Вредных выбросов и шуму, не менее, м

Возможности применения экобиозащитной техники показаны на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Варианты использования экобиозащитной техники:

1 - устройства, входящие в состав источника воздействий; 2 - устройства, устанавливаемые между источником и зоной деятельности; 3 - устройства для защиты зоны деятельности; 4 - средства индивидуальной защиты человека

Защитные устройства, реализуемые по варианту 1, обычно встраиваются в источник опасностей. К ним относятся, например, глушители шума, нейтрализаторы и сажеуловители ДВС; пыле- и газоуловители ТЭС и т.п. Устройства, реализуемые по варианту 2, обычно выполняются в виде регенерационных очистителей, экранов (защита от шума экранированием, применением лесопосадок; защита от ЭМП применением сетчатых ограждений и т.п.), а устройства, реализуемые по варианту 3, представляют собой кабины наблюдения или управления технологическим процессом. В качестве устройств, реализуемых по варианту 4, используют СИЗ человека.

Необходимо отметить, что в ведущих странах мира специальная экобиозащитная техника находит весьма широкое применения.

В России находят применение теплозащитные экраны, глушители шума, средства пыле-, туманно- и газоулавливания, устройства электрозащиты, средства индивидуальной защиты и т.д. Ниже рассмотрим некоторые из них.

Устройства для очистки потоков веществ от примесей. Для решения задач очистки потоков масс от вредных примесей используют защитные устройства (ЗУ), работающие по принципу выделения вещества из потока. Их работа характеризуется эффективностью очистки потока (отделения примеси):

где с_вх и с_вых - массовые концентрации примеси до и после ЗУ.

В ряде случаев для пылей используется понятие фракционной эффективности очистки:

Для оценки проницаемости процесса очистки используют коэффициент проскока веществ К через аппарат очистки. Коэффициент проскока и эффективность очистки связаны соотношением К = 1 - η.

Гидравлическое сопротивление аппарата очистки Δр определяют как разность давлений газового потока на входе аппарата р_вх и на входе из него р_вых. Значение Δр находят экспериментально или рассчитывают по формуле

где ξ - коэффициент гидравлического сопротивления аппарата; р и W- плотность и скорость газа в расчетном сечении аппарата.

Если в процессе очистки гидравлическое сопротивление аппарата изменяется (обычно увеличивается), то необходимо регламентировать его начальное Δр_нач и конечное значение Δр_кон. При достижении Δр = Δр_кон процесс очистки нужно прекратить и провести регенерацию (очистку) аппарата. Последнее обстоятельство имеет принципиальное значение для фильтров. Для фильтров Δр_кон = (2-5) Δр_нач.

Мощность N побудителя движения потоков газов определяется гидравлическим сопротивлением и объемным расходом Q очищаемого газа:

где k - коэффициент запаса мощности, обычно k = 1,1-1,15; η - КПД передачи мощности от электродвигателя к вентилятору; обычно η_м = 0,92-0,95; η_в - КПД вентилятора; обычно η_в = 0,65-0,8.

Широкое применение в качестве ЗУ для очистки газов от частиц получили циклоны, электрофильтры, скрубберы, туманоуловители, фильтры, реакторы и т.п.; для очистки жидкостей (сточных вод) - отстойники, гидроциклоны, фильтры, флотаторы, аэротенки и т.п.

Одно из таких ЗУ показано на рис. 3.11, где представлена конструктивная схема масляного ротационного фильтра для отсоса воздуха и его очистки от масляного тумана, выделяющегося при работе металлообрабатывающих станков с применением минеральных масел в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей. Очищенный фильтром воздух возвращается в помещение цеха с концентрацией масла не более 5 мг/м³.

Устройства для защиты от потоков энергии. При решении задач защиты от потоков энергии выделяют источник, приемник и защитное устройство, которое уменьшает до допустимых уровни потоков энергии от источника к приемнику.

