3.2.2. Очистные сооружения

Содержание автомобилей в чистом и опрятном состоянии – одно из обязательных условий соблюдения санитарных правил при пассажирских перевозках и транспортировании различных грузов, особенно продуктов питания. Кроме этого своевременная мойка автомобилей способствует сохранению лакокрасочных покрытий, а также позволяет обнаружить появившиеся неисправности. Отчасти по этой причине все современные автосервисы оснащаются мойками, ведь чистую машину приятнее и удобнее ремонтировать, а в случае покраски или полировки автомобиля мойка является неотъемлемой частью.

Рациональная организация мойки автомобилей предусматривает максимальную механизацию процесса при экономном расходе воды за счет повторного ее использования. Все это непосредственно связанно с решением важной государственной задачи – бережного отношения к природным ресурсам, охраной окружающей среды.

При мытье автомобиля возникает как минимум две проблемы. Первая – как наилучшим образом смыть все загрязнения с автомобиля, а это грязь, пыль, маслянистые вещества, и т.п. И вторая, более интересующая, - что делать с образовавшимся после промывки грязесолевым раствором. Как очистить воду от всех примесей, при этом имея высокую эффективность очистки и невысокие экономические затраты.

Достичь 100% очистки воды достаточно сложно и дорого, но этого совсем не требуется. Вода, очищенная на 95-97% вполне подойдет для вторичного использования, ведь для окончательной обмывки машины используется чистая вода из водоканала и она составляет не

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 79

Изм Лист № докум. Подпись Дата

более 10% от всего объема. На помывку одного легкового автомобиля расходуется примерно 250л, а на грузовой или автобус – 350-400л воды.

Снижению расхода воды на 1 автомобиль способствует не только совершенствование механизма мойки (высокое давление, повышенная температура воды, улучшенный материал и форма щеток и т.д.), но и разработка и применение новейших моющих средств.

И все – таки основной проблемой и самой опасной для окружающей среды является очистка сточных вод. Еще с незапамятных времен нам известны два способа очистки жидких стоков: отстаивание и механическая фильтрация.

