Совершенствование систем обеспыливания цехов упаковки цемента на предприятиях стройиндустрии
На правах рукописи
СТЕФАНЕНКО СТАНИСЛАВ ИГОРЕВИЧ
Совершенствование систем обеспыливания цехов упаковки цемента на предприятиях стройиндустрии
| 05.26.01 | Охрана труда (строительство) |
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата
технических наук
Волгоград-2011
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете
| Научный руководитель: доктор технических наук, профессор | АЗАРОВ ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ |
| Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор | ДИДЕНКО ВАСИЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» | ||
| кандидат технических наук, доцент | ЧЕБОТАРЕВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ Центр сопровождения проектов ООО «ДАГ Волгоград» | ||
Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет»
Защита состоится 30.12.2011 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 при ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, (корп. Б ауд. 203)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета
Автореферат разослан 30.11.2011 г.
Ученый секретарь
диссертационногосовета Юрьев Ю.Ю.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. При осуществлении большинства технологических процессов производства цемента в рабочие зоны предприятия и на прилегающую территорию выделяется большое количество пыли. Одним из источников пылевыделения в воздух рабочей зоны являются упаковочные машины цемента. Содержание цементной пыли в воздухе рабочей зоны оператора линии упаковки цемента зачастую не соответствует нормативным требованиям к качеству воздушной среды. Неудовлетворительное состояние воздушной среды в рабочей зоне упаковщика карусельной машины связано не только с выбиванием цементной пыли от технологического оборудования, но также и разрывами мешков при погрузке и перегрузке их на транспортирующие устройства. Длительное вдыхание цементной пыли, концентрация которой превышает ПДКрз, увеличивает риск возникновения профессиональных заболеваний, таких как пневмокониозы, пылевые бронхиты, заболевания кожи и глаз. Одной из главных причин неблагоприятной пылевой обстановки на рабочих местах является недостаточно эффективная работа систем обеспыливания, т.к. фактические расходы удаляемого от пылящего оборудования воздуха зачастую не соответствуют необходимым. Кроме того, пылеулавливающее оборудование подбирается в основном без учета свойств пыли, ее дисперсного состава, а также особенностей распространения цементной пыли в воздухе рабочей зоны.
Поэтому актуальным является совершенствование систем аспирации цехов упаковки цемента, направленное на снижение запыленности воздуха рабочей зоны операторов карусельной машины.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
Цель работы - снижение негативного воздействия цементной пыли на рабочих цехов упаковки цемента.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- оценка технологического оборудования предприятий по производству цемента как источника поступления пыли в рабочую зону и определение исходных данных для проектирования систем обеспыливания;
- экспериментальное исследование и обобщение данных о дисперсном составе, аэродинамических характеристиках и основных физико-химических свойствах цементной пыли;
- экспериментальная оценка пылевыделений и исследование закономерностей распространения частиц цементной пыли в рабочей зоне цеха упаковки цемента;
- теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию системы обеспыливания цеха упаковки цемента; разработка установки для локализации пылевыделений от оборудования с подвижным местным отсосом.
Основная идея работы состоит в использовании в системах обеспыливания цехов упаковки цемента оборудования для локализации пыли, выбивающейся от технологического оборудования с подвижным зонтом.
Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ, лабораторные и опытно-промышленные исследования.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений механики газа и теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментальных исследований, и подтверждена удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами полученных экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях, патентной чистотой разработанного технического решения.
Научная новизна работы состоит в том, что:
- получены экспериментальные зависимости, характеризующие изменение концентрации цементной пыли, осредненной по времени смены, и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны цеха упаковки цемента;
- разработана математическая модель, описывающая процесс распространения твердых частиц в воздухе рабочей зоны оператора линии упаковки цемента;
- определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах цементной пыли, образующейся в процессе упаковки цемента, и поступающей в воздух рабочей зоны.
