Протэк’21 ite’21

АНАЛИЗ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 
АПФД НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ 
Еремина В. Ю., Иванова Н. А. 
ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН», г. Москва, Россия
В статье рассмотрены наиболее часто использующиеся системы очистки 
воздуха от аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, их свойства и виды, 
а также представлен расчет пылевой нагрузки. Расчет показал необходимость 
применения противопылевых респираторов. После их применения удалось уменьшить 
остаточную запыленность до нормативных значений. 
Промышленная пыль является одним из наиболее часто встречающихся 
вредных факторов, оказывающих неблагоприятное воздействие на работников 
предприятий. 
Многие виды пыли выводят из строя оборудование, снижают качество 
продукции, уменьшают освещенность производственных помещений, в том 
числе, аэрозоли преимущественно фиброгенного действия могут быть 
причинами профессиональных заболеваний органов дыхания, поражения глаз и 
кожи, острых и хронических отравлений работающих. 
Поэтому борьба с пылью является важной гигиенической и социально-
экономической задачей. 
Огромное число технологических процессов проходит с выделением 
мелкодисперсных частиц твердого вещества, которые попадают в воздух 
производственных помещений зоны, и может пребывать длительное время во 
взвешенном состоянии. 
Классификация АПФД представлена на рис. 1
. 
Аэрозоли дезинтеграции возникают в ходе механического измельчения, 
дробления и разрушения твердых пород или веществ (при взрывании и 
бурении, размоле и др.). 
Аппараты для очистки воздуха от производственной пыли в том или ином 
виде присутствуют практически на всех промышленных предприятиях. Они 
делятся на три основные группы: сухие и мокрые пылеуловители, 
электрофильтры (рис. 2). 
Класс условий труда (КУТ) выставляется только по ПДКсс для 
постоянных рабочих мест, даже если у АПФД есть ПДКмр. Если в течение 
смены имеет место превышения ПДКмр трех и более раз, то КУТ 
увеличивается на одну степень.

---

203 
ПРОТЭК’21 ITE’21 
Рис. 1. Классификация аэрозолей преимущественно фиброгенного действия 
Рис. 2. Классификация аппаратов газоочистки 

---

204 
ПРОТЭК’21 ITE’21 
Для АПФД основным показателем оценки степени их воздействия на 
органы дыхания рабочих является пылевая нагрузка (ПН). В случае, если 
среднесменная концентрация превышает предельно допустимые концентрации, 
то расчет ПН считается обязательным. 
Проведем расчет пылевой нагрузки для предлагаемой операции исходя из 
данных в таблице 1. 
Таблица 1. Исходные данные 
Наименование 
Значение 
Операция 
Выемка угля комбайном 
АПФД 
Угольная пыль с содержанием 7 % 
SiO
2
ПДК, мг/м
3
4 
Количество рабочих смен в год, N 
260 
Количество лет контакта с АПФД, Т 
4 
Энергозатраты, Вт 
200 
Фактические концентрации, мг/м
3
К
1
= 700; 
К
2
= 550; 
К
3
= 450; 
К
4
= 1050 
Длительность отбора проб, мин 
t
1
= 30; 
t
2
= 50; 
t
3
= 20; 
t
4
= 60 
Мероприятия по борьбе с пылью 
Орошение струѐй воды 
высокого давления; 
вентиляция 
Решение: 
1. Находим среднесменную концентрацию пыли при выемке угля К
СС
по 
формуле: 
К
СС
=
К
1
∗ 𝑡
1
+ 𝐾
2
∗ 𝑡
2
+ 𝐾
3
∗ 𝑡
3
+ 𝐾
4
∗ 𝑡
4
𝑡
1
+ 𝑡
2
+ 𝑡
3
+ 𝑡
4
; 
К
СС
=
700 ∗ 30 + 550 ∗ 50 + 450 ∗ 20 + 1050 ∗ 60
30 + 50 + 20 + 60
= 753.125 мг/м
3
2. Определяем пылевую нагрузку по формуле: 
ПН = 𝐾 ∗ 𝑁 ∗ 𝑇 ∗ 𝑄; 

