология. Защита атмосферы и

ПРАКТИКА 6.
ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ.
ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ И
ГИДРОСФЕРЫ
Цель практики

Изучить источники воздействия
машиностроительных предприятий на
атмосферу и методы защиты от них.
Схема машиностроительного
завода
Заготовительный цех
(чугунолитейный,
сталелитейный,
кузнечно-прессовый)
Обрабатывающий
цех (механический,
термический)
Сборочный цех
Вспомогательные
цехи, службы,
хозяйства, органы
управления
Воздействие машиностроительных
предприятий на атмосферу
Цех
Загрязняющие вещества
Заготовительный:
вагранки, электродуговые и индукционные
печи, участки складирования и переработки
шихты и формовочных материалов; участки
выбивки и очистки литья
Пыль, окись углерода, диоксид серы, оксид
азота
Обрабатывающий:
сварка
металлическая обработка
Пары окислов железа и цинка, аэрозоли
марганца, кремния и меди, фториды, озон,
окислы азота
Пыль, аэрозоли СОЖ
Сборочный:
окраска
Органические растворители, аэрозоли
пигментов
Вспомогательные:
Транспортный
ТЭЦ, котельная
диоксид углерода и водяной пар
оксид углерода, оксиды серы, азота,
соединения свинца, сажа, углеводороды, в
том числе бенз(а)пирен, несгоревшие
частицы твердого топлива
Задача



На машиностроительном заводе работает цех
механической обработки корпусов, который
имеет токарный и сверлильный участок.
При обработке материалов применяются
смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Вентиляционный воздух с токарного участка
удаляется в атмосферу через очистные
сооружения, эффективность которых составляет
90 %. Вентиляционный воздух со сверлильного
участка поступает в атмосферу без очистки.
Таблица 1
Исходные данные для цеха механической обработки
корпусов
Участок
Обрабатываемый
металл
Чугун
Среднее время
обработки металла
на одном станке:
Дней в год
280
Часов в день
Тип станков
Мощность
двигателя, кВт
Максимальное число
станков,
работающих
одновременно, шт
Сверлильн
ый
Токарный
7,5
Токарные
одношпиндельные
автоматические
5,5
Вертикаль
Токарные
Карусельны
ные
многорезцовые
е фрезерные сверлильн
полуавтоматические
ые
15
8
Все станки работают одновременно
5
Задача

В цехе ведется ручная дуговая сварка стальных
изделий штучными электродами К-5А. Расход
электродов составляет 4 кг за смену. Среднее
время работы сварочного поста за смену 3 часа,
за год 840.
Таблица 3
Величины удельного выделения ЗВ (г/кг расходуемых электродов)
при ручной дуговой сварке штучными электродами заданной марки
Марка
Марганец и FeOx
Фториды, в HF
электрода
его
пересчете
соединения
на F
К-5А
1,11
18,54
4,45
0,5
Вопросы
1.
2.
3.
4.
Определить загрязняющие вещества для каждого цеха и
участка.
Оценить валовый и максимальный разовый выброс
загрязняющих веществ с учетом очистки.
Для сварочного поста рассчитать максимальное разовое
выделение ЗВ из трубы, мг/м3, если объем газовоздушной
смеси, выбрасываемой из трубы, м3/с равен 6. Сравнить
полученные значения с ПДК. Сделать вывод.
Предложить схему очистки.
Решение задачи

1. Определим источники загрязнения и
выделяющиеся загрязняющие вещества (ЗВ).
Источник
загрязнения
Загрязняющие
вещества
Цех механической
обработки
материалов
Пыль,
Аэрозоль СОЖ
Сварочный участок
Марганец и его
соединения
FeOx
Фториды
HF
Решение задачи

2. Рассчитаем максимально разовое выделение
ЗВ в механическом цеху.
Максимально разовое выделение (г/с) загрязняющего вещества (ЗВ) (пыли) от т
одновременно работающих станков определяется по формуле:
m
G   gi kiCOЖ ,
(1)
i 1
где gi  удельное выделение пыли при работе на i-м станке, г/с; kiCOЖ  коэффициент,
учитывающий применение (= 0,15) или отсутствие (=1) СОЖ на i-м станке.
Валовое выделение (т/год) загрязняющего вещества (пыли) от т одновременно
работающих станков определяется по формуле:
m
M g k
i 1
m
T   gi kiCOЖ ti N i ,
COЖ
i i
i
(2)
i 1
где gi  удельное выделение пыли при работе на i-м станке, т/ч; Ti  суммарное время работы
на i-м станке за год; Ni  количество дней работы i-м станке за год; ti  время работы на i-м
станке за день.
Решение задачи
Максимально разовое выделение (г/с) аэрозоля СОЖ от т одновременно работающих
станков определяется по формуле:
m
G   giСОЖWi ,
(1)
i 1
где gi  удельное выделение аэрозоля СОЖ при работе на i-м станке, г/кВтс; Wi  мощность
электродвигателя i-го станка, кВт.
Валовое выделение (т/год) аэрозоля СОЖ от т одновременно работающих станков
определяется по формуле:
m
M  g
i 1
СОЖ
i
m
WiTi   g iСОЖWiti N i ,
(2)
i 1
где g i  удельное выделение аэрозоля СОЖ при работе на i-м станке, т/ч; Ti  суммарное время
работы на i-м станке за год, ч/год; Ni  количество дней работы i-го станка за год; t i  время
работы на i-м станке за день.
Таблица 2
Величины удельного выделения пыли для каждого из
установленных типов станков
Тип станка
Мощность,
кВт
Удельное
пыли, г/с
выделение Удельное
выделение аэрозоля
СОЖ, г/с
Токарные
5,5
одношпиндельные
автоматические
1,8110–3
1,5610–5
Токарные
15
многорезцовые
полуавтоматически
е
Карусельные
8
фрезерные
9,710–3
2,510–5
4,210–3
7,810–4
Вертикальные
сверлильные
2,210–3
5,610–5
5
Решение задачи

Заполним таблицу:
Выделение ЗВ
Пыль с применением СОЖ
Максимальное
разовое
выделение, г/c
Токарный участок
Сверлильный
участок
Итого:
Масляный аэрозоль СОЖ
Валовое
Максимально Валовое
выделение, т/год е
разовое выделение,
выделение,
т/год
г/c
Решение задачи

3. Рассчитаем выделение ЗВ на сварочном
посту.
Максимальное разовое выделение (г/c) ЗВ (компонентов сварочного аэрозоля и
сопутствующих газов) от m одновременно работающих сварочных постов (машин
электроконтактной сварки) определяется по формулам:
m
G
g
i 1

i
p
Tпер
,
(1)
где g  − удельное выделение ЗВ i-го поста, г/кг; p  количество использованного сварочного
материала за время непрерывной работы (цикл) i-го поста, кг/цикл; Тпер  длительность цикла
сварки материала i-го поста, с/цикл.
Валовое выделение (т/год) ЗВ от m станков:
m
m
M   gi Ti   gi N i ti ,
i 1
(2)
i 1
где gi − удельное выделение ЗВ при работе i-го станка, т/ч; Ti  суммарное время работы i-го
станка за год, ч/год; Ni  количество дней работы i-го станка за год; ti  время работы i-го станка
за день.
Решение задач

Составим таблицу:
Выделение ЗВ
Марганец и его FeOx
соединения
Максимальное
разовое
выделение ЗВ,
г/c
Валовое
выделение ЗВ,
т/год
Максимальное
разовое
выделение ЗВ,
мг/м3
ПДК, мг/м3
0,01
0,04
Фториды,
в HF
пересчете на F
0,2
0,02