Практическое значение работы:
- разработаны рекомендации по повышению эффективности работы систем обеспыливания упаковочных цехов производства цемента;
- для систем обеспыливания разработана установка для улавливания и очистки пылевыделений от оборудования с подвижным зонтом (патент на изобретение РФ №2420342), обладающая высокой эффективностью;
- разработана аспирационная установка (патент на изобретение РФ № 2342976), позволяющая эффективно поддерживать концентрацию пыли в воздухе рабочей зоны у бункеров рукавных фильтров на безопасном уровне.
Реализация результатов работы:
- разработана и внедрена система обеспыливания с установкой для улавливания и очистки пылевых выбросов с подвижным зонтом в ООО "Стройтерминал " г. Волгоград;
- с учетом разработанных рекомендаций проведена реконструкция системы аспирации предприятия ООО "Стройтерминал" г. Волгоград;
- рекомендации по проектированию системы обеспыливания цеха упаковки цемента внедрены в ПТБ ПСО «Волгоградгражданстрой» при разработке проектной документации на предприятиях отрасли;
- материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» в учебном процессе студентов специальностей 2801.02 «Безопасность технологических процессов и производств» и 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
На защиту выносятся:
- результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей распространения частиц цементной пыли в воздухе рабочей зоны оператора линии упаковки цемента;
- математическая модель и аналитические зависимости, описывающие процесс распространения пыли в воздухе рабочей зоны цехов упаковки цемента;
- теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию системы обеспыливания цеха упаковки цемента;
- данные исследований состава и основных физико-химических свойств цементной пыли, поступающей в рабочую зону оператора упаковки цемента и поступающей в системы обеспыливания;
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2003-2008 г.г., III Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование.» (г. Волгоград - г. Михайловка 2009г.), V Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов" (Волгоград, 2009г.), VIII Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» (г.Самарканд. – г.Волгоград 2010г.), Международной научно-практической конференции «Научный потенциал молодых ученых для инновационного развития строительного комплекса Нижнего Поволжья» (г. Волгоград 2010г.).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 10 работах, в том числе в 8 (из них 2 – в рецензируемых изданиях) статьях и 2 патентах на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы – 135 страницы, в том числе: 116 страниц - основной текст, содержащий 12 таблиц на 14 страницах, 32 рисунка на 30 страницах; список литературы из 128 наименований на 15 страницах, 4 приложения на 4 страницах.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность исследований, сформулированы цель, задачи и основная идея работы, ее научная новизна и практическая значимость.
В первой главе проведен анализ способов производства цемента, а также рассмотрено основное технологическое оборудование цементного производства, которое является источником поступления пыли цемента в воздух рабочей зоны. Установлено, что наиболее пылящим оборудованием являются печные агрегаты, мельницы, сушильные и дробильные установки, упаковочные машины цемента, узлы пересыпки и сброса пылящих материалов при их транспортировании, посты погрузки цемента в железнодорожные вагоны и автотранспорт.
Исследованиями, связанными с закономерностями поступления и распространения пыли в воздухе рабочей зоны цехов занимались многие ученые: Н.А. Фукс, В.М. Эльтерман, М.П. Калинушкин, В.В. Нейдин, Д.В. Коптев, О.Д. Нейков, И.Н. Логачев, В.А. Минко, Е.А. Штокман, В.П. Журавлев, В.Н Посохин, Е.И. Богуславский, В.И. Беспалов, Н.А. Страхова, В.Н. Азаров, К.И. Логачев, В.Г Шаптала, А.И. Еремкин и др.
Выделение пыли в рабочую зону помещений происходит при неудовлетворительной работе системы обеспыливания, что приводит к ухудшению условий труда рабочих, негативно влияет на работу технологического оборудования и контрольно-измерительных приборов. Пыль, попадая в органы дыхания, может привести к возникновению профессиональных заболеваний, таких как пылевые бронхиты, пневмокониоз, и являться одной из причин повышенной утомляемости работающих.
