Штокман Е.А. Вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 9.4. Скорости витания частиц пылей подсолнечника.

Таблица 9.5

Свойства семян подсолнечника и пылей, образующихся при их переработке

Плотность, кг/м

Место отбора проб пыли (в воздуховоде после

оборудования)

насыпная

кажущаяся

Угол естественного откоса,

град.

Масличность,

Влажность,

Зольность,

Семена подсолнечника 400-440 900-1080 27-34 - - -

Рушанка - - 41-43 - - -

Элеватор семян

Барабанная сушилка 186 1300-1400 50 9,1 8,4 27,8

Сепаратор первичной очистки семян 143 1200-1300 49 12,0 10,1 19,6

Сепаратор вторичной очистки семян 141 1200-1250 48 11,7 9,9 16,7

Подготовительный цех

Сепаратор производственной очистки семян 138 1100-1200 46 10,0 7,8 13,6

Семенорушка 137 1050-1150 55 34,8 7,6 12,5

Семеновейка 136 900-1000 59 34,5 7,5 10,0

Контрольный сепаратор 134 800-900 58 33,9 7,4 9,5

Некоторые комплексные характеристики пылей приведены ниже. Характеристики пылей определены на основании углов естественного откоса и других

косвенных показателей.

Пыль подсолнечника является пожароопасной, а пыль подсолнечного шрота — взрывоопасной.

Вредные выделения при переработке семян хлопчатника

На хлопкоочистительных заводах хлопковое волокно в основном удаляется с поверхности семян, остается некоторое количество волокна (2-4% массы

семян в

виде пуха и подпушка (линт)).

Имеются также сорта хлопчатника, на семенах которого нет опушенности при поступлении на маслозаводы.

Из опушенности образуется волокнистая пыль, являющаяся одним из основных видов пылевых вредностей на предприятиях, перерабатывающих

хлопковые семена. В волокнистой пыли содержится так же минеральная примесь. Эта пыль имеет довольно сложный состав В нее входят мельчайшие

обрывки волокон, листьев, стеблей, коробочек, минеральные примеси, которые попадают в волокнистую массу в период выращивания хлопчатника,

при машинной и ручной уборке, транспортировке и хранении.

Волокнистая пыль, содержащая минеральные примеси, оказывает неблагоприятное воздействие на человека, в частности на органы зрения, кожу,

легкие, желудочно-кишечный тракт и др. Наиболее опасны

в гигиеническом отношении тонкодисперсные фракции пыли.

Основная опасность пыли, образующейся при переработке семян хлопчатника, заключается в содержании в ней свободного диоксида кремния SiO

Данные о содержании свободного диоксида кремния в волокнистой пыли масложировых предприятий, перерабатывающих семена хлопчатника,

приведены ниже.

Отделение (место отбора проб) Содержание Si0

Чимкентский масложиркомбинат

Буратное............................................................................................8,35

Пневматное.......................................................................................5,31

Шелушильно-сепараторное.............................................................3,90

Каттакурганский масложиркомбинат

Буратное............................................................................................5,76

Пневматное.......................................................................................4,72

Шелушильно-сепараторное.............................................................3,12

Содержание диоксида кремния в пыли колеблется от 0,81 до 8,35%. Характерно, что содержание диоксида кремния по ходу технологического процесса

неуклонно снижается.

ГОСТ 12.005-88 установлена предельно допустимая концентрация пыли растительного происхождения в воздухе рабочей зоны производственных

помещений (в мг/м

) в зависимости от содержания в ней диоксида кремния: до 2% — 6, 2-10% — 4, свыше 10% — 2. При указанном выше содержании

в пыли свободного диоксида кремния ПДК не должна превышать 4 мг/м

Спектральный анализ пыли показал наличие в ней многих химических элементов: свинца, кальция, магния, меди, титана, марганца, алюминия, железа,

хрома, фосфора и др. Многие из этих элементов внесены в пыль с химическими соединениями, содержащимися в почве. Морфологическое строение

пыли подтверждают микрофотографии.

Рис. 9.5. Микрофотография органической (волокнистой) составляющей пыли, выделяющейся при переработке семян хлопчатника.

Рис. 9.6. Микрофотография частиц минеральной составляющей пыли, выделяющейся при переработке семян хлопчатника.

