Комплексная безопасность, вып. 2(2), 2017
15. Жидко, Е.А. Логико-лингвистическая модель интегрированного менеджмента организации в ХХI веке / Е.А. Жидко // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2016. - №1(16). - С.91-93.
THE PROBLEM OF LABOR SAFETY DETERMINATION OF DUST CONCENTRATIONS AND
ITS DISPERSITY IN EMISSIONS IN ASPHALT CONCRETE PLANTS
S. A. Sazonova, S. D. Nikolenko, V. Ya. Manokhin, V. I. Buyanov
Sazonova Svetlana Anatol'evna, Voronezh State Technical University, candidate of technical sciences, docent of technospheric and fire safety department, е-mail: Sazonovappb@vgasu.vrn.ru.
Nikolenko Sergey Dmitrievich, Voronezh State Technical University, candidate of technical sciences, professor of technospheric and fire safety department, е-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru.
Manokhin Vyacheslav Yakovlevich, Voronezh State Technical University, doctor of technical sciences, professor of technospheric and fire safety department, е-mail: manohinprof@mail.ru.
Buyanov Victor Ivanovich, Voronezh State Technical University, docent of technospheric and fire safety department, е- mail buyanovppb@vgasu.vrn.ru.
ABSTRACT
Technological processes in asphalt concrete plants are accompanied by the emission of harmful substances and dust. Sampling in the analysis of dust is carried out by drawing dusty gas through filter materials. Methods for sampling air for dust during testing of ventilation systems are considered. Calculations are made for sampling under isokinetic conditions. Approximate volumes of air during sampling, dust concentration, gross emissions of harmful substances into the atmosphere, average dust content in the flue, and the total amount of dust in the stream are determined. The results of monitoring the dustiness of the air are used to select the method of dust protection in order to ensure the required level of environmental safety and labor safety in hazardous and hazardous industries.
Keywords: asphalt-concrete plants, technological processes, environmental safety, occupational safety, harmful substances, maximum permissible concentrations.
REFERENCES
1.Manohin V.Ya. Scientific-practical and methodological foundations of ecological safety of technological processes on asphalt-concrete plants. The dissertation author's abstract on competition of a scientific degree of the doctor of technical sciences, Saint-Petersburg, 2004.
2.Nikolenko S.D., Sazonova S.A., Manohin M.V. Protection of atmospheric air to ensure safe working conditions in asphalt plants. Scientific herald of the Voronezh State Architectural and Construction University. Series: Physicochemical problems and high technologies of building materials science, 2016, no. 2 (13), pp. 66-75.
3.Sazonova S.A., Manohin M.V., Manohin V.Ya. Calculation of dispersion of pollutant emission parameters at the industrial site and selection of effective measures to ensure occupational safety. Modeling Systems and Processes, 2016, vol. 9, no. 2, pp. 51-54.
4.Manokhin M.V., Manohin V.Ya., Sazonova S.A. Protection of the atmosphere from emissions and assessment of working conditions in asphalt plants. Modeling systems and processes, 2016,
v.9, no. 3., pp. 42-45.
5.Sazonova S.A., Nikolenko S.D., Manokhin V.Ya. Features of labor safety and environmental protection in asphalt plants. Modeling of systems and processes, 2016, vol. 9, no. 3, pp. 49-52.
6.Manokhin M.V., Sazonova S.A., Nikolenko S.D., Manokhin V.Ya. Development of constructive solutions for labor protection ensuring the emission of dust at asphalt plants. Scientific herald of Voronezh State Architectural and Construction University. Series: Physico-chemical problems and high technologies of building materials science, 2016, no. 2 (13), pp. 60-65.
81
Комплексная безопасность, Вып. 2(2), 2017
7.Manokhin M.V., Nikolenko S.D., Sazonova S.A., Manokhin V.Ya. Safety in the process of "hot" preparation of asphalt concrete. Scientific herald of Voronezh State Architectural and Construction University. Series: Physicochemical problems and high technologies of building materials science, 2016, no. 2 (13), pp. 76-82.
8.Sazonova S.A., Nikolenko S.D., Manokhin M.V. Creating safe working conditions in asphalt plants. Scientific herald of Voronezh State Architectural and Construction University. Series: Physicochemical problems and high technologies of building materials science, 2016, no. 2 (13), pp. 8388.
9.Sazonova S.A., Manokhin M.V., Nikolenko S.D. Provision of fire and explosion safety and labor safety in asphalt plants. Modeling of systems and processes, 2016, vol. 9, no. 2, pp. 54-57.
10.Sazonova S.A., Manokhin V.Ya., Nikolenko S.D. Requirements for labor safety in asphalt plants during loading and unloading operations. Modeling of systems and processes, 2016, vol. 9, no. 2, pp. 57-60.
