Экономическое обоснование инженерных мероприятий по защите атмосферного воздуха на предприятии ООО «Стройдеталь и К0»

 

 

2.2 Оборудование для пылеулавливания

 

В результате патентного поиска для пылеулавливания предлагается использование установки акустической пылеулавливающей установки типа АКУРФ. Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться промышленности для очистки запыленных газов. Схема данного аппарата представлена на рисунке 1.

 

1 - циклон, 2 – бункер для сбора уловленной пыли, 3, 4, 5 - фланец,6 -  вход запыленного воздуха, 7 - акустическая колонка, 8 - коническая отбойная шайба, 9 - байпасный отвод, 10 – входной патрубок, 11 - воздуховода, 12 - цепочка, 13 - блок управления, 14 - блок фильтров, 15 - фильтрующие элементы, 16 - короб для выхода чистого воздуха, 17 - тонкий фильтр, 18 - система регенерации фильтрующих элементов рукавного типа, 19 - лестница, 20 - бункерный накопитель.

 

Рисунок 1 - Схема акустической пылеулавливающей установки типа                              АКУРФ

 

Установка акустическая пылеулавливающая работает следующим  образом: запыленный газовый поток подается через вход 10 загрязненного

газовоздушного потока, соединенного с циклоном 1. Здесь он закручивается за счет тангенциального периферийного ввода и винтообразной крышки (на чертеже не показано), затем направляется по нисходящей винтовой линии

вдоль стенок циклона 1, в результате чего частицы пыли под действием центробежной силы движутся от центра циклона 1 к периферии и, достигая его стенок, транспортируются вниз в бункер 2 для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из циклона 1 через выхлопную трубу с жалюзийным пылеотделителем. В акустической колонке 7, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления 12, происходит отделение от воздуха пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в воздушной среде, пылевые частицы коагулируются, а крупные частицы оседают вниз колонны, откуда воздушный поток поступает на последующую очистку в тонкий фильтр 17 через воздуховод 11. При этом легкие мелкодисперсные фракции частиц пыли, не уловленные в предыдущих ступенях очистки, задерживаются на тонком фильтре 17. После предварительной очистки в циклоне 1 газовоздушный поток поступает в короб 21 для входа загрязненного воздуха тонкого фильтра 17, затем в блок фильтров 14 с фильтрующими элементами 15 рукавного типа. Пыль осаждается на внутренней поверхности рукавов и периодически сбрасывается с них системой регенерации 18 фильтрующих элементов, выполненной в виде рамы встряхивания с вибратором. Пыль ссыпается в бункер 20, откуда через шлюз посредством шнекового механизма выгрузки удаляется из фильтра. Для обслуживания фильтра предусмотрены лестница 19 и площадка.

Устройство выгрузки может быть двух типов: выгрузка на базе шнекового транспортера и выгрузка на основе цепного транспортера. Установка  комплектуется шкафом управления с  микропроцессором, управляемым системами  регенерации, выгрузки и пожаротушения. Удельная

газовая нагрузка на фильтр выбирается с учетом физико-химических свойств пылегазового потока для каждого конкретного технологического       процесса [10].

Также в качестве пылегазоочистного оборудования предлагается применение рукавных фильтров типа ФРИП, которые предназначены для высокоэффективной очистки запыленного воздуха от пылей в вытяжных аспирационных системах различных отраслей промышленности: стройиндустрии, металлургической, деревообрабатывающей и т.д.

Фильтр состоит  из корпуса, разделенного на камеры неочищенного и очищенного газов, фильтровальных элементов (каркасного типа), клапанной секции с управляющими электромагнитами и устройством управления регенерацией рукавов. Запыленный воздух через входной патрубок 1 поступает в камеру, где расположены фильтрующие рукава 2. Пыль задерживается на фильтрующей поверхности материала, а очищенные газы удаляются через верхние открытые части рукавов в камеру очищенного газа.

Регенерация фильтровальных рукавов осуществляется периодически по заданному циклу без отключения фильтра односторонней импульсной продувкой сжатым воздухом, поступающим внутрь рукавов сверху через отверстия в продувочных коллекторах. Длительность импульсов и частота циклов регенерации устанавливается с помощью прибора управления регенерацией входящего в комплект поставки фильтра. Система регенерации рассчитана на использование сжатого воздуха давлением от 0,3 до 0,6 МПа (от 3 до 6 кгс/см²).