Проведен анализ существующих систем аспирации цехов упаковки предприятий по производству цемента, который показал, что наибольшее распространение в практике обеспыливания получило следующее пылеулавливающее оборудование: циклоны НИИОГАЗ, рукавные фильтры, аппараты ВЗП и электрофильтры. Для систем обеспыливания (аспирации) оборудования на предприятиях по производству цемента, применение этого вида пылеочистного оборудования традиционно и эффективно. Неудовлетворительное состояние воздушной среды в рабочей зоне цехов упаковки цемента в ряде случаев можно объяснить тем, что местные отсосы вследствие неправильно выбранных размеров или расположения не в полной мере обеспечивают необходимую локализацию пылевыделений, что приводит к выбиванию пыли из технологического оборудования, при механическом повреждении мешков, происходящем при погрузке их на транспортирующие устройства. Второй важной причиной неудовлетворительного состояния воздушной среды в цехах, как отмечалось выше, является несоответствие удаляемого от технологического оборудования воздуха необходимым величинам.
Вторая глава посвящена исследованию и обобщению физико-химических свойств пыли, поступающей в воздух рабочей зоны цехов упаковки цемента и на очистку в систему аспирации.
При решении вопросов по проектированию систем аспирации, выбору эффективных средств очистки от пылевых выбросов и индивидуальных средств защиты работающих, для конкретного производства, помимо сведений об организации производственного процесса, необходимо знать дисперсный состав и физико-химические свойства пыли, образующейся на различных этапах производственного цикла.
Для определения дисперсного состава пыли цемента марки М 500, отобранной в упаковочном цехе на предприятии ООО «Стройтерминал»
г. Волгограда, применялась усовершенствованная методика микроскопического анализа с применением ПК и программы цифровой обработки отсканированного изображения DUST. Получены интегральные кривые распределения массы частиц цементной пыли по диаметрам, которые представлены на рис. 1.
| Рис. 1. | Интегральные кривые распределения массы частиц цементной пыли по диаметрам в вероятностно-логарифмической сетке отобранной: 1) в воздухе рабочей зоны упаковочного отделения; 2) в воздуховоде перед рукавным фильтром |
Анализ кривых на рис. 1 показал, что диапазон изменения крупности цементной пыли марки М 500, в воздухе рабочей зоны составляет от 1,2 - 13 мкм, d50 = 7,2 мкм. Пыль, поступающая на очистку в рукавный фильтр, имеет медианный диаметр 17 мкм. Диапазон изменения крупности – от 1,2 до 28 мкм. Определены основные физико – химические свойства пыли цемента марки М 500: значения истинной плотности изменяются в пределах от 2,680 -2,800 г/см3, кажущаяся плотность – 1,050-1,100 г/см3, насыпная плотность – 0,735 - 0,811 г/см3, удельная поверхность - 2940-3500 см2/г, статический угол естественного откоса – 52- 55 град, динамический угол естественного откоса – 44-47 град, разрывная плотность слоя – 420-480 Па.
Получена экспериментальная зависимость равновесной влажности пыли цемента марки М 500 от относительной влажности воздуха, описываемая уравнением:
п=5,7125е0,019в
В третьей главе проведено теоретическое исследование изменения работоспособности оператора линии упаковки цемента в течение рабочей смены. Под работоспособностью понимают такое состояние системы человек-техника, при котором в данный момент времени она способна выполнять заданные функции с выходными параметрами, соответствующими требованиям данной задачи. В нашем случае определение работоспособности совпадает с понятием производительности оператора линии упаковки, поэтому логично измерять ее количеством упакованных мешков в час. Для определения возможного влияния динамики изменения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны на работоспособность оператора линии упаковки цемента в течение смены были проведены экспериментальные исследования по определению средневзвешенной концентрации цементной пыли в воздухе рабочей зоны упаковочного отделения (рис.2).
| Рис. 2. Динамика изменения работоспособности и запыленности в цехе: 1 – изменение работоспособности, 2 - изменение средневзвешенной концентрации цементной пыли в воздухе рабочей зоны от времени |
Анализ полученных зависимостей показал, что концентрация пыли первоначально возрастает, что можно объяснить накоплением пыли, выбивающейся от технологического оборудования. Через 5,5 часов после начала смены наблюдается максимальное значение средневзвешенной концентрации цементной пыли в воздухе рабочей зоны. Этот интервал времени совпадает с периодом наступления монотомии у оператора упаковочного отделения, когда у человека возникает чувство усталости, выражающееся в ухудшении количественных и качественных показателей работы, при этом наступает период максимальной вероятности разрывов и падений мешков, что в свою очередь приводит к увеличению концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.