На рис. 9.5, 9.6 показаны микрофотографии пыли, отобранной на предприятиях, перерабатывающих семена хлопчатника. Пыль состоит из

органической и минеральной частей, соотношение между которыми меняется по ходу технологического процесса, причем весьма значительная вначале

доля минеральной части падает по ходу технологического процесса.

На рис. 9.5 показана волокнистая составляющая пыли. Толщина волокон — 15-30 мкм, длина — от нескольких микрометров

до нескольких

миллиметров. При таком соотношении размеров и малой плотности пыль способна длительное время витать в воздухе.

Пыль как семяочистительных, так и шелушильно-сепараторных отделений представляет собой смесь органических и минеральных частиц, имеющих

различную форму и размер.

В пыли шелушильно-сепараторных отделений наблюдаются хлопья размером 100-200 мм. Образование агломератов в виде

хлопьев происходит

вследствие слипания пылевых частиц, которое наблюдается в результате столкновения частиц в процессе броуновского движения (малые частицы

размером около 0,1 мкм) и турбулизации потока (более крупные частицы). Склонность пыли к агломерации может быть использована для повышения

эффективности пылеулавливания.

В минеральную составляющую пыли входят частицы как самые мельчайшие (доли микрометра), так и

крупные (сотни микрометров). Эту часть пыли

образуют частицы почвенного и атмосферного происхождения самых различных форм.

На рис. 9.7 показаны наиболее распространенные формы частиц органической и минеральной составляющих пыли подготовительных отделений

масложировых предприятий, перерабатывающих семена хлопчатника.

Рис. 9.7. Распространенные формы частиц пыли, выделяющейся при переработке семян хлопчатника: а — органические частицы; б — минеральные

частицы.

Среднее значение плотности минеральной составляющей пыли согласно данным исследований равно 1,91 г/см

, среднее значение плотности

органической составляющей — 0,72 г/см

Скорости витания пылевых частиц определены путем визуальных наблюдений за падением частиц в стеклянной трубе. Скорости витания представлены

на рис. 9.8.

Удельная поверхность пыли подготовительных цехов находится в пределах: для пыли семяочис-тительных отделений — от 1967 см

/г и 4116 см

/г, для

шелушильно-сепараторного отделения — от 5700 см

/г до 6890 см

/г. Из этого следует, что пыль сепараторно-ше-лушильных отделений, как имеющая

значительную удельную поверхность, обладает большой химической активностью и представляет опасность в пожарном отношении. Хлопковая пыль

относится к пожароопасным в состоянии геля. Температура самовоспламенения осажденной хлопковой пыли составляет 225 °С. Таким образом, она

относится к III классу, как имеющая температуру самовоспламенения

ниже 250 °С. Температура самовоспламенения аэровзвеси согласно указанному

выше источнику равна 800 °С.

В табл. 9.6 даны результаты анализа дисперсного состава пыли, витающей в воздухе подготовительных отделений ряда масложировых предприятий.

Дисперсный состав витающей пыли приведен также на рис. 9.9, а. В пыли семяочистительных отделений содержится значительная часть мелких

частиц. Во многих случаях примерно половина

Размер частиц, мкм Рис. 9.8. Скорости витания частиц пыли, выделяющейся при переработке семян хлопчатника.

Рис. 9.9. Дисперсный состав пыли, выделяющейся при переработке семян

хлопчатника: а — витающей в воздухе производственных помещений: 1 — семяочистительное отделение (верхняя зона); 2 — семяочистительное

отделение (рабочая зона); 3 — шелушильно-сепараторное отделение (рабочая зона); б — отобранной в воздуховодах систем аспирации: 1 —

семяочистительное отделение; 2 — шелушильно-сепараторное отделение.

общего количества частиц приходится на частицы размером 0-5 мкм. Частицы крупных фракций

составляют всего несколько процентов. В пыли

шелушильно-сепараторных отделений содержится более значительная доля крупных фракций пыли (30-100 мкм). Это объясняется значительной

коагулирующей способностью более маслянистой пыли [4]. Дисперсный состав пылей, отобранных в воздуховодах систем аспирации, приведен на рис.

9.9, б.

