Обеспыливание зерноперерабатывающих предприятий

Характеристика производств. Вредные производственные факторы

Основными зерноперерабатывающими предприятиями являются элеваторы, мельницы, заводы по производству комбикормов, силосные хранилища. Технологические процессы сопровождаются выделением разных вредных отходов в производственные помещения — избыточные теплота, влага, вредные газы и пыль. Это неблагоприятно отражается на микроклимате и санитарно-гигиеническом состоянии цехов предприятий, способствуя возникновению опасных и вредных производственных факторов, которые влияют на работающих.

Повышенные влажность и запиленость ухудшают режим эксплуатации и сокращают срок службы технологического оборудования и строительных конструкций. Серьезной проблемой на предприятиях отрасли является высокая взрыво и пожаробезопастность, причинами которой становятся значительные неорганизованые пылевыделения органических горючих веществ и возникновение пожаровзрывоопасных пылевоздушных смесей.

Однако основной вредностью, которая выделяется при переработке зерна, остается органическая пыль используемого сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции. Процессы загрузки, выгрузки и транспортировки сырья, его обработка, складирование и хранение, сопровождаются значительными пылевыделением, что приводит при недостаточно эффективной вентиляции к запылености воздуха в производственных помещениях, значительно превышающие безопасные концентрации.

На элеваторах зерно проходить технологические операции принятия, очистки, осушения, отпуска, сопровождающиеся многоразовым перемещением транспортными механизмами, самотеком по системам, в системах пневмотранспорта. Трение зерна о стенки оборудования и трубопроводов приводит к стиранию оболочек зерна и возникновению органической и минеральной пыли, которая образуется через загрязнение зерна при сборе и транспортировке разными неорганическими примесями.

Увеличению пылевыделения способствуют как недостаточная герметизация оборудование, так и неэффективная работа аспирационных систем и вентиляции в целом. Даже при хорошей работе аспирации в воздухе присутствует пыль продукта, который перерабатывается. ПДК зерновой пыли - 4 мг/м3, мучной пыли - 6 мг/м3 . В отдельных зонах производственных помещений и при аварийных ситуациях концентрация пыли в воздухе может превышать нормативные значения и повышаться до взрывоопасных концентраций.

Пыль зерноперерабатывающих предприятий представляет пожарно и взрывоопасность; присутствуя в воздухе — взрывоопасность, что осела на строительные конструкции и оборудование — пожароопасность. Взрывоопасные концентрации могут образовываться в технологическом и транспортном оборудовании, в силосах и бункерах, в воздуховодах аспирационных систем и пневмотранспорте, в пылеулавливающем оборудовании. Взрывоопасность пыли зависит от содержания в ней органических и минеральных веществ, от дисперсности и влажности. При увеличении содержимого минеральных примесей, зольности пыли повышается значение НКПРО (нижний концентрационный предел распространения огня), потому что минеральная пыль, внедреная во взрывоопасную пылевоздушную смесь, действует как флегматизующая добавка в процессе воспламенения и горения.

На возможность воспламенения пыли большое влияние оказывает содержание в ней влаги. Пыль с повышенной влажностью требует значительного количества теплоты на испарение влаги, которая снижает возможность возгорание.

По пожаро и взрывоопасности пыль классифицируется на две группы и четыре класса:

Группа А — НКПРО 65 г/м3:

I класс — НКПРО до 15 г/м3 (пыль кормовой муки, пшеничных отрубей);

II класс — взрывоопасная пыль из НКПРО от 16 до 65 г/м3 (пыль комбикормов, пшеничная, ячменная, овсяная, гороховая, травяная, хвойная мука).

Группа Б — НКПРО свыше 65 г/м3:

III класс — наиболее пожарноопасная пыль с температурой самовоспламенения до 250 °С (элеваторная пыль);

IV класс — пожарноопасная пыль с температурой самовоспламенения больше 250 °С (угольная и древесная пыль).

Требования к воздушной среде производственных помещений

Микроклимат и состояние воздушной среды производственных помещений зерноперерабатывающих предприятий формируются под действием факторов производственной среды, которые влияют на температуру, относительную влажность, подвижность и чистоту воздуха. Эти параметры микроклимата влияют на самочувствие и производительность работы персонала, и их оптимальные и допустимые пределы устанавливаются государственными и ведомственными нормами.

Пылеуловители:

• Циклоны. Циклонные аппараты входят в группу инерционного оборудования, образовывая в ней отдельный вид. Сепарация пыли из воздушного потока осуществляется в циклоне с помощью центробежной силы.

Циклоны широко применяются для очистки от пыли вентиляционных и технологических выбросов в пищевой промышленности и в других отраслях народного хозяйства. Есть все основания утверждать, что циклоны являются самым распространенным видом пылоуловлювающего оборудования.

Это в основном объясняется простотой их устройства, надежностью в эксплуатации при сравнительно небольших капитальных и эксплуатационных расходах. Эти расходы гораздо меньше соответствующих расходов на рукавные фильтры, а тем более на электрофильтры. Основным недостатком циклона является сравнительно невысокая фракционная эффективность при улавливании пыли до 5-10 мкм.

Работа циклона может быть нарушена из-за подсоса воздуха через пылевыпускное отверстие. Это явление наблюдается как при установке циклона на всасывающей, так и на нагнетательной линии вентилятора. Подсасываемый воздух препятствует процессу сепарации, несет осажденную пыль из циклона. При величине подсоса 10-15% от расчетного количества воздуха эффективность очистки резко падает.

При современных требованиях к обеспылеванию воздуху за счет очистки в циклоне, далеко не всегда можно добиться освобождения его от мелких фракций пыли. С постоянной жесткостью экологический требований, циклоны со своим КПД очистки 80-95% не отвечают требования времени. В настоящий момент широко применяют двухстепенную очистку, устанавливают после циклона фильтрационные пылеуловители, так, как при современных технологиях качество фильтровального материала и выполнения фильтра очень высоко.

• Фильтрационные пылеуловители.

Очистка происходит при прохождении запыленного потока через слой пористого материала. Процесс фильтрации основан на многих физических явлениях (эффекте зацепления, инерции, броуновском движении, действии гравитационных сил, электрических сил).

Для поддержки режима фильтрации в необходимых пределах нужно осуществлять регенерацию фильтра — удалять из него задержаные в фильтрующем слое пылевые частицы. Фильтры применяются в большом диапазоне температур, при разной концентрации взвешенных частей.

Соответствующим подбором фильтровального материала и режима очистки можно достичь необходимой степени очистки в фильтре практически во всех необходимых случаях . Стоимость очистки в фильтрах выше, чем в большинстве других аппаратов, которая объясняется большей конструктивной сложностью фильтров. Эксплуатация фильтров сложнее, чем эксплуатация инерционных пылеуловителей.

К фильтровальным тканям предъъявляють ряд требований: высокая эффективность очистки, достаточная воздушная нагрузка (скорость фильтрации), хорошая пылеемкость, способность к регенерации, высокая долговечность, стойкость к стиранию и другим механическим влияниям, низкая гигроскопичнисть, невысокая стоимость. Могут быть предъявлены дополнительные требования, обусловленные свойствами очищуемой среды, стойкость к определенным химическим веществам. В рукавных фильтрах применяют фильтровальные ткани, изготовленные из натуральных и синтетических волокон и их примесей.