Разработка устройства для обеспыливания воздуха помещений и создания безопасных условий труда

Развитие и использование высокопроизводительных машин, оборудования и других производственно-технологических разработок вывели проблему охраны труда на предприятиях агропромышленного комплекса в ряд важнейших общегосударственных задач, решение которой непосредственно связанно с улучшением условий труда и защитой здоровья работников. Необходимость решения проблем охраны труда становится с каждым годом все более настоятельной.

Важное место в комплексе задач охраны труда занимает «пылевой фактор». Промышленная пыль не только отрицательно воздействует на организм человека, но также ухудшает производственно-технологическую обстановку, приводя к преждевременному выходу из строя зданий, сооружений и технологического обору- дования. Часто, являясь взрывоопасной и представляя собой источник зарядов электричества, пыль может наносить серьезный ущерб производственно-экономическому потенциалу.

Наиболее значимыми по степени пылевого загрязнения воздуха рабочих, воздушного пространства животноводческих помещений, а так же атмосферы прилегающих к помещениям площадок являются источники пылевыделения (кормоцеха, зернотока, зерносклады, животноводческие помещения и т.п.). Особенно остро стоит эта проблема в животноводческих помещениях, где при раздаче кормов в воздух помещения поступает до 30÷150 кг пыли за период рабочей смены, причем эта пыль в большинстве случаев является взрывоопасной.

Процесс обеспыливания воздушной среды, осуществляемый поэтапно и состоящий из двух основных циклов: обеспыливания исходного сырья (технологического оборудования) и обеспыливания воздуха рабочих зон, корректно описывается обобщенной физической моделью последовательного воздействия внешними дисперсными системами или силовым полями на частицы пылевого материала для предотвращения развития процессов их образования, выделения и распространения в воздушной среде предусматривает разработку высокоэффективных и экономичных инженернотехнических систем обеспыливания воздушной среды предприятий агропромышленного комплекса.

Одним из вариантов решения данной проблемы является разработанное устройство для обеспыливания воздуха помещений (рисунок 1).

Устройство [1] содержит корпус, состоящий из двух отсеков: эбонитового 1 и стеклянного 2, основание, в котором установлен электродвигатель 3, на валу которого имеются щетки 4 и побудитель тяги - воздушный винт 5; приемные лотки 6 и 7 для сбора пыли. Щетки выполнены ответными материалами отсеков корпуса и изготовлены из меха и шелка, соответственно отсекам.

Работает устройство следующим образом. При включенном двигателе 6 вал, имеющий побудитель тяги - воздушный винт 5, нагнетает воздух во внутренние полости отсеков корпуса. При этом щетки 4 взаимодействуют со стенками отсеков и в результате контактов мех-эбонит, стекло-шелк на них образуются электростатические заряды противоположных знаков «+» и «-».

Нагнетаемый воздух содержит частицы пыли, которые электризуются соответственно, и в управляемом крышкой потоке воздуха, осаждаются на наружной поверхности обечайки. При этом наэлектризованная пыль под собственным весом и вследствие утери заряда, благодаря полимерному покрытию, скатывается в приемные лотки 6 и 7.

Построение физической модели процесса загрязнения воздушной среды целесообразно проводить методом анализа параметров характеризующих объект исследования (пыль).

Сущность физической модели загрязнения воздушной среды с учетом возможности реализации соответствующих зависимых последовательных событий может быть выражена следующей формулой

Р 3 = Р 0 ^. Р в ^. Р р ,                     (1)

определяющей вероятность процесса загрязнения Р 3 как совокупность вероятностей протекания физических процессов образования Р 0 пыли, выделения Р в и распространения Р р пылевого аэрозоля процесс загрязнения воздушной среды на той или иной его стадии включаются те или иные объекты [2].

Рисунок 1. Устройство для обеспыливания воздуха помещений

В результате, любой технологический процесс, связанный с использованием твердых материалов, сопровождается рождением пылевых частиц – пылеобразованием. При этом технологическое оборудование, реализующее этот процесс, является источником пылеобразова-ния.

Разработка устройства для обеспыливания воздуха помещений и создания безопасных условий труда

Современное технологическое оборудование в процессе работы образует в единицу времени (обобщенно по всем отраслям промышленности) от нескольких граммов до десятков килограммов пылевого материала. Количество образуемого пылевого материала в каждом случае зависит от конструктивных особенностей технологического оборудования и режима его работы.

Т. о., в процессе пылеобразования участвуют два объекта: загрязняющие вещества (пылевой аэрозоль) и технологическое оборудование (рисунок 2). При этом технологическое оборудование как объект, участвующий в физической модели загрязнения воздушной среды на первой стадии в процессе образования загрязняющих веществ, характеризуется следующими параметрами: типом (ленточный конвейер, элеватор, шнек и т.п.) и маркой; серией технических характеристик.

Второй стадией процесса загрязнения воздушной среды согласно формуле (1) является процесс выделения пылевого аэрозоля в воздушную среду.

Проанализировав основные объекты, участвующие в процессе загрязнения воздушной среды, и определяющие их параметры, можно заключить, что построенная, таким образом, физическая модель процесса загрязнения представляет собой совокупность последовательных стадий взаимодействия пылевого аэрозоля с другими объектами, каждый из которых вступает в это взаимодействие на конкретной стадии. При этом пылевой аэрозоль, проходя через все стадии процесса, претерпевает качественные и количественные изменения, которые требуют более глубокого изучения.

Рисунок 2. Структурная модель процесса загрязнения воздуха