Файл: Чулаков П.Ч. Теория и практика обеспыливания атмосферы карьеров.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 1
постное |
натяжение |
смеси |
достигает а |
воды |
при |
|||||
G |
при |
температуре |
|
|
G |
—2- = 1,4; |
||||
—- =0,5, |
25°С — при |
|||||||||
GM |
|
|
|
|
|
|
|
GM |
|
|
при 30, 35 и 40° С — при |
- ^ - >2 . |
|
|
|
|
|||||
Повышение |
|
|
|
GM |
|
натяжения |
смеси |
|||
поверхностного |
||||||||||
выше о воды |
приводит |
к резкому |
уменьшению при- |
|||||||
|
б.н/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,10' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.03 |
|
|
|
го°с |
|
|
|
|
|
|
0,08 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0.07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OOS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ом |
|
|
|
30% |
Лох |
35°С |
|
|
|
|
0.V3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0.0В2 |
0.125 0.250 0.500 IßOO Gn/Gh |
|
|
||||
|
Рис. |
29. Изменение |
поверхностно |
|
|
|||||
|
го |
натяжения |
смеси |
мазута и |
|
|
||||
|
|
|
|
|
пыли |
|
|
|
|
|
липаемости пыли. Поэтому за критическое значение а мазута принимается величина а воды при той же тем пературе.
На обработанных топочным мазутом, растворами хлористого кальция и другими пылесвязывающими веществами автодорогах изменение запыленности воз
духа зависитот времени, |
истекшего после |
обработки, |
и выражается дифференциальным уравнением |
||
— |
- kN, |
(V.8) |
dx |
|
|
где k — коэффициент пропорциональности. |
|
|
Разделив переменные, получим |
|
|
— |
= kdx. |
(V.9) |
Проинтегрируем уравнение (V.9) : |
|
|
ІпЛГ = ki + InC. |
(V.10) |
|
115
Потенцируем уравнение (V.10): |
|
||
|
N = C&*. |
(V.II) |
|
Значение |
С находим из |
начального |
условия: при |
т = 0 N = N0, и тогда |
|
|
|
|
N0 = Се'<° или С = N0. |
|
|
Подставляя значение С в общее решение, получим |
|||
частное решение уравнения (V.8) |
|
||
|
N = N0ek\ |
мг/м3 . |
(V.12) |
Величина |
коэффициента |
пропорциональности £ |
|
определяется экспериментально. Для этого после об работки автодорог пылесвязываюшнми веществами через интервалы времени т определяют запыленность воздуха с подветренной (вместе с фоном) и наветрен ной сторон автодорог. При этом запыленность воз
духа |
с наветренной стороны |
будет соответствовать |
No. |
Подставляя замеренные |
численные значения N |
и Л/0, соответствующие времени т, в уравнение (V.12), находим величину k.
При обработке автодорог топочным мазутом в ус ловиях карьеров Тургайского бокситового рудоуправ ления при Л/0 = 1,1 мг/м3 /г = 0,065, а на Зыряновском карьере при Л/0 =1 мг/м3 £ = 0,016.
При обработке дорог растворами хлористого каль ция значения k изменялись: в условиях карьеров Тур
гайского |
бокситового |
рудоуправления |
|
при |
|
iV0 = |
||||||
= 1,1 |
мг/м3 |
и 20%-ной |
концентрации |
раствора |
||||||||
k = 0,017, |
а |
время |
эффективного |
действия |
т = 90 ч; |
|||||||
при 30%-ной |
концентрации |
А = 0,01, т=153 |
ч; |
при |
||||||||
40%-ной |
концентрации |
£ = 0,007, |
т = 218 |
ч. На |
Зыря |
|||||||
новском |
карьере |
при |
N0 |
= l |
мг/м3 и 20%-ной |
кон |
||||||
центрации £ = 0,15, |
т = 75 |
ч; при 30%-ной концентра |
||||||||||
ции |
£ = 0,008, т=135 |
ч; при |
40%-ной |
концентрации |
||||||||
£ = 0,006, т = 180 ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Таким образом, время эффективного действия топочного мазута, как показывает расчет по формуле (V.12), на Зыряновском карьере составляет более 45 суток, а на карьерах Тургайского бокситового рудоуправления — до 24 суток, а время действия вод ного раствора хлористого кальция в зависимости от его концентрации изменяется от 75 до 218 ч.