---

205 
ПРОТЭК’21 ITE’21 
Т.к. энергозатраты рабочего составляют 200 Вт, то этот вид работы 
относится к категории IIa с Q = 7 м
3
. 
ПН = 753,125 ∗ 200 ∗ 4 ∗ 7 = 4,22 кг 
3. Рассчитываем контрольный уровень ПН по формуле: 
КПН = ПДК 
∗𝑁∗𝑇∗𝑄
; 
КПН = 4 
∗
200 
∗
4 
∗
7 = 22 400 мг 
4. КПН за 25 лет работы при условии соблюдения ПДК: 
КПН25 = ПДК 
∗𝑁∗𝑇∗𝑄
; 
КПН25 = 4 
∗
200 
∗
25 
∗
7 = 140 000 мг 
5. Определяем допустимый стаж работы при этих условиях: 
Т
1
=
КПН
25
𝐾 ∗ 𝑁 ∗ 𝑄
; 
Т
1
=
140000
753,125 ∗ 200 ∗ 7
= 0,13 сут ≈ 3 ч 
6. Рассчитываем медиану по формуле: 
𝑙𝑛 𝑀𝑒 =
𝑡
1
∗ 𝑙𝑛 𝐾
1
+ 𝑡
2
∗ 𝑙𝑛 𝐾
2
+ 𝑡
3
∗ 𝑙𝑛 𝐾
3
+ 𝑡 
4
∗ 𝑙𝑛 𝐾
4
𝑡
; 
𝑙𝑛 𝑀𝑒 =
30 ∗ 𝑙𝑛 700 + 50 ∗ 𝑙𝑛 550 + 20 ∗ 𝑙𝑛 450 + 60 ∗𝑙𝑛 𝑙𝑛1050
30 + 50 + 20 + 60
= 6.57; 
𝑀𝑒 = 𝑒
ln 𝑀𝑒 
= 𝑒
6,57
= 713,37 
7. Определяем геометрическое отклонение, исходя из формулы: 
𝜎𝑔
= 𝑒
2 𝑙𝑛𝐾
𝐶𝐶
𝑀𝑒
; 
𝜎𝑔
= 𝑒
2 𝑙𝑛 753,125
713,37
≈ 1,4 
8. Расчет пылевой нагрузки с учетом орошения, вентиляции и СИЗ, 
производим по формулам: 
a)
К
ост1
= К
СС
− К
СС
∗ Э
сум
,
где Э
сум
– суммарная эффективность способов борьбы с пылью; 
К
ост1
– уровень остаточной запыленности; 
b) Эсум = 1 − (1 − Э
1
) 
∗
(1 − Э
2
), 
где Э
1 
– принимается из табличных значений; 
Э
2
– эффективность пылеподавления вентиляцией, берется из таблицы. 

---

206 
ПРОТЭК’21 ITE’21 
c) В случае К
ост1
> ПДК, остаточная запыленность определяется по 
формуле: 
К
ост2
= К
ост1
− К
ост1
∗
Э
3
, 
где Э
3
– подставляется из табличных значений. 
Суммарная эффективность способов борьбы с пылью определяется по 
формуле: 
Э
сум
= 1 − 1 − 0,9 ∗ 1 − 0,6 = 0,96 
К
ост
= 753,125 − 753,125 ∗ 0,96 = 30,125 мг⁄м
3
Остаточный уровень запыленности равный 30,125 мг/м
3
превышает ПДК 
более чем в 7 раз. Необходимо использовать СИЗ органов дыхания, 
предназначенных для защиты от такого уровня загрязнений. Следовательно, 
К
ост2
= 30,125 − 30,125 ∗ 0,96 = 1,205 мг⁄м
3 
Проведя расчет для данных условий мною было рассчитано значение ПН, 
равное 4,22 кг за 5 лет без применения средств защиты и способов борьбы с 
пылью. В таких условиях общая продолжительность рабочей смены составила 
около 3 часов. После применения различных способов пылеподавления 
остаточная запыленность воздуха уменьшилась до 30,125 мг/м
3
. Но это 
значение превышает ПДК более чем в 7 раз. Поэтому в таких случаях 
необходимо применять противопылевые респираторы. После их применения 
удалось уменьшить остаточную запыленность до 1,205 мг/м
3
. Получившееся 
значение не превышает установленных норм (ПДК ≤ 4 мг/м
3
) и соответствует 
гигиеническим требованиям.