Для оценки запыленности воздушной среды цеха упаковки цемента проведены экспериментальные исследования концентрации воздуха, осредненной по времени смены и плотности пылеоседания по методике Богуславского–Азарова (рис. 3, 4).
 |  |
Рис. 3. Изменение осредненной по смене величины концентрации цементной пыли в мг/м3  | Рис.4. Изменение плотности пылеоседания в мг/м3  |
Анализ данных по запыленности воздуха рабочей зоны показывает превышение допустимых значений запыленности воздуха до 6,5 ПДКрз.
Для определения требуемых величин расхода воздуха удаляемого от карусельной машины упаковки цемента, выбран экспериментальный подход, рекомендуемый В.Н. Посохиным, при котором расчетная интенсивность отсоса соответствует ситуации, когда параметры воздуха в зоне дыхания достигают нормируемых. Были проведены опытно-промышленные исследования зависимости запылённости воздуха на рабочих местах от производительности местных отсосов (рис.4).
| Рис.4. | Зависимость концентрации в воздухе рабочей зоны от объемов воздуха, удаляемого местными отсосами от карусельной машины упаковки цемента. |
Как показали исследования, концентрация пыли в воздухе рабочей зоны (рис. 4) достигает значения ПДК при расходах отсасываемого воздуха от карусельной машины упаковки цемента L= 5700 м3/ч.
Проведены теоретические исследования особенностей распространения частиц пыли в воздухе рабочей зоны. Движение воздушного потока в воздухе рабочей зоны неоднородно и апериодично в пространстве и во времени, и происходит за счет изменения скорости потока, характеризующегося периодом и частотой пульсации потока в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
В уравнении движения пылинки учитывается сила тяжести и сила Стокса
 | (1) |
где m — масса частицы, 
— вектор скорости пылинки, 
—плотность воздуха, 
— его кинематическая вязкость, R — эффективный радиус пылинки, 
— вектор скорости воздушного потока.
 | (2) |
 , | (3) |
где  | (4) |
Считая, что амплитуда пульсации пропорциональна скорости потока 
на данной высоте. Тогда уравнение (1) по компонентам можно представить в виде:
Для R>>100 мкм сила Стокса мала и падение происходит в первом приближении по закону 
, если 
>
. В обратном пределе для пылинок R< 100 мкм их движение полностью определяется потоком воздуха. В качестве вертикального профиля движения частицы примем известную зависимость Прандтля. В качестве численной схемы для интегрирования уравнений (2), (3), использована схема Рунге-Кутта IV порядка. На рис. 3 приведены расчетные траектории движения частиц пыли различного размера в плоскости xz в зависимости от следующих параметров задачи: W0=0,3 м/c; х=0,4; z=0,1; х=0,1Гц; z=0,04 Гц; d=2,8 г/м3. Так анализ рис.3 показывает, что частицы цементной пыли с размерами 60 мкм d 100мкм оседают на расстоянии 2,5м от источника пыления, а частицы пыли с размерами d 20 мкм могут витать в воздухе рабочей зоны, даже на значительном расстоянии от источника пылевыделения.
Рис.3. Расчетные траектории оседания частиц пыли плотностью d=2,8 г/м3 различного диаметра с высоты 1,5 м
Процесс оседания мелких взвешенных частиц под действием силы тяжести в турбулентном потоке складывается из двух процессов: а) непрерывного оседания части частиц книзу внутри несущих их пульсационных молей и б) беспорядочного по направлению, частоте и амплитуде движения частиц со спусками и подъемами вместе с несущими их пульсационными полями.