Рис. 3.11.Фильтр ротационный масляный:

1 - электродвигатель; 2 - вентиляторное колесо; 3 - перфорированный барабан с волокнистым фильтровальным материалом; 4 - корпус

В общем случае ЗУ обладает способностями отражать, поглощать и быть прозрачным по отношению к потоку энергии. Пусть из общего потока энергии Э, поступающего к ЗУ (рис. 3.12), часть Э_α поглощается, часть Э_о отражается, а часть Э_пр проходит сквозь ЗУ. Тогда ЗУ можно охарактеризовать следующими энергетическими коэффициентами: коэффициентом поглощения α = Э_α/Э, коэффициентом отражения β = Э_α/Э_о, коэффициентом передачи τ = Э_пр/Э.

Рис. 3.12. Энергетический баланс защитного устройства

Если α = 1, то ЗУ полностью поглощает энергию источника, при β = 1 ЗУ обладает 100% отражающей способностью, а τ = 1 означает абсолютную прозрачность ЗУ, т.е. энергия проходит через устройство без потерь.

На практике защиты наибольшее распространение получили методы защиты изоляцией и поглощением.

Методы изоляции используют в случае, когда источник и приемник энергии, являющийся одновременно объектом защиты, располагаются с разных сторон от ЗУ. В основе этих методов лежит уменьшение прозрачности среды между источником и приемником, т.е. выполнение условия τ → 0. При этом можно выделить два основных метода изоляции: метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет поглощения энергии ЗУ (т.е. условие τ → 0 обеспечивается условием α → 0 (рис. 3.13, а)), и метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет высокой отражательной способности ЗУ (т.е. условие τ → 0 обеспечивается условием β → 0 (рис. 3.13, б)).

Рис. 3.13.Методы изоляции при расположении источника и приемника с разных сторон от ЗУ:

а - энергия поглощается; б - энергия отражается

Рис. 3.14.Методы поглощения при расположении источника и приемника с одной стороны от ЗУ:

а - энергия поглощается; б - энергия пропускается

В основе методов поглощения лежит принцип увеличения потока энергии, прошедшего в ЗУ. Принципиально можно различать как бы два вида поглощения энергии ЗУ: поглощение энергии самим ЗУ за счет ее отбора от источника в той или иной форме, в том числе в виде необратимых потерь (характеризуется коэффициентом α, рис. 3.14, а), и поглощение энергии в связи с большой прозрачностью ЗУ (характеризуется коэффициентом τ, рис. 3.14, б). Методы поглощения используют для уменьшения отраженного потока энергии; при этом источник и приемник энергии обычно находятся с одной стороны от ЗУ.

Характерный пример распределения энергии в ЗУ можно увидеть при анализе падения звуковой энергии на перегородку (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Распределение звуковой энергии при падении на перегородку

Рассматривая процесс прохождения звука через препятствие (перегородку), можно видеть, что интенсивность падающего на препятствие звука I_пад разделяется на энергию, отраженную от этого препятствия I_отр, поглощенную в нем I_погл и прошедшую через препятствие I_пр. Очевидно, что имеет место соотношение

Поделив обе части этого уравнения на I_пад и вводя обозначения: β = I_отр/ I_пад; α = I_погл/ I_пад; τ = I_пр/ I_пад, приведем уравнение к виду

При этом βопределяет коэффициент отражения перегородки, α - ее коэффициент поглощения, а τ - коэффициент проницаемости.

Эффективность защиты (дБ) определяют по формуле

Оценка степени защиты может осуществляться двумя способами:

1) определяют коэффициент защиты в виде отношения

;

2) определяют коэффициент защиты в виде отношения

Широкое применение для снижения потоков энергии получили ЗУ в виде экранов и поглотителей энергии. Звукопоглощение реализуется путем установки звукопоглощающей облицовки и штучных звукопоглотителей. Конструктивные схемы некоторых ЗУ (штучных звукопоглотителей) для снижения шума показаны на рис. 3.16-3.18.