11.Sazonova S.A., Manokhin M.V., Nikolenko S.D. Ensuring labor safety in asphalt concrete and cement-concrete plants in the operation of machinery and equipment. Modeling of systems and processes, 2016, vol. 9, no. 2, pp. 63-66.
12.Manokhin M.V., Sazonova S.A., Nikolenko S.D. Economic efficiency of safety measures in the process of "hot" preparation of asphalt concrete. Scientific herald of Voronezh State Architectural and Construction University. Series: Physicochemical problems and high technologies of building materials science, 2016, no. 2 (13), pp. 89-93.
13.Sazonova S.A., Nikolenko S.D., Manokhin M.V., Manokhin V.Ya. Influence of dustiness of a working zone of operators of mixers of asphalt-concrete plants on an estimation of safety of work. Modeling of systems and processes, 2016, vol. 9, no. 3, p. 53-56.
14.Zhidko E.A., Popova L.G. Information security of innovative Russia: the problem of cadres. Information and Security, 2011, vol. 14., no. 2, pp. 201-208.
15.Zhidko E.A. .Logiko-linguistic model of the integrated management of the organization in the XXI century. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2016, no. 1 (16), pp. 9193.
82
Комплексная безопасность, вып. 2(2), 2017
УДК 681.532.2:621.867.2
МЕТОД СНИЖЕНИЯ ПОЖАРНОГО РИСКА И ШУМА ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ
В. Л. Мурзинов
Мурзинов Валерий Леонидович, Воронежский государственный технический университет, доктор технических наук, профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности, e-mail: dr.murzinov@yandex.ru
Представлен ленточный конвейер с пониженным пожарным риском и шумом благодаря использованию воздушной подушки для обеспечения бесконтактного перемещения транспортёрной ленты. Ленточные конвейеры на воздушной подушке представляют собой взрывобезопасное и пожаробезопасное транспорт - ное средство, применяемое в различных производствах. Рассмотрен метод управления величиной проходного сечения питающих сопел, подающих воздух в воздушную подушку. Показана локальная система, реализующая принцип регулятора прямого действия, для управления толщиной воздушной подушки. На основе гидродинамической модели определены формулы для инженерных расчетов значений характеристик устройств перемещения.
Ключевые слова: пожарный риск, шум, ленточный конвейер, воздушная подушка, бесконтактное транспортирование, управление.
Введение. Перспективными конвейе- |
5. Небольшие затраты на обслуживание и ре- |
|
||||
рами с пониженным пожарным риском и шу- |
монт. |
|
|
|
|
|
мом, высокой производительностью при не- |
Однако имеются и недостатки – отсут- |
|
||||
большом удельном расходе энергии |
и - мествие систем управления толщиной воздуш- |
|
||||
талла являются конвейеры на воздушной по- |
ной подушки. У этих конвейеров величина |
|
||||
душке. Они входят в номенклатуру оборудо- |
толщины |
воздушной |
подушки |
определяет |
||
вания современных производств, как сред- |
энергетические показатели, уровень шума, |
|
||||
ство транспортирования различных |
грузов: |
устойчивость процесса перемещения и т. .д |
||||
от штучных изделий до сыпучих материалов. |
Поэтому |
управление |
размерами |
воздушной |
||
По сравнению с традиционными ленточными |
подушки может обеспечить наиболее эффек- |
|
||||
конвейерами на роликоопорах они обладают |
тивный |
режим |
функционирования |
всей |
||
рядом преимуществ. |
|
транспортной системы. |
|
|
||
1. Стабильная работа, безопасность и надеж- |
Ленточный конвейер со стабилизи- |
|
||||
ность. |
|
рованной толщиной воздушной подушки. |
|
|||
2. Длительный срок службы, низкие эксплуа- |
Конвейер с воздушной подушкой[1], пока- |
|
||||
тационные расходы. |
|
занный на рис.1, включает пневмокамеру 1, и |
|
|||
3. Удобство установки, высокая производи- |
расположенную над ней несущую поверх- |
|||||
тельность. |
|
ность 2, в которой выполнены прямоуголь- |
|
|||
4. Низкая металлоёмкость. |
|
ные отверстия 3. В этих отверстиях установ- |
|
|||
|
|
лены подвижные пластины 4. |
|
|
||
© Мурзинов В. Л., 2017
83
Комплексная безопасность, Вып. 2(2), 2017
Рис. 1. Схема фрагмента конвейера с соплом переменного сечения:
а) режим отсутствия транспортёрной ленты: сопло закрыто.
б) режим транспортирования на воздушной подушке: сопло открыто на величину, соответствующую нагрузке на транспортёрную ленту.
