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