116
Глава VI
ОЧИСТКА И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА В КАБИНАХ ГОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРОВ
§ I. СРЕДСТВА ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ
На открытых горных работах из-за повышенной запыленности воздуха, высоких температур в летнее время и весьма низких отрицательных зимних тем ператур создаются неблагоприятные условия для ра боты машинистов горного оборудования. Поэтому в этих условиях необходимо совместно решать вопросы очистки и кондиционирования воздуха.
О настоятельной необходимости кондиционирова ния воздуха свидетельствуют следующие данные: в районах расположения таких крупных карьеров, как Соколовский, Сарбайский, Зыряновский, Коунрад-
ский, Аксайский, Златоуст-Беловский, |
абсолютная |
|||||
максимальная температура |
достигает |
|
35—40,9° С, |
|||
абсолютная |
минимальная |
снижается |
до |
(—32,8) — |
||
(—51°С), |
относительная |
влажность составляет от 34 |
||||
до 85%. |
В |
летнее время |
на карьерах |
металлический |
||
корпус горного оборудования нагревается под дейст вием солнечной радиации до 50—60° С, и температура
воздуха в кабинах машинистов иногда |
превышает |
температуру окружающей атмосферы |
на 15° С |
(табл. 9). |
|
По данным Московского научно-исследователь ского института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, на Коркинских карьерах летом в кабину эскаватора ЭШ-1 вследствие солнечной радиации поступает до 62 850 кдж/ч тепла [56]. Общее количество тепла, поступающего в летнее время в экскаватор, состав ляет около 175 980 кдж/ч.
Для очистки и кондиционирования воздуха в ка бинах горного оборудования карьеров предложены различные фильтро-вентиляционные установки. Однако до сих пор они имеют весьма ограниченное распространение. В связи с отсутствием совершенных средств борьбы с выделяющимися вредными приме сями содержание пыли, а иногда и газов в кабинах
117
Температура Горное атмосферного
оборудование воздуха в карьере, °С
|
Т а б л и ц а 9 |
|
|
Относи |
|
Температура |
тельная |
|
влаж |
||
воздуха в ка |
||
ность ат |
||
бине горного |
мосфер |
|
оборудования, |
||
•С |
ного |
|
воздуха, |
||
|
||
|
/о |
Экскаватор |
( - -29,5)-- ( - |
27,5) |
18,5--28,2 46--57 |
14--26 |
||||
ЭКГ-4,6 |
(- -24,0)-- ( - |
22,0) |
21,4- -31,2 48--64 |
14--36 |
||||
|
(- -18,0)-- ( - |
16,0) |
23,8- -27,8 |
61--67 |
17--36 |
|||
|
- 9,0) - |
- ( - |
7,0) |
18,6--28,8 |
80--95 |
14--51 |
||
|
(" |
26,2 |
|
8 |
29,8- -31,8 |
50--57 |
36--40 |
|
|
|
--27 |
||||||
|
|
30,2 |
- -30, 8 |
32,4- -32,8 |
49--51 |
29--32 |
||
Автосамосвал |
( - -19,5)-- ( - |
17,4) |
18,4--26,4 |
68--74 |
17--25 |
|||
БелАЗ-540 |
- 9,2) - |
- ( - |
7,0) |
15,2--25,2 |
66 -85 |
19--31 |
||
|
(- |
24,0 |
|
2 |
33,0--39,8 |
46--61 |
3?--49 |
|
|
|
- -25 |
||||||
Автосамосвал |
(- -19,7)-- ( - |
18,6) |
12,2--15,4 |
69 -70 |
32--40 |
|||
МАЗ-525 |
(•--13,5 -- ( - |
11,5) |
16,2--31,8 56--92 |
11--28 |
||||
|
|
28,6 |
- -31 2 |
38,2--44,4 43 -57 |
18--25 |
|||
Буровой станок |
(- -20,0)-'і- |
18,3) |
22,4- -35,8 54--58 |
9--13 |
||||
СБШ-250 |
|
29,4 |
- -30 |
8 |
33,8--34,6 49 -52 |
31--36 |
||
Грейдер |
(- -19,3)-- ( - |
18,0) |
13,8--14,8 |
72 |
32--34 |
|||
|
|
23,6 |
- -25 |
2 |
29,8--34,8 68 - 72 |
47--54 |
||
Бульдозер |
(-- 7,1) - - ( - |
5,1) |
12,2--21,4 54 - 70 |
23--36 |
||||
|
|
23,6 |
- -25 |
2 |
33,8--35,8 |
68 - 72 |
36--44 |
|
горного оборудования значительно превышает пре дельно допустимые концентрации.
