Инвентаризация источников выбросов в цехах предприятий

                                                                      шлак

На степень окисления С и Mn при сварке в СО2 влияют: напряжение, величина и полярность сварочного тока, диаметр электродной проволоки. В качестве электрода применяют проволоку в соответствии с маркой основного металла и типа сварочного аппарата.

 

1.2 Лакокрасочный цех

 

Лакокрасочные материалы – материалы на основе растительных масел и природных смол. Широко применяются материалы на синтетической основе, дающие покрытия с высокой атмосферо-, водо-, термо-, химостойкостью и длительным сроком службы (алкины, фенолы, формальдегиды, каучук и т.п.) Подготовка поверхности перед окраской должна обеспечивать адгезию лакокрасочного материала к окрашиваемой поверхности (удаление пыли, обезжиривание, удаление коррозии).

Методы нанесения лакокрасочных покрытий:

- пневматическое распыление;

- окунание, облив;

- электроокраска;

- безвоздушное распыление;

- электроосаждение;

- окраска кистью и др.

Оборудование: для окраски пневмораспылением используют краскораспылители КР-10, КР-20, ЗИЛ и КРУ-1. Для окраски труб изнутри (без участия человека) – краскораспылители КРВ-60/100, КРВ-200/500 и ВТ-500/200. Распылением наносят лаки, краски,  эмали,  красители,  шпатлевки. Этот способ универсален, прост в  техническом  отношении,  но  дает  большие потери материала и создает повышенную загазованность рабочей среды.

С целью снижения расхода растворителя применяют установки для подогрева и распыления лакокрасочного материала УГО-4М, УГО-5М.

Оборудование для окраски безвоздушным распылением: установки марки УБР-2, УБР-3,УБР КП. Установка УБР-2 состоит из нагнетательного и циркуляционного насосов, электрообогревателя для нагрева лакокрасочного покрытия, краскораспылителя, шлангов высокого давления и пульта управления. Установка взрывобезопасна.  Установка УБР-3 имеет один насос. Подача краски из емкости происходит под давлением 60 кгс/см2 в гидросистему установки.

Оборудование для окраски распылением: Распылительные камеры и бескамерные устройства с нижним отсосом воздуха, применяемые для окраски уникальных изделий высотой до 2 м.

Изделие устанавливают в центре решетки (0,3 м от изделия до края решетки). При окраске изделие отгораживают несгораемыми перегородками высотой на 0,5 м выше изделия.

При пневмораспылении лакокрасочного материала для окраски в электрическом поле высокого напряжения применяют автораспылители КРВ-2 с дистанционным управлением.

При электростатическом распылении применяют электромеханические (вращающиеся) распылители ЭР-1Н и ЭР-4: чашечные, грибковые, дисковые, которые вращаются с помощью воздушной турбины или электродвигателей. Производительность  его  высокая,  потери  ЛКМ  минимальные.   При

использовании    стационарных    установок    процесс    почти     полностью

автоматизирован. Санитарно-гигиенические условия труда хорошие. К недостаткам данного способа относится  ограниченный  ассортимент

применяемых ЛКМ, не всегда равномерное  их  нанесение  на  все  поверх-ности отделываемого  изделия,  сложность  и   высокая   стоимость   аппаратуры   и обслуживания.

          Нанесение лакокрасочных материалов методом окунания. Окунание применяют для отделки деталей обтекаемой формы.  Детали

или изделия погружают в ванну с ЛКМ, затем извлекают из нее, выдерживают  до отекания излишков лака или краски и сушат. Метод окунания производительный, ЛКМ используются  экономно,  хорошо поддается механизации и  автоматизации.  Его  недостаток  -неравномерное  по толщине покрытие по всей длине  детали,  так  как  с  верхней  части  детали стекает больше лака,  чем  с  нижней.  С  увеличением  скорости  вытягивания увеличивается неравномерность покрытия по длине детали.