К пластинам 4, способным поворачи- |
необходимы инженерные методы расчёта |
||
ваться относительно осей 5, жестко прикреп- |
конструктивных элементов и аэродинамиче- |
||
лены ограничительные пластины 6 и стенки |
ских характеристик транспортной системы. |
||
7, которые являются стенками конического |
Эти методы могут быть получены на основе |
||
щелевого отверстия 8. На нижней стороне не- |
моделирования процесса создания воздуш- |
||
сущей поверхности 2 установлены неподвиж- |
ной подушки. Для этого необходимо опреде- |
||
ные ограничительные стенки9. В боковой |
лить распределение давления под транспор- |
||
стенке полости, образованной неподвижной |
тёрной лентой на основании учёта сил, дей- |
||
ограничительной стенкой 9, подвижной пла- |
ствующих на транспортируемое изделие и |
||
стиной 4, ограничительной |
пластиной 6 |
и |
определить толщину воздушной подушки в |
стенками пневмокамеры 1, выполнено атмо- |
равновесном состоянии в зависимости от раз- |
||
сферное отверстие 10, соединяющее эту по- |
личных конструктивных и расходных харак- |
||
лость с атмосферой. Над несущей поверхно- |
теристик. |
||
стью 2 располагается транспортёрная лента |
Моделирование расходно-геометри- |
||
11 на воздушной подушке. |
|
|
ческих характеристик ленточного конвей- |
Для успешного проектирования кон- |
ера на воздушной подушке. Для определе- |
||
вейеров, обеспечивающих |
управление |
тол- |
ния толщины воздушной подушки под транс- |
щиной воздушной подушки в условиях не по - |
портируемым изделием рассмотрим расчёт- |
||
стоянства нагрузки на транспортёрную ленту , |
ную схему на рис. 2. |
||
84
Комплексная безопасность, вып. 2(2), 2017
Рис. 2. Расчётная схема для определения толщины воздушной подушки под транспортёрной лентой при наличии кармана с коническим соплом в несущей поверхности
На расчетной схеме (рис. 2) представ- |
h |
¶U |
dz = 0 . |
|
|
лены основные размеры системы, коническое |
ò |
(4) |
|||
¶x |
|||||
сопло и транспортёрная лента с грузом. Ис- |
0 |
|
|
|
пользуя |
методику решения |
таких |
задач для и учитывая граничные условия |
|
|
||||||||||||||
течения |
воздуха в |
плоском |
канале |
запишем |
|
P = Po |
npu |
x = L1 |
ü |
(5) |
|||||||||
систему уравнений Навье-Стокса с учётом |
P = 0 |
npu |
x = R |
ý , |
|||||||||||||||
þ |
|
||||||||||||||||||
ряда допущений применяемых для плоских |
получим распределение давления в воздуш- |
||||||||||||||||||
течений [2]. Тогда, применительно к участку |
ной подушке на интервале значений [L1 ; R] |
||||||||||||||||||
[L1 ; R] можно записать |
|
|
|
|
|
P = Po |
(R - x) |
. |
|
|
(6) |
||||||||
|
|
¶P |
|
¶ 2U ü |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
= m |
|
|
ï |
|
|
|
|
(R - L1 ) |
|
|
||||
|
|
¶x |
¶z |
2 |
(1) |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
ý, |
|
Величину Po давления в кармане опре- |
|||||||||||||
|
|
|
¶(rU ) |
|
ï |
|
делим из условия равновесия транспортёрной |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
= 0 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
¶x |
ï |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
þ |
|
ленты на воздушной подушке. Вес G транс- |
|||||||||||
где P – избыточное давление в воздушной |
портёрной ленты с грузом на участке шири- |
||||||||||||||||||
прослойке, Па; U – скорость воздушной |
ной B уравновешивается избыточным давле- |
||||||||||||||||||
среды вдоль оси координат X, м/с; r |
– плот- |
нием в воздушной подушке и для этого рав- |
|||||||||||||||||
ность воздуха, кг/м3; |
m – динамическая вяз- |
новесия можно записать |
|
|
|
|
|
||||||||||||
кость воздуха, (Н·с)/м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
G = 2L1 BPo |
+ 2B òPdx , |
|
|
|||||||||||
В результате решения системы уравне - |
|
|
|
||||||||||||||||
ний (1) с учётом граничных условий |
|
|
откуда |
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
U = 0 |
npu |
z = 0ü |
(2) |
|
|
|
|
G |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
U = 0 |
|
|
|
ý, |
|
Po |
= |
|
|
(7) |
||||||||
|
npu |
z = hþ |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
B(R + L1 ) |
|
|||||||||||||||
получим уравнение для скорости по- |
и скорость потока в воздушной подушке бу- |
||||||||||||||||||
тока в воздушной подушке |
|
|
|
дет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U = |
|
|
|
(3) |
|
|
|||
|
2m dx |
|||
Принимая во внимание уравнение неразрывности в интегральной форме для сечения в потоке при условии отсутствия источников в самом потоке, то можно записать
U = |
G |
(h - z )z . |
(8) |
2mB(R 2 - L12 ) |
Расход воздуха QΠ необходимый для создания воздушной подушки может быть определен из равенства
85