Safety in Technosphere Safety in Technosphere Безопасность в техносфере 1998-071X 3701 10.12737/6021 Методы и средства обеспечения безопасности Methods and means of safety Методы и средства обеспечения безопасности Laser System of Aerosol Emissions Prevention Лазерная система предупреждения аэрозольных выбросов Веденин Евгений Игоревич Vedenin Evgeniy Игоревич svetokdojdei@mail.ru Чартий П. В. Chartiy Pavel V. pvc-60@yandex.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Шеманин В. Г. Shemanin Valeriy G. vshemanin@mail.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 Новороссийский политехнический институт (филиал ФГБОУ ВО) КубГТУ Россия Novorossiysk Polytechnic Institute of KubSTU Russian Federation Новороссийский политехнический институт (филиал ФГБОУ ВО) КубГТУ Россия Novorossiysk Polytechnic Institute of KubSTU Russian Federation 25 10 2014 25 10 2014 3 5 25 31 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/3701/view

Для повышения вероятности обнаружения аэрозольных выбросов и возможности выявления выбросов на ранних стадиях их формирования предлагаемая система одновременно контролирует концентрацию и функцию распределения частиц по размерам посредством двухволнового лазерного зондирования на основе метода спектральной прозрачности. Алгоритм работы системы таков, что время срабатывания системы не превышает 300 с. Лазерная система предупреждения сверхнормативных аэрозольных выбросов в атмосферу над промышленным объектом позволяет решить две важные задачи: предотвращение загрязнение окружающей среды и устранение потерь сырья в виде пылевых выбросов, уносимых в атмосферу.

Presented system simultaneously controls concentration and size distribution function of particles by means of twowave laser sounding on the basis of spectral clarity method for increase of probability of aerosol emissions detection and identification at early stages of formation. Due to the system’s operational algorithm its response time does not exceed 300 sec. Laser system of prevention of emissions above the allowable level over industrial facility allows to resolve two main issues: prevention of environmental pollution and elimination of raw materials losses in the form of dust emissions carried away into the atmosphere.

 лазерная система аэрозольные выбросы отказ концентрация функция распределения частиц по размерам метод спектральной прозрачности время срабатывания. laser system aerosol emissions failure concentration distribution function of particles by size spectral clarity method response time.

1. ВведениеЗагрязнение атмосферы различными загрязняющими веществами наносит серьёзный ущерб окружающей среде и здоровью человека. Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносят аэрозольные частицы, основным источником образования которых являются процессы механической активации в промышленном производстве. Примером такой технологии может быть производство цемента, в котором отходящие газы, смешиваясь с аэрозольными частицами, образуют пылегазовые потоки. Для обеспыливания выбрасываемых в атмосферу отходящих газов и аспирационного воздуха применяется пылегазоочистное оборудование (ПГО), которое предотвращает загрязнение атмосферного воздуха и потерю готового цемента. Концентрация аэрозольных частиц на выходе ПГО должна быть такой, чтобы с учётом рассеивания в атмосфере не происходило превышение значения предельно допустимой концентрации (ПДК) на границе санитарно-защитной зоны. В процессе производства цемента с некоторой вероятностью возможен отказ ПГО, при котором на выходе происходят сверхнормативные выбросы аэрозольных частиц в атмосферный воздух. Это может привести к значительному загрязнению окружающей среды и потере готового цемента.

Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Анализ методов диагностики воздушных потоков полидисперсных аэрозольных частиц //Вестник СПбО АИН. - СПб. 2008. - Вып. №5. - С. 102-138. Privalov V.E., Chartiy P.V., Shemanin V.G. Analiz metodov diagnostiki vozdushnykh potokov polidispersnykh aerozol´nykh chastits [Analysis methods for diagnosis of air flow polydisperse aerosol particles]. Vestnik SPbO AIN [Herald SPbSN AIN]. 2008, I. 5. P. 102-138. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. Idel´chik I.E. Spravochnik po gidravlicheskim soprotivleniyam [Handbook of hydraulic resistance]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1992. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под ред. А.А. Русанова. - М.: Энергоатомиздат, 1983. Rusanov A.A. Spravochnik po pyle- i zoloulavlivaniyu [Handbook of dust and ash collection]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1983. Прибор для измерения давления и скорости потока testo-512. www.testo.ru, www.meteopribor.ru. Pribor dlya izmereniya davleniya i skorosti potoka testo-512 [A device for measuring the pressure and flow rate of testo-512]. Available at: www.testo.ru, www.meteopribor.ru. DP-Calc Micromanometer Model 5825. www.tsi.com. DP-Calc Micromanometer Model 5825. Available at: www.tsi.com. Веденин Е.И., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Лазерная система предупреждения аварийных выбросов индустриальных аэрозолей в атмосферу // Известия ВУЗов. Физика. 2013. - Т. 56, Вып. 8/3. - С. 278-280. Vedenin E.I., Chartiy P.V., Shemanin V.G. Lazernaya sistema preduprezhdeniya avariynykh vybrosov industrial´nykh aerozoley v atmosferu [Laser warning system of accidental releases of industrial aerosols]. Izvestiya VUZov. Fizika [News of the universities. Physics]. 2013, V. 56, I. 8/3. P. 278-280. ГОСТ Р 50820-95. Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Методы определения запыленности газопылевых потоков. GOST R 50820-95. Oborudovanie gazoochistnoe i pyleulavlivayushchee. Metody opredeleniya zapylennosti gazopylevykh potokov [GOST R 50820-95. Equipment gas-crubbing and dust-collecting. Methods for determining the dust content of gas and dust flows.]. (in Russian) Архипов В.А., Ахмадеев И.Р., Бондарчук С.С., Ворожцов Б.И., Павленко А.А., Потапов М.Г. Модифицированный метод спектральной прозрачности измерения дисперсности аэрозолей/ Оптика атмосферы и океана. 2007. - Т. 20, № 1. - С. 48-52. Arkhipov V.A., Akhmadeev I.R., Bondarchuk S.S., Vorozhtsov B.I., Pavlenko A.A., Potapov M.G. // Optika atmosfery i okeana [Atmospheric and Ocean Optics]. 2007, V. 20, I. 1. P. 48-52. Rybalko A.N., Charty P.V., Shemanin V.G. Dust concentration measurement laser instrument at industrial conditions // Proceeding of SPIE. 2000. - Vol. 4316. - P. 130-136. Rybalko A.N., Charty P.V., Shemanin V.G. Dust concentration measurement laser instrument at industrial conditions [Dust concentration measurement laser instrument at industrial conditions]. Proceeding of SPIE [Proceeding of SPIE]. 2000, V. 4316. Р. 130-136. Шеманин В. Г., Васильев А.О., Чартий П.В Мониторинг выбросов углеводородов при хранении и транспортировке нефти и нефтепродуктов // Безопасность в техносфере. 2011. - № 5. - С. 3-7. Shemanin V. G., Vasil´ev A.O., Chartiy P.V Monitoring vybrosov uglevodorodov pri khranenii i transportirovke nefti i nefteproduktov [Monitoring hydrocarbon emissions during storage and transport of oil and oil products]. Bezopasnost´ v tekhnosfere [Security in the technosphere]. 2011, I. 5. P. 3-7. Privalov V.E., Rybalko A.V., Chartij P.V., Shemanin V.G. Effect of noise and vibration on the performance of a particle concentration laser meter and optimization of its parameters // J. Technical Physics. 2007. - Vol.77, No 3. - P. 62-65. Privalov V.E., Rybalko A.V., Chartij P.V., Shemanin V.G. // J. Technical Physics. 2007, V.77, I. 3. P. 62-65.