5349

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А.Лебедева

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ ТГВ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к практическим и семинарским занятиям по дисциплине «Экологическая безопасность систем ТГВ»

для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство профиль Теплогазоснабжение населенных мест и предприятий Очная форма обучения

Нижний Новгород

Н.Новгород

2016

1

УДК 620.9:502.3 (0,75)

Лебедева Е.А. Экологическая безопасность систем ТГВ [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. /Е.А.Лебедева; Нижегор. гос архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. –31 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Представлена информация о воздействии систем теплогазоснабжения и вентиляции на качество атмосферного воздуха; приведена характеристика вредных веществ, содержащихся в выбросах топливосжигающих установок и вентиляционных выбросах; рассмотрены комплексные мероприятия по снижению загрязнения воздушного бассейна оборудованием систем ТГВ.

Приведены указания по содержанию практических и семинарских занятий по дисциплине «Экологическая безопасность систем ТГВ», даны рекомендации по выполнению индивидуальных заданий и курсовой работы, подготовке к проведению промежуточной аттестации.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной образовательной программе направления 08.04.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение населенных мест и предприятий, одобренной решением научно-технического совета (НТС) от «9» июня 2015г. Протокол № 2.

.

© ЕА.Лебедева, 2016

© ННГАСУ, 2016.

2

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины Б1.В.ОД.3 Экологическая безопасность систем ТГВ являются:

- формирование теоретических знаний и практических навыков, а также передовых технологии в области защиты воздушного бассейна от выбросов оборудования систем ТГВ;

- умений владеть техникой экологических расчетов и способами предотвращения негативного воздействия оборудования установок и систем ТГВ на качество окружающей среды.

В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:

-методику планирования эксперимента, способы инструментальных замеров расхода выбросов и концентрации вредных веществ;

-методики расчета вредных выбросов топливосжигающего оборудования;

-механизм образования вредных веществ в процессах и системах ТГВ;

-специфику экологического воздействия систем теплоснабжения и вентиляции на состояние воздушного бассейна;

-современное экозащитное оборудование применительно к системам ТГВ;

-способы мониторинга уровня загрязнения, создаваемого оборудованием систем

ТГВ.

Уметь:

-выявить источники загрязнения атмосферного воздуха, включая системы ТГВ;

-выполнить расчет распределения вредных веществ в атмосфере от различных источников загрязнения;

-использовать механизм образования вредных веществ для снижения выбросов технологическими методами;

-проводить экологическую оценку воздействия систем теплоснабжения и вентиляции на состояние воздушного бассейна;

-сравнить и выбрать схемы нейтрализации вредных веществ систем ТГВ;

-проводить инструментальные замеры расхода выбросов и концентрации вредных веществ в выбросах.

Владеть:

-современным оборудованием для проведения инструментальных замеров расхода выбросов и концентрации вредных веществ;

-способами выбора природоохранного оборудования систем ТГВ;

-спецификой современного природоохранного оборудования систем ТГВ;

-набором современного оборудования для снижения воздействия систем теплоснабжения и вентиляции на состояние воздушного бассейна;

-способами расчетного обоснования природоохранных технологий, используемых в системах ТГВ;

-методами обработки результаты инструментальных замеров концентраций вредных веществ выбросах систем ТГВ.

Данная дисциплина позволит студентам систематизировать полученные теоретические знания в области загрязнения воздушного бассейна вредными технологическими и вентиляционными выбросами, изучить механизм образования вредных веществ, выделя-

4

емых оборудованием систем ТГВ; укрепить практические навыки расчета и обоснования экозащитных технологий и оборудования с использованием современных отечественных и зарубежных достижений.