Первый процесс для случая свободного оседания частиц в стационарном ламинарном потоке описывается в стоксовском приближении уравнением
 = g, | (5) |
где g – ускорение свободного падения; - время релаксации частиц.
Уравнение вертикального движения стоксовской частицы в горизонтальном потоке с учетом силы тяжести имеет вид:
 ,  , | (6) |
где 
- скорость оседания частицы, t – рассматриваемый момент времени, – фактор инерционности частицы, называемой иногда «постоянной времени», – лангранжевая частота пульсации, V’ – амплитуда поперечной составляющей скорости пульсаций турбулентного потока.
С учетом коэффициента формы частиц цементной пыли, определяемого в зависимости от числа Рейнольдса, решение уравнения вертикального движения стоксовских частиц в горизонтальном турбулентном потоке с учетом силы тяжести можно представить в виде:
, (7)
где 
-параметр, характеризующий относительную роль силы тяжести и силы Стокса ; р - плотность частиц, кг/м3, — лангранжевая частота пульсации; V— амплитуда поперечной составляющей скорости пульсаций турбулентного потока, – динамическая вязкость среды, Па с.
С целью повышения эффективности локализации пылевыделений и улучшения параметров воздушной среды в рабочей зоне оператора упаковки цемента разработана система для улавливания пыли, выбивающейся от технологического оборудования с подвижным зонтом. Исследованы концентрация цементной пыли в воздухе рабочей зоны и плотности пылеоседания в цехах упаковки цемента с использованием в системе обеспыливания цементного производства опытно-промышленной установки, схема которой представлена на рис. 6.
Были проведены 2 вида эксперимента: 1) в штатном режиме (при стабильно работающей вентиляции и при отсутствии движения внутри цеха людей и транспортных средств ); и 2) в не штатном режиме (при стабильно работающей вентиляции в момент разрыва и просыпа мешка).
Рис. 6. Установка для улавливания и очистки пылевых выбросов с подвижным зонтом
В качестве варьируемых факторов были выбраны: 
расход удаляемого воздуха в живом сечении зонта м3/ч; 
- расстояние по горизонтали от места фасовки до середины зонта, м; h – расстояние по вертикали от места фасовки до середины зонта, м. В качестве функций отклика были приняты концентрация пыли в воздухе рабочей зоны, Ср.з., мг/м3 и плотность пылеоседания G, мг/м3
При проведении экспериментальных исследований и в штатном режиме, и в не штатномтакже был использован симметричный план Вi для трех факторов В3. Для проверки воспроизводимости эксперимента и проведения статистических оценок его результатов проведены три параллельные серии опытов. Для вычисления коэффициентов уравнения регрессии использован модуль “Нелинейное оценивание” пакета программ статистического анализа “STATISTICA 6.0”. Оценка воспроизводимости экспериментальных исследований выполнена на основании сопоставления расчетного и табличного критериев Кохрена, на уровне доверительной вероятности р = 0,05 результаты экспериментальных исследований воспроизводимы.
Для штатного режима в результате аппроксимации экспериментальных данных полиномами второй степени получены уравнения регрессии, которые с учетом только значимых коэффициентов в именованных величинах представлены уравнениями:
Ср.з.ш=  | (9) |
 | (10) |
В не штатном режиме в результате аппроксимации экспериментальных данных были получены следующие уравнения регрессии:
Ср.з.=  | (11) |
 | (12) |
Значимость коэффициентов проверяли, сопоставляя табличные значения критерия Стьюдента с расчетными при числе степеней свободы f=28 и
tт =2,048. Проверка адекватности уравнений проводилась по критерию Фишера. При уровне доверительной вероятности = 0,05 расчетное значение критерия Фишера составляет Fр =2,5, что меньше табличного значения Fт =5,75, следовательно, уравнения адекватны.