 

          1.3 Сушильная камера 

 

Сушка лакокрасочных покрытий производится для отверждения окрасочного слоя и может осуществляться либо только путем испарения растворителей (материалы типа нитроцеллюлозных, перхлорвиниловых лаков и эмалей), либо за счет химических процессов окисления, конденсации и полимеризации (материалы типа масляных, алкидных, карбамидных, полиэфирных лаков и эмалей и т. д.). Процесс естественной (воздушной) сушки при 18-20°С большинства применяемых материалов весьма продолжителен (более 24 ч) и требует больших производственных площадей. Искусственная сушка - наиболее эффективное средство ускорения процесса образования покрытия. По способу подвода тепловой энергии сушка подразделяется на конвекционную (передача тепла происходит при непосредственном соприкосновении окрасочного слоя с циркулирующим горячим воздухом); радиационную (при помощи облучения окрашенных изделий инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами); за счет аккумулированного тепла предварительно нагретого конвекционным, терморадиационным или контактным способом изделия; отверждение зажелатинированного окрасочного слоя в прессах или прокаткой нагретыми вальцами. По конструкции сушильные камеры можно разделить на два основных типа: тупиковые периодического и проходные непрерывного действия. Первые применяются на предприятиях с мелкосерийным производством. Одним из перспективных методов сушки лакокрасочных материалов является отверждение под действием УФ-излучения (фотохимический способ сушки). При этом отверждение осуществляется за счет превращения УФ-излучения в тепловое в самом окрасочном слое, что значительно снижает энергетические потери и нагрев подложки. Оптимальная длина волны УФ-излучения равна 0,200-0,360 мкм.

 

Методы сушки в промышленности:

 

1. Конвекционный – нагрев окрашенного изделия горячим воздухом, продуктами сгорания газа или жидкого топлива.
2. Терморадиационный – облучение окрашенного изделия ИК-лучами, которые проникают до поверхности металла и вызывают сушку сначала нижележащих слоев покрытия, ускоряя улетучивание растворителей из вышележащих слоев.
3. Терморадиационно-конвекционный – обеспечивает наиболее полное высыхание изделий сложной конфигурации за счет дополнительной конвекции воздуха.
4. Индукционный – помещение окрашенного изделия в переменное ЭМ поле токов промышленной или повышенной частоты.

 

Оборудование для сушки лакокрасочных покрытий:

 

1. Конвекционные сушильные камеры обогреваются нагревательными приборами, размещенными внутри или вне камеры.
2. Установки с газовыми печами: сушка производится смесью продуктов сгорания изделий внутри камеры.
3. Для сушки мелких изделий используют шкафы с выдвижными сетчатыми полками или тупиковыми камерами, куда изделие подается на этажерках (многоярусная тележка). Проходные сушильные камеры выполняются в виде тоннеля с воздушными завесами или без них. Изделия в таких камерах непрерывно или периодически перемещаются с помощью транспортных устройств (конвейеры).
4. Терморадиационные сушильные камеры: теплоноситель – электроэнергия, природный или генераторный газ.
5. Терморадиационно-конвекционные камеры: сушка изделий сложной конфигурации.
6. Портальные самоходные радиационные установки: сушка крупных изделий (вагоны, тепловозы).
7. Передвижные рефлекторные щиты с панелями темного излучения: местная подсушка небольших участков поверхности на изделиях.
8. Индукционные сушильные установки: сушка токами высокой или промышленной частоты. Широко распространены.

 

Для  охлаждения изделий после терморадиационной сушки применяют камеры охлаждения рециркуляцией воздуха.

      

1.4 Участок топки

 

Котельная малой мощности используется для создания и поддержания нужной температуры в сушильной камере. Марка используемого жидкого топлива – топочный мазут 40, имеющий следующие показатели: зольность не более 0,15%, содержание серы 0,5-3,5%, температура вспышки не ниже 90 °С, температура застывания не ниже 10°С, теплота сгорания 9550-9760 ккал/год (в пересчете на сухое топливо).

При работе котельной в атмосферу выделяется сажа, оксиды углерода, азота (SO2, СО и NO2).

 

 

1.5 Поступление веществ в атмосферный воздух при «малом дыхании» цистерны

 

«Малым дыханием» называют вытеснение газов или паров наружу или подсос воздуха внутрь цистерны, вызываемые изменением температуры газов или паров под влиянием внешней среды. При «малом дыхании» уровень жидкости меняется неравномерно (очень незначительно), следовательно, объем газового или парового объема цистерны остается постоянным. Давление цистерны в газовой смеси Ррад также считается неизменным, так как ее избыток удаляется через дыхательную систему.

Цистерны представляют собой железобетонные резервуары, оборудованные дыхательными клапанами. Емкость цистерны заполняется на 3\4 объема.   

