Гальванические цеха

В этих цехах производят нанесение металла на поверхность различных изделий для предохранения их от коррозии, улучшения внешнего вида или придания поверхности большей прочности. Вредные вещества [13] выделяются в виде пыли (очистка, шлифовка, полирование и др.) и многочисленных химических веществ при химическом или электрохимическом обезжиривании, травлении, цинковании, кадмировании, хромировании и других операциях.

Перед нанесением гальванического покрытия изделия подвергают травлению и обезжириванию. При травлении используют растворы серной, соляной и азотной кислот. Для предварительной очистки изделий производят обезжиривание бензином [47]. В гальванических цехах наряду с отделениями травления и гальванопокрытия присутствуют участки хранения химикатов и приготовления растворов, а также машинное отделение и отделение полировки. В машинном отделении доминирующими вредными выделениями являются избытки тепла, а в полировальном ­– пыль.

Основные вредные вещества [49]: водород (H₂), оксиды азота (NO₂, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅), азотная кислота (HNO₃), оксиды хрома (CrO₃, Сr₂O₃, CrSO₄), плавиковая кислота (40%-ный раствор фторводорода HF в воде), растворители, серная кислота (H₂SO₄), фтористый водород (FH₃), хлористый водород (HCl), цианистый водород (HCN), щелочные аэрозоли (NaOH, КOH).

Наиболее распространенными устройствами для локализации вредных выделений в данном производстве являются бортовые отсосы. Методика их расчета и рекомендации по применению приведены в [44, 47, 52, 53, 117, 140 и др.].

Масса вредных веществ, поступающих в воздух при уносе растворов, определяется по формуле, M, г/ч:

(18)

где m – удельный унос растворов, отнесенный к площади F=1 м² обрабатываемой поверхности и к толщине δ=1 мкм толщины покрытия, л/(м²×мкм); F – площадь обрабатываемых поверхностей деталей (часовая программа), м²/ч; δ – толщина покрытия, мкм; с – концентрация испаряющегося вещества в растворе, г/л. Эти данные см. в [49, 91].

Методики расчета вредных выделений при других технологических процессах см. [49, 93, 105, 131 и др.].

Литейные цеха

В состав литейного цеха машиностроительного завода входят плавильные агрегаты, шихтовый двор, участки приготовления формовочных и стержневых смесей, разлива металла и очистки литья. В качестве плавильных агрегатов используют в основном вагранки открытого и закрытого типа, дуговые и индукционные печи. Расчет массы загрязняющего вещества производят по формуле:

(19)

где g – удельные выделения загрязняющих веществ на единицу продукции, кг/т [51, 54]; D – расчетная производительность агрегата, т/ч; η – эффективность средств по снижению выбросов в долях единицы; β – поправочный коэффициент для учета условий плавки стали (числитель) и чугуна (знаменатель): кислый процесс – 1.0/1.0, основной процесс – 0.80/0.67, применение кислорода – 1.15/1.10, плавка легированной стали – 0.85/-, предварительный нагрев шихты до 400 ⁰С – -/1.22.

При плавке чугуна выделяются: пыль, оксид углерода (CO₂), сернистый ангидрид (SO₂), оксиды азота (N_xO_y) и углеводороды (C_xH_y); при плавке алюминия дополнительно выделяются хлор (Cl) и фтористый водород (HF). Удельные выделения загрязняющих веществ можно найти в [47, 51, 54 и др.].

В рабочих зонах производственных помещений со значительными избытками явной теплоты (больше чем 23 Вт/м³) в летний период рекомендуется устройство аэрации. Так как за счет аэрации можно осуществить значительные (по сравнению с механической приточной вентиляцией) воздухообмены (от 20 до 150 об/ч) при сравнительно небольших затратах. Например, исследования на натуре и моделях показали, что в кузнечном цехе автозавода расход воздуха может достигать 3·10⁶м³/ч. Подробная информация по расчету аэрации представлена в [47, 52, 65, 135, 140 и др.]. См. также [76, 157, 159, 167].