Таблица 1. Объем дисциплины в зачетных единицах

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

Раздел 1. Экологическая оценка топливосжигающих установок и систем промышленной вентиляции

Характеристика вредных веществ, содержащихся в выбросах топливосжигающих установок и вентиляционных выбросах. Расчет расхода выбросов от теплогенерирующей установки и системы местной вентиляции цеха. Расчет массы загрязняющих веществ в технологических и вентиляционных выбросах. Инструментальные методы анализа вредных веществ. Расчет распределения загрязняющих веществ в атмосфере.

Раздел 2. Разработка схемы очистки выбросов топливосжигающих установок

Расчет нормативов предельно допустимых выбросов токсичных веществ теплогенерирующей установкой. Определение степени очистки выбросов из дымовой трубы. Выбор схемы очистки выбросов теплогенерирующей установки. Расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха до и после природоохранных мероприятий

Раздел 3. Разработка схемы очистки вентиляционных выбросов

Расчет нормативов предельно допустимых вентиляционных выбросов. Определение степени очистки вентиляционных выбросов. Выбор схемы очистки выбросов системой местной вентиляции цеха. Расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха до и после природоохранных мероприятий

1.3 Порядок освоения материала

Студенты предварительно знакомятся с программой курса; в качестве раздаточного материала выдается «Перечень практических занятий», озвучивается основной и допол-

5

нительный список рекомендуемой литературы, включающий учебники, учебные пособия по дисциплине.

В течение курса со студентами проводятся практические занятия, семинары - дискуссии, индивидуальные и групповые консультации по вопросам выполнения индивидуальных расчетных заданий и выполнению курсовой работы.

Весь часовой объем курса делится на академический (аудиторный) и самостоятельный. Основными формами реализации дисциплины являются практические занятия, включающие семинары-дискуссии, а также формы самостоятельной работы: подготовка к семинарам - дискуссиям, практическим занятиям, подготовка к промежуточной аттестации (экзамену).

2. Методические рекомендации по подготовке к практическим занятиям

2.1.Общие рекомендации по проведению практических занятий

В соответствии с рабочей программой курса предусмотрено 36 часов практических занятий. Практические занятия в аудитории состоят из семинаров-дискуссий, на которых рассматриваются научные основы механизма образования вредных веществ в системах ТГВ, теория распределения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, разработкиспособы очистки выбросов, а также учебных занятий по разработке схем очистки выбросов, расчету и обоснованию экозащитного оборудования с использованием современных отечественных и зарубежных достижений.

Практические занятия направлены на закрепление теоретических знаний и выработку умений и навыков самостоятельного решения технических задач по предлагаемым темам. Выдаваемый студентам «Перечень практических занятий» позволяет сориентировать студентов в направлении поиска информации по конкретной теме семинара-дискуссии, поиску технических решений по индивидуальным заданиям.

Предлагается широкий спектр литературных источников, позволяющий расширить возможности студентов при самостоятельной подготовке к семинару-дискуссии, выполнению индивидуальных заданий, курсовой работы и экзамену. Кроме того, студентам необходимо знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы. Желательно готовить конспекты по изучаемым темам. Это особенно относится к тематике семинарских занятий, на которых производится дискуссия по предложенной тематике. При этом студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при выполнении курсовой работы.

Впроцессе проведения практических занятий используются различные методики

иформы работы: экспресс-опрос, семинар-дискуссия, демонстрация разработанных схем

итехнических решений на доске, тестирование, обучающие игры. Обязательно используются наглядные пособия.

На практических занятиях осуществляется текущий контроль работы обучающихся, включая контроль выполнения индивидуальных заданий.

2.2. Рекомендации по проведению семинаров-дискуссий

Подготовка к семинарским занятиям призвана сформировать у студентов навыки самостоятельного анализа информации по теме, умение дать по тому или иному техническому решению или проблеме аргументированный ответ, умение ориентироваться в лите-

6

ратурных источниках, формулировать собственные оценки, выводы, мнения по предложенной тематике.

Важной функцией семинарских занятий является углубление знаний, полученных в процессе подготовки к семинарудискуссии, их закрепление и применение при подготовке к выполнению индивидуальных заданий.