Анализ зависимостей (9-12) показал, что в штатном режиме значение концентрации пылевых частиц в воздухе рабочей зоны и плотности пылеоседания соответствует нормируемому, при величине расхода удаляемого воздуха в сечении подвижного зонта L= 1200 м3/ч, и установке местного отсоса на расстояния x=0,8 м от места фасовки до середины зонта, и на высоте h=1,2 м. В нештатном режиме, для соблюдения требований к качеству воздуха рабочей зоны необходимо увеличить расход удаляемого воздуха в сечении подвижного зонта до L= 1800 м3/ч, и снизить высоту h=0,9 м.
Четвертая глава посвящена практической реализации результатов проведенных исследований.
На основании проведенного анализа проектных решений, обследования системы аспирации цеха упаковки цемента, выявлено, что основными причинами неудовлетворительной работы системы и неудовлетворительного состояния воздушной среды воздуха рабочей зоны упаковщика карусельной машины являются: выбивание цементной пыли от технологического оборудования, разрывы мешков при погрузке и перегрузке на транспортирующие устройства, неэффективная организация удаления воздуха от источников пылевыделений, недостаточные объемы удаляемого воздуха.
Для решения вопроса эффективной организации удаления воздуха от карусельной машины упаковки цемента на предприятии ООО «Стройтер-минал» была проведена внедрена установка для улавливания и очистки пылевых выбросов с подвижным зонтом.
Необходимая величина расхода воздуха, удаляемого от мест загрузки цемента в мешки карусельной машиной, была определена экспериментально и составилав штатном режиме L = 5700 м3/ч, в не штатном режиме L = 6300 м3/ч.
Анализ данных полученных после реконструкции системы аспирации показал, что после внедрения разработанных рекомендаций концентрация в воздухе рабочей зоны соответствует нормативным требованиям к качеству воздушной среды рабочей зоны.
Определен социально-экономический эффект, который составил 174 тыс. руб./год.
Заключение
В диссертационной работе дано решение актуальной проблемы совершенствования системы обеспыливания цехов упаковки цемента и снижения пылевыделений от оборудования в рабочую зону.
Основные выводы по работе
- Проведена оценка технологического оборудования производства цемента, как источника поступления пыли в воздух рабочей зоны. Установлено, что в местах упаковки и перегрузки сыпучих материалов фактическая концентрация в воздухе рабочей зоны превышает ПДКрз, что повышает риск возникновения профессиональных заболеваний органов дыхания.
- Определены и систематизированы данные о дисперсном составе и физико-химических свойствах цементной пыли, образующейся в процессе производства цемента и поступающей в воздух рабочей зоны оператора карусельной машины цемента. Получена экспериментальная зависимость равновесной влажности пыли от относительной влажности воздуха.
- Получены экспериментальные зависимости концентрации пыли и плотности пылеоседания в воздухе рабочей зоны цеха и на территории предприятия. Анализ полученных зависимостей показал, что максимальные значения концентрации цементной пыли до 6,5 ПДКрз и плотности пылеоседания до 158мг/м2ч наблюдаются в зоне оператора карусельной машины на расстоянии 0,5 м.
4. Установлены экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность улавливания твердых частиц установкой для улавливания и очистки пылевых выбросов с подвижным зонтом. На основании полученных экспериментальных зависимостей определены необходимые расходы воздуху удаляемого подвижным зонтом и его расположение.
5.Уточнена математическая модель, описывающая процессы распространения твердых частиц в воздухе рабочей зоны оператора упаковки цемента.
- Разработана и внедрена система аспирации с установкой для улавливания и очистки пылевых выбросов с подвижным зонтом в ООО "Стройтерминал", которая позволяет повысить эффективность очистки от твердых частиц до 98,6%.
- Разработаны общие рекомендации по обеспечению системами обеспыливания нормативных санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды рабочей зоны. Внедрены рекомендуемые интенсивности местных отсосов от источников пылевыделений.