Для обеспечения  нормальной работы фильтра должна периодически или постоянно (в зависимости от начальной запыленности) проводиться выгрузка уловленной пыли из бункера 4. Если выгрузка пыли производится в процессе эксплуатации фильтра, должна быть обеспечена герметизация выгрузного отверстия, которая осуществляется посредством шлюзовых питателей (шлюзовых затворов типа ШЗ или другого типа). Во избежание

 

конденсации водяных  паров рукава продувают подогретым воздухом через

патрубок 5 в направлении, обратном движению аспирационного воздуха . Для встряхивания служит планка, соединенная со встряхивающим механизмом, работающим от отдельного электродвигателя. Очищенный воздух подается в выходной патрубок 3 [14].

Схема рукавного  фильтра типа ФРИП представлена на рисунке 2.

 

1 - входной патрубок, 2 - фильтрующий рукав, 3 - выходной патрубок, 4 - бункер,                5 -патрубок подключения сжатого воздуха.

 

Рисунок 2- Схема фильтра рукавного типа ФРИП

 

При сравнении  акустической пылеулавливающей установки  типа АКУРФ и рукавного фильтра типа  ФРИП выявили, что степень очистки рукавного фильтра на 0,5 % выше, чем у акустической пылеулавливающей установки. Акустическая пылеулавливающая установка типа АКУРФ требуют больших энергозатрат, следовательно обладают и большими денежными затратами. Поэтому для очистки газов на предприятии по производству бетонных и  железобетонных изделий предлагаем установить рукавный фильтр типа ФРИП.

 

3 Экономическое обоснование инженерных мероприятий по защите атмосферного воздуха на предприятии ООО «Стройдеталь и К⁰»

 

Для снижения негативного  воздействия на предприятии  ООО «Стройдеталь и К⁰»  предложены инженерные мероприятия по защите атмосферного воздуха от  загрязняющих веществ. Мероприятия заключаются в выборе очистного оборудованию из предложенных: установить акустическую пылеулавливающую установку типа АКУРФ или рукавный регенерируемый фильтр типа ФРИП. Наиболее экономически эффективный в эксплуатации аппарат целесообразно установить на предприятии. На данном предприятии не установлено пылеочистное оборудование.

 

3.1 Расчет затрат  на установку пылеулавливающего  оборудования

 

Затраты на проведение инженерных мероприятий по защите атмосферного воздуха включают в себя: капитальные вложения и эксплуатационные затраты.

Капитальные вложения К, руб., включают в себя затраты на покупку, доставку и установку пылеулавливающих аппаратов и рассчитывают по следующей формуле

 

                                    К = К_с + К_д,  (1)

 

где    К_с – стоимость пылеулавливающего аппарата, руб.;

        К_д – затраты на доставку и установку пылеулавливающего аппарата, руб.

Стоимость акустической  пылеулавливающей  установки типа   АКУРФ- 350 000 руб., а  рукавного фильтра типа ФРИП - 170000руб. Доставка и установка оборудования составляет 10 % от его стоимости, то есть 35000 руб.

 

и 17000 руб. соответственно.

Таким образом, капитальные вложения на установку на БСУ формовочного цеха акустической  пылеулавливающей  установки типа АКУРФ К_ау, руб. составят

 

К_ау = 3500000 + 35000 = 385000 руб.,

 

а при установке рукавного фильтра типа ФРИП капитальные вложения К_рф, руб. соответственно составят

 

К_рф = 170000 + 17000 = 187000 руб.

 

Общие эксплуатационные затраты С^г_эк, руб./год на установку пылеулавливающих аппаратов рассчитывают по следующей формуле

 

С^г_эк = С^г_n + А, (2)

 

где С^г_n - прямые эксплуатационные затраты, руб./год;

А – амортизационные  отчисления, руб./год.

Прямые эксплуатационные затраты  , руб./год, в свою очередь рассчитывают по следующей формуле

 

С^г_п = С^г_эл + С^г_пр, (3)

 

где С^г_эл - годовые затраты на электроэнергию, руб./год;

С^г_пр - прочие затраты, руб./год.