Семинарские занятия включают в себя такие формы учебной деятельности как устные выступления с докладами и их обсуждения, экспресс-опрос по теме и анализ особенностей решения обсуждаемой технической проблемы.

Особенно высоко оценивается выполнение презентаций по предложенной темати-

ке.

Таким образом, семинарские занятия как активная форма изучения темы, являются оптимальным средством контроля учебной деятельности студентов, а итоговые оценки, полученные на семинарских занятиях, влияют на результаты промежуточной аттестации.

2.3.Содержание практических и семинарских занятий

Втаблице 2 приведен перечень планируемых практических занятий разной формы: семинар-дискуссии и занятия, связанные с проведением экологической оценки технологий ТГВ, выбором и обоснованием экозащитного оборудования.

Таблица 2. Разделы дисциплины и форма контроля

7

Ниже приведено содержание практических занятий в соответствии с намеченной программой.

8

Занятие 1

Семинар-дискуссия

Тема: Характеристика вредных веществ, содержащихся в выбросах топливосжигающих установок и вентиляционных выбросах.

Впроцессии дискуссии должны быть обсуждено негативное воздействие систем теплогазоснабжения на состояние воздушного бассейна [2-3, 6-9, 18-25], рассмотрены загрязняющие вещества, содержащиеся в продуктах сгорания [2,3,15,16] и вентиляционных выбросах [15, 6-9], выявлены физико-химические и гигиенические характеристики, механизмы образования вредных веществ и степень воздействия на организм человека.

Впроцессе дискуссии должны быть проанализированы ответы на следующие во-

просы:

1.Какие токсичные вещества образуются при сжигании газообразного топлива?

2.Назовите их физико-химические свойства и воздействие на организм человека.

3.Назовите физико-химические свойства токсичных веществ, которые образуются при сжигании мазута? Чем отличается воздействие золы мазута от нейтральной золы?

4.Какие токсичные вещества образуются при сжигании твёрдого топлива? При каких условиях образуются твёрдые частицы в виде кокса и золы?

5.Какие условия топочного процесса определяют образование бенз(а)пирена (см. расчётные зависимости)?

6.Как различаются оксиды азота по механизму образования? Изменяется ли соотношение NO/NO2 при движении по газовому тракту и при выбросе в атмосферу?

7.Каковы различия в низкотемпературном и высокотемпературном механизме образования бенз(а)пирена? Приведите примеры образования БП при сжигании природного газа и мазута.

8.Поясните механизм образования продуктов неполного сгорания – оксида углерода и сажи в топочных камерах топливосжигающих установок.

9.По какому механизму образуются оксиды серы и пары серной кислоты в топочных камерах котлов?

10.Назовите класс опасности наиболее распространенных вредных веществ, содержащихся в продуктах сгорания органического топлива и вентиляционных выбросах.

11.Какие вредные вещества выделяются в различных стадиях окрасочного процесса? Назовите физико-химические свойства, воздействие на организм человека. Приведите основы расчета массы выделяющихся загрязняющих веществ.

12.Какие вредные вещества выделяются при различных видах сварки? Назовите физи- ко-химические свойства, их воздействие на организм человека. Как выполнить расчет вентвыброса выброса и массу вредных веществ?

13.Какие вредные вещества выделяются в различных стадиях гальванического процесса? Назовите физико-химические свойства, воздействие на организм человека. Приведите основы расчета массы загрязняющих веществ, выделяющихся в гальваническом процессе.

14.Растворители. В каких вентиляционных выбросах содержатся растворители? Назовите физико-химические свойства, их воздействие на организм человека.

15.Какие вредные вещества выделяются при механической обработке металлов? Приведите их свойства и воздействие на организм человека.

16.В каких вентиляционных выбросах содержатся взвешенные вещества? Какие виды взвешенных веществ Вы знаете? Назовите физико-химические свойства, их воздействие на организм человека.

9