- Определен социально-экономический эффект, который составил 174 тыс. руб./год.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
dч - эквивалентный размер частиц; D(dч) - интегральная функция распределения массы частиц пыли по диаметрам, %; — лангранжевая частота пульсации; V— амплитуда поперечной составляющей скорости пульсаций турбулентного потока 
— горизонтальная компонента скорости, 
— вертикальная компонента скорости, 
— вектор скорости частицы, 
— плотность воздуха, 
— его кинематическая вязкость, Срз - концентрация пыли в воздухе рабочей зоне, мг/м3.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ
Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах изданиях, определенных ВАК России по направлению "Строительство"
- Стефаненко, С.И. Анализ дисперсного состава пыли в воздухе рабочей зоны оператора упаковочной линии цементного производства [Текст] /В.Н. Азаров, С.И. Стефаненко, А.В. Долгалев //Вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та; Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2009. - Вып. 15(34) С. 106-108.
- Стефаненко, С.И. Анализ закономерностей оседания пылевых частиц в рабочей зоне оператора карусельной машины отделения упаковки цемента./ Азаров, В.Н., Карапузова, Н.Ю., Стефаненко, С.И.//Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2011: сб. науч. тр. Sworld /Одесса:Черноморье, том 5. Техничекие науки – С.44-47.
Патенты
- Пат. 2420342 Россия, МПК В 01 D 46/00, В 01 D 46/02, В 08В 15/02. Устройство для улавливания и очистки газовых выбросов от технологического оборудования /Гутенев В.В., Азаров В.Н., Стефаненко С.И., и др.- № 2009132228/05: Заявлено 26.08.2009; Опубл. 10.06.2011. Бюл. № 16.
- Пат. 2342976 Россия, МПК В 01 D 46/42, В 04 C 5/14. Аспирационная установка / Азаров В.Н., Гутенев В.В., Стефаненко С.И. и др.- № 2007140510/15: Заявлено 01.11.2007; Опубл. 10.01.2009. Бюл. № 1.
Отраслевые издания и материалы конференций
- Стефаненко, С.И. Анализ дисперсного состава пыли в воздухе рабочей зоны оператора упаковочной линии цементного производства [Текст] / В.Н. Азаров, С.И. Стефаненко, А.С. Лукьянсков,А.В. Долгалев //Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование.: матер.III Всерос., науч.-техн. конф. г.Волгоград – г. Михайловка./ Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2009. - С. 254 - 256.
- Стефаненко, С.И. Анализ эффективности улавливания выбросов предприятий строительной отрасли [Текст] / С.И. Стефаненко // Проблемы промышленной экологии: сб. матер. и. науч.тр. инженеров-экологов. /Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2009.Вып.3 - С. 68 - 75.
- Стефаненко, С.И. Исследование физико-химических свойств цементной пыли [Текст] / В.Н. Азаров, С.И. Стефаненко, А.В. Долгалев // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов: матер. V междунар. науч. – техн. конф. /Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2009. ч.2 - С. 147-150.
- Стефаненко, С.И. Оценка влияния предприятий строительной индустрии на загрязнение атмосферы жилой зоны [Текст] / Стефаненко, С.И.// Проблемы промышленной экологии: сб. матер. и. науч.тр. инженеров-экологов. /Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2009. Вып.3 - С. 75 - 77.
- Стефаненко, С.И. Повышение эффективности местных отсосов систем аспирации упаковочного отделения цементного производства[Текст] / Азаров, В.Н., Карапузова, Н.Ю., Стефаненко, С.И.//Научный потенциал молодых ученых для инновационного развития строительного комплекса Нижнего Поволжья: сб. матер. междунар. науч. – практ. конф. /Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2011. ч.1 - С. 215-216.
СТЕФАНЕНКО СТАНИСЛАВ ИГОРЕВИЧ
Совершенствование систем обеспыливания цехов упаковки цемента на предприятиях стройиндустрии
| 05.26.01 | Охрана труда (строительство) |
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата
технических наук
Подписано в печать 17.11.11 г. Заказ № 230 Тираж 100 экз. Печ.л. 1,0
Формат 6084 1/16
Бумага писчая. Печать плоская.
Волгоградский государственный архитектурно–строительный университет
400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1. Сектор оперативной полиграфии ЦИТ