В США па диатомитовом карьере «Джон-Мэн- виль» для очистки воздуха, поступающего в кабины электрических и дизельных экскаваторов и бульдозе ров, применяются фильтро-вентиляционные установки фирмы «Кайл-Патрик» 185]. Производительность установки на крупных экскаваторах достигает 56,6 м3 /мин, а на бульдозерах 5,66 м3 /мин. Фильтровентиляционная установка создает в кабинах горно транспортного оборудования избыточное давление величиной до 15,6 н/м2 , что исключает возможность попадания в них запыленного воздуха через имею щиеся неплотности. Очистка воздуха от пыли осу ществляется в две стадии. На первой стадии приме няется металлический сетчатый фильтр размером 305X610 мм, пропитанный вискозиновым маслом,
118
На второй стадии воздух пропускается через фильтр таких же размеров, изготовленный из 10-слойной бумаги.
Применение фильтро-вентнляциоиной установки позволяет снизить запыленность поступающего в ка бину воздуха, содержащего пылинки размером от 0,5
до 10 мкм, в среднем с |
116—1840 до 42—162 частиц |
на 1 см3 . |
|
Температура воздуха |
в кабине регулируется при |
помощи водяных нагревательных змеевиков и путем изменения количества воздуха, подаваемого в кабину. Для снижения влияния температуры окружающей среды, солнечной радиации и тепловыделения от дви гателей стенки кабин имеют теплоизоляционный слой толщиной 25,4 мм.
Секции пылевого фильтра заменяются ежедневно. Использованные сетчатые фильтры в мастерских очи щают паром и смазывают вискозиновым маслом. Фильтр второй стадии очистки ежедневно заменяется новым.
На поддержание и ремонт установки и на
периодическую замену |
фильтров |
затрачивается |
|||
1,2 чел.-смены в месяц. |
|
|
|
||
Основные недостатки |
установки: |
|
|||
а) |
ежедневная |
смена |
фильтра; |
|
|
б) |
организация |
службы по очистке паром и смазке |
|||
маслом сетчатого |
фильтра; |
|
|
||
в) разовое использование десятислойного бумаж |
|||||
ного фильтра; |
|
|
|
|
|
г) необходимость насоса и воды для регулирова |
|||||
ния температуры |
в кабине |
при помощи водяных |
|||
змеевиков; |
|
|
|
|
|
д) неудобство смены фильтра, находящегося на |
|||||
крыше |
экскаватора. |
|
|
|
|
На Коркинском буроугольном карьере на драглай |
|||||
не ЭШ-1 для очистки воздуха |
от пыли |
испытывалась |
|||
фильтро-вентиляционная установка, действие которой
основано на осаждении пыли водой, разбрызгивае |
|
мой вращающимся ротором. |
|
Установка состоит из циклона |
диаметром 350 мм |
и высотой 700 мм, бака-отстойника |
емкостью 270 дм3 , |
насоса для подачи воды из бака в циклон и вентиля тора типа ЭВР-3. Ротор установки вращается со ско-
119