Рис. 3.16. Штучные звукопоглотители

Рис. 3.17.Звукоизолирующий кожух вентиляционной установки:

1 - стенка; 2 - звукопоглощающий материал; 3 – вставка

Рис. 3.18. Диссипативные глушители шума:

а - трубчатый (1 - корпус; 2 - звукопоглощающий материал; 3 - перфорированная труба); б – пластинчатый

Устройства и средства индивидуальной защиты. На ряде объектов экономики существуют такие виды работ или условия труда, при которых работающий может получить травму или иное воздействие, опасное для здоровья. Еще более опасные условия для людей могут возникнуть в чрезвычайных ситуациях и ликвидации их последствий. В этих случаях для защиты человека необходимо применять средства индивидуальной защиты. Их использование должно обеспечивать максимальную безопасность, а неудобства, связанные с их применением, должны быть сведены к минимуму. Это достигается соблюдением инструкций по их применению. Последние регламентируют, когда, почему и как должны применяться СИЗ, каков должен быть уход за ними. Номенклатура СИЗ (рис. 3.19) включает обширный перечень средств, применяемых в производственных условиях (СИЗ повседневного использования), а также средств, используемых в чрезвычайных ситуациях (СИЗ кратковременного использования). В последних случаях применяют преимущественно изолирующие средства индивидуальной зашиты (ИСИЗ).

Рис. 3.19.Примеры средств индивидуальной защиты:

а - щиток из прозрачного поликарбоната для защиты лица и глаз; б - каска защитная; в - легкие наушники; г - респиратор без клапана

Номенклатура таких ИСИЗ постоянно расширяется. Как правило, они обеспечивают комплексную защиту человека от травмоопасных и вредных факторов, создавая одновременно защиту органов зрения, слуха, дыхания, а также защиту отдельных частей тела человека. Для защиты от инфракрасного излучения высоких уровней используют отражающие ткани, на поверхности которых нанесен тонкий слой металла. Для работы в экстремальных условиях (тушение пожаров и др.) используются костюмы с повышенными теплозащитными свойствами.

Изолирующие электрозащитные средства (ЭЗС) разделяют на основные и дополнительные. Основные ЭЗС - это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок, что позволяет с их помощью работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением.

Указатели напряжения, изолирующие штанги, электроизмерительные клещи в соответствующем напряжению конструктивном исполнении являются основными изолирующими ЭЗС в электроустановках напряжением до 1 кВ и выше. Также к основным ЭЗС относятся: при напряжении выше 1 кВ устройства для обеспечения безопасности при проведении испытаний и измерений, средства для выполнения ремонтных работ, а при напряжении до 1 кВ - диэлектрические перчатки и ручные инструменты для работ под этим напряжением.

Дополнительные ЭЗС - это средства защиты, которые сами не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током и применяются исключительно совместно с основными ЭЗС (изолирующие подставки, резиновые коврики и т.д.)

Кроме ЭЗС при работах с электроустановками применяются средства индивидуальной защиты: очки, каски, противогазы, рукавицы, предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты.

Применение СИЗ и ИСИЗ сопровождается определенными неудобствами: ограничением обзора, затруднением дыхания, ограничением в перемещении и т.п. В тех случаях, когда рабочее место постоянно, устранить эти неудобства удается применением защитных кабин, снабженных системами кондиционирования воздуха, вибро- и шумозащитой, защитой от излучений и энергетических полей. Такие кабины применяют на транспортных средствах, в горячих цехах, машинных залах ТЭС и т.п.

Безопасное проведение работ обеспечивается также путем применения индивидуальных защитных устройств. Так, при работе на высоте, в колодцах и других ограниченных объемах необходимо использовать спасательные пояса, страхующие канаты (рис. 3.20), а также СИЗ.

Рис. 3.20. Применение защитных устройств при работе на высоте и в колодцах

⇐ Назад