 

Таблица 5  Сводная характеристика источников образования зв

Производство	Источник ЗВ		Наименование ЗВ
	Наименование	Количество
Сварочный цех	Вентиляционная труба	1	Сварочный аэрозоль, оксиды Cr, C,Ni,Ti соединения Si
Участок лакокрасочных покрытий	Вентиляционная труба	1	Ацетон, бутанол, бутилацетат, толуол, этанол, этилцеллюзоль
Сушильная камера	Вентиляционная труба	1	Ацетон, бутанол, бутилацетат, толуол, этанол, этилцеллюзоль
Топочный участок	Трубы выброса	1	Сажа, оксиды S, C, N
Цистерна с мазутом	Горловина для выхода зв	1	Предельные и ароматические углеводороды, сероводород

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 РАСЧЕТ МАССЫ ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ ПРИ СВАРОЧНЫХ    РАБОТАХ

 

 

2.1 Годовой выброс загрязняющих  веществ, т/год:

 

G = q·m·10-6, где

 

q – удельный выброс загрязняющих веществ, г/кг;

m – используемая масса сварочной проволоки в год, кг.      

 

G(аэроз) = 6,5·350·10-6 = 2275·10-6 (т/год);

G(Cr) = 0.03·350·10-6 = 10,5·10-6 (т/год);

G(Si) = 1,9·350·10-6 = 665·10-6 (т/год);

G(Ti) = 0.4·350·10-6 = 140·10-6 (т/год);

G(N) = 0.8·350·10-6 = 280·10-6 (т/год);

G(С) = 11·350·10-6 = 3850·10-6 (т/год).

 

2.2 Секундный выброс загрязняющих веществ, г/с:

 

Gс = q·m/τ·3600, где

 

τ – время работы сварочного аппарата, сек.

 

Gс(аэроз) = 6,5·350/220·3600 = 63.5·10-5 (г/сек);

Gс(Cr) = 0.03·350/220·3600 =1.48 ·10-5 (г/сек);

Gс(Si) = 1,9·350/220·3600 =4.2·10-6 (г/сек);

Gс(Ti) = 0.4·350/220·3600 = 8.46·10-5 (г/сек);

G(N) = 0.8·350/220·3600 = 8.46·10-5 (г/сек);

Gс(С) = 11·350/220·3600 = 10.58·10-5 (г/сек).

 

2.3 Выброс производится через  вентиляционные трубы за счет  разности гидростатического давления. Определяем гидростатическое давление на заданной высоте по формуле:

 

PZ = P0·exp(-1,19·10-4·Z), где

 

Z – высота точки горизонта, на которой определяется РZ2, м;

Р0 – давление атмосферы над уровнем моря, Па; Р0 = PZ1 = 1,013·105 Па.

 

РZ2.1 = 1,013·105 ·exp(-1,19·10-4·15) = 1.01122·105 (Па);

РZ2.2 = 1,013·105 ·exp(-1,19·10-4·10) =1.0118 ·105 (Па);

РZ2.3 = 1,013·105 ·exp(-1,19·10-4·12) = 1.01158·105 (Па);

РZ2.4 = 1,013·105 ·exp(-1,19·10-4·15) = 1.01122·105 (Па);

 

2.4 Определяем разность давлений (по модулю) по формуле:

 

∆Рi = PZ1 – PZ2,

 

∆Р1 = 1,013·105 – 1.01122·105 = 0.00178·105 (Па);

∆Р2 = 1,013·105 – 1.0118 ·105 = 0.0012·105 (Па);

∆Р3 = 1,013·105 – 1.01158·105 = 0.0012·105 (Па);

∆Р4 = 1,013·105 – 1.01122·105= 0.00178·105 (Па);

 

2.5 Для оценки ПГВС на выходе вентиляционных труб используется уравнение Бернулли:

 

                                                           ;

 

 

                                      ;

 

 

                                                                                                   

                                         , где

 

 

l – длина, м, l = Нтр -  Н0

dЭ – эквивалентный диаметр, м;

     –  плотность ПГВС,        = 1,29 кг/м3;

     –   коэффициент  гидравлического сопротивления,   , лежащий в пределах 0,01…0,04, примем, что λ = 0,02 .

      – скорость газового  потока на выходе вентиляционных  труб, м/с.  

 

 

ω1 = ( (2· 0.00178·105 ·300 ·10-3) / 0.02· 13 ·1.29)1/2 = 17.844(м/с) 

ω2 = ( (2· 0.0012·105 ·325·10-3) / 0.02· 8 ·1.29)1/2 = 19.4398 (м/с)                                       

ω3 = ( (2· 0.0012·105 ·350 ·10-3) / 0.02· 10 ·1.29)1/2 = 18.044 (м/с)                                       

ω4   = ( (2· 0.00178·105 ·375 ·10-3) / 0.02· 13 ·1.29)1/2 = 19.951 (м/с)