Годовые затраты на электроэнергию С^г_эл, руб./год рассчитывают по следующей формуле

 

 

                      С^г_элект = n ´ N_эд ´ Т ´ G,                                      (4)

 

где n – число  установленных электродвигателей, шт.;

N_эд – мощность электродвигателя, кВт∙ч;

Т – годовой  фонд работы электрооборудования, ч/год;

G – стоимость  1 кВт∙ч электроэнергии, руб., (G = 3,80 руб./кВт).

С акустической  пылеулавливающей  установкой типа АКУРФ необходимо установить двигатель типа АИР400S8 (номинальной мощностью 6 кВт), а рукавного   фильтра типа ФРИП  двигатель типа АИР80S4 (номинальная мощность - 3 кВт).

Годовой фонд работы электрооборудования Т, ч/год, определяют из расчета его непрерывной работы в течение двух рабочих смен на предприятии по следующей формуле

 

Т = t ´ N_рд,   (5)

 

где t – продолжительность работы одной смены на предприятии, ч;

N_рд – годовой фонд работы предприятия, дней.

Согласно технологическому регламенту максимальная продолжительность  работы равна 16 часов в день, поэтому  максимальная работа электродвигателя принимается равной 16 часов. Годовой фонд работы БСУ составляет 245 рабочих дней в год.

Таким образом, годовой фонд работы электрооборудования  в соответствии с формулой (5) составит

 

Т = 16 ´ 245 = 3920 ч/год.

 

Годовые затраты  на электроэнергию С^г_{эл РФ}, руб. при установке пылеулавливающей  установки типа АКУРФ в соответствии с формулой (4)

 

составят

 

С^г_{эл ау} = 1 ´ 6 ´ 3920 ´ 3,80 = 89376 руб./год,

 

а при установке рукавного фильтра типа ФРИП затраты на электроэнергию С^г_эл, руб./год соответственно составят

 

С^г_{эл рф} = 1 ´ 3 ´ 3920 ´ 3,80 = 44688 руб./год.

 

Прочие эксплуатационные затраты включают следующие статьи расходов: искусственное освещение, износ и ремонт отдельных агрегатов  и деталей, расходы по технике  безопасности и прочее. Прочие эксплуатационные затраты С^г_пр, руб. принимаем в размере 3,0 % от годовых затрат на электроэнергию и рассчитываем по следующей формуле

 

С^г_пр = 0,03 ´ С^г_эл,          (6)

 

Таким образом, прочие эксплуатационные затраты С^г_{пр РФ}, руб. при установке пылеулавливающей  установки типа АКУРФ составят

 

С^г_{пр ау} = 0,03 ´ 89376 = 2681,28 руб./год,

 

а при установке рукавного фильтра типа ФРИП прочие эксплуатационные затраты С^г_{пр ц}, руб. соответственно составят

 

С^г_{пр рф} = 0,03 ´44688= 1340,64 руб./год.

 

Прямые эксплуатационные затраты при установке пылеулавливающей 

установки типа АКУРФ в соответствии с формулой (3) составят

С_{п ау} = 89376+2681,28 = 92057,28руб./год,

 

а при установке рукавного фильтра типа ФРИП соответственно

 

С_{п рф} = 44688+1340,64= 46028,64руб./год.

 

Амортизационные отчисления на пылеулавливающие аппараты составляют 7,5 % от капитальных вложений и рассчитывают по следующей формуле

 

                                                     А = К ´ а,                                                    (7)

 

где К – капитальные вложения (стоимость аппарата, его доставка и монтаж), руб.;

а – норма  отчислений от стоимости оборудования, % (а = 7,5 %) [12].

Амортизационные отчисления А_ау, руб. при установке акустической пылеулавливающей  установки типа АКУРФ составят

 

А_ау = 385000 ´ 0,075 = 28875 руб./год,

 

а при установке  рукавного фильтра типа ФРИП соответственно амортизационные отчисления А_рф, руб. составят

 

А_рф = 187000 ´ 0,075 = 14025 руб./год.

 

Таким образом, в соответствии с формулой (2) общие  эксплуатационные затраты С^г_{эк ау}, руб./год при установке на БСУ формовочного цеха акустической пылеулавливающей  установки типа АКУРФ составят

 

 

С^г_{эк ау} = 92057,28+ 28875= 120932,28 руб./год,

 

а при установке рукавного фильтра типа ФРИП соответственно общие эксплуатационные затраты С^г_ц, руб./год составят

 

С^г_{эк ц} = 46028,64+14025= 60053,64руб./год.