Таблица 9.6

Дисперсный состав пыли, витающей в воздухе подготовительных

отделений масложировых предприятий, перерабатывающих

семена хлопчатника, %

Размер частиц, мкм

Отделение

0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-100

Чимкентский масложиркомбинат

Семяочистительное (верхняя зона) 57,0 22,0 15,8 2,6 1,9 0,7 - -

Семяочистительное (рабочая зона) 53,8 23,8 11,5 5,1 1,9 1,1 0,8 0,2

Шелушильно-сепараторное (рабочая зона) 33,1 30,4 18,6 7,3 4,8 2,0 0,6 3,2

Каттакурганский масложиркомбинат

Семяочистительное (верхняя зона) 51,2 26,4 14,7 3,1 1,7 0,8 0,2 -

Семяочистительное (рабочая зона) 49,3 27,4 12,1 5,3 1,7 1,3 0,6 2,3

Шелушильно-сепараторное (рабочая зона) 34,1 29,2 21,1 6,5 3,9 1,2 0,7 3,3

Ферганский масложиркомбинат

Семяочистительное (верхняя зона) 52,4 20,8 19,4 6,2 0,7 0,3 0,2 -

Семяочистительное (рабочая зона) 48,6 25,1 13,3 6,1 2,2 0,8 0,2 2,5

Шелушильно-сепараторное (рабочая зона) 32,8 22,4 17,6 9,5 4,1 3,8 1,9 4,9

9.2. Требования к воздушной среде производственных помещений

Параметры воздуха в рабочей зоне производственных предприятий масложировой отрасли принимают в соответствии с нормами [1] и ведомственными

рекомендациями и указаниями с учетом характера работы (табл. 9.7).

Концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должна превышать ПДК, установленные [2].

Таблица 9.7

Расчетные параметры воздуха в рабочей зоне производственных

помещений

Холодный и переходный периоды года

(температура наружного воздуха ниже 8 °С)

Теплый период года (температура наружного воздуха 8 °С

и выше)

Цех, отделение

Температура воздуха,

°С

Относительная влажность, %, не

более

Температура воздуха, °С

Относительная

влажность, %, не более

Очистительное, шелушильно-сепараторное

отделения и отделение подготовки жмыха к

экстракции

17—23 75

Не более чем на 4 °С выше расчетной

температуры наружного воздуха, но не

более*

Вальцовое отделение, прессовый цех 17—23 75 — 75

*Для районов с температурой наружного воздуха (параметры А) 25 °С и выше соответственно для работ легкой, средней тяжести и тяжелой

температуру на рабочих местах следует принимать на 4 °С выше температуры наружного воздуха, но не выше 31, 30, 29 "С [1].

9.3. Особенности вентиляции при переработке основных масличных культур

При проектировании систем вентиляции производственных помещений, в которых

осуществляются хранение, первичная обработка и подготовка к

извлечению масла из семян, руководствуются общими принципами расчета и устройства систем вентиляции, основываясь на [1], ведомственных нормах

и указаниях.

Так как в большинстве помещений основной производственной вредностью является пыль, следует иметь в виду, что общеобменная вентиляция обычно

не дает ощутимого эффекта при борьбе с пылью, более того, может даже сыграть отрицательную роль.

Реальный эффект в уменьшении запыленности воздуха дает местная вентиляция. Причем эффект ее тем выше, чем лучше учтены характер движения

воздушных потоков и работа технологического оборудования.

Мероприятия по обеспыливанию технологического оборудования должны производиться в непосредственном контакте с технологами Замечено, что

встроенные местные отсосы, предусмотренные

инженерами-технологами и конструкторами совместно со специалистами по вентиляции, значительно

эффективнее, чем изготовленные монтажниками или непосредственно на предприятии.

Для обеспечения эффективной работы систем аспирации необходимо:

— пылеприемники систем аспирации устанавливать в зонах наибольшего пылевыделения с учетом распространения воздушных потоков, возбуждаемых

рабочими органами машин;

— границы эффективного действия пылеприемников определять формой и размером всасывающих отверстий, а также величиной расхода воздуха

через пылеприемник и расстоянием от всасывающего отверстия;

— устанавливать такой расход воздуха через пылеприемник, чтобы обеспечить эффективное улавливание выделяющейся пыли на требуемом

расстоянии и ее надежное транспортирование по всем элементам системы аспирации;

— предусматривать такие условия, при которых расход воздуха, формы и размеры пылеприемника

и всех элементов системы обеспечивают

эффективную и экономичную работу аспирации в целом, при этом должны учитываться санитарно-гигиенические, технологические и энергетические

требования, а также надежность работы и удобство обслуживания.

Элеватор и склад семян подсолнечника. На элеваторах и складах семян общеобменная вентиляция естественная как в теплый, так и в холодный

период

года. Борьба с пылью ведется системами аспирации, которые играют значительную роль в осуществлении воздухообмена (табл. 9.8).

Для холодного периода целесообразно предусмотреть механический приток с перегревом воздуха, совмещая вентиляцию с воздушным отоплением.

Поддержание в этот период температуры 5-10 °С позволит улучшить метеорологические условия в помещениях элеватора.

Подготовительный цех. В производственных помещениях подготовительного цеха основными вредностями являются масличная пыль подсолнечника,

а также тепловыделения от электродвигателей и другого технологического оборудования, а в летний период и от солнечной радиации.

Для компенсации воздуха, удаляемого системами аспирации, и ассимиляции теплоизбытков в производственных помещениях проектируют системы

общеобменной вентиляции.

Таблица 9.8

Характеристика систем общеобменной вентиляции на элеваторе семян, в подготовительном и прессовом цехах

Приточная Вытяжная

Здания, этажи,

отделения

Расчетный

вредный фактор

Теплый период года

Холодный

период года

Теплый период года

Холодный

период года

Примечания

Элеватор семян

Рабочие здания,

надсилосные й иодсилосные

этажи силосных корпусов

Пыль

подсолнечника

Естественная За счет систем аспирации

Подготовительный цех

Рушально-веечное,

вальцовое отделения и

отделения подготовки жмыха

к экстракции

Пыль

подсолнечника,

избытки тепла

Механическая рассредоточенная с подачей воздуха

в верхнюю зону малыми скоростями

Механическая из верхней зоны

по расчету на избытки тепла (в

баланс включать системы

аспирации)

Прессовый цех Избытки тепла

Механическая с подачей воздуха в

рабочую зону и дополнительно

естественный приток в рабочую

зону

Механическая

с подачей

воздуха

в рабочую зону

Механическая из верхней зоны по расчету на

избытки тепла

В теплый период года

допускается естественный

приток в верхнюю зону

Воздух в помещения подается системами приточной вентиляции с механическим побуждением. В летний период допускается естественный приток в

верхнюю зону.

На рис. 9.10 приведена схема системы вентиляции и аспирации рушально-веечного отделения.

Рис. 9.10. Общеобменная вентиляция и аспирация в рушально-веечном отделении: 1 — воздуховод вытяжной системы вентиляции; 2 — воздуховод

системы аспирации от семеновейки к циклонным аппаратам РЦ; 3 — воздуховод системы аспирации от циклонов РЦ к семеновейке; 4 —

воздухораспределительные решетки; 5 — воздуховод приточного воздуха; 6 — циклонные аппараты РЦ; 7 — воздухозаборные решетки; 8 —

семеновейка.

Раздача воздуха происходит в верхнюю или рабочую зону малыми

скоростями через воздухораспределительные решетки. В холодный период

приточный воздух предварительно подогревают в воздухонагревателях либо за счет смешивания наружного воздуха и воздуха, забираемого из-под

перекрытия третьего этажа прессового цеха. Воздух, забираемый в прессовом цехе, имеет значительную температуру и может быть использован для

рециркуляции.

Вытяжка воздуха,в холодный период производится системами аспирации

, а в теплый период также за счет общеобменной вентиляции с механическим

побуждением. Расчет ведут на избытки тепла. Воздух забирают из верхней зоны.

Анализ проектной документации показал, что кратность воздухообмена в производственных помещениях рушально-веечного цеха не превышает

десяти. При такой кратности подвижность воздуха в помещениях при отсутствии сквозняков удовлетворяет требованиям

санитарных норм.

Прессовый цех. В производственных помещениях основными вредностями являются тепловыделения от технологического оборудования и

электродвигателей. В летний период добавляются теплопоступле-ния от солнечной радиации. Имеются незначительные выделения паров влаги, масла

и масличной пыли подсолнечника.

В цехе предусматривают общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию и аспирацию. К имеющимся рекомендациям о применении естественной

вытяжки

из верхней зоны как в зимний, так и в летний периоды нужно подходить с осторожностью. Как показал анализ проектной документации,

объемы удаляемого воздуха весьма велики и необходимая кратность воздухообмена находится в пределах от 10 до 50 и более крат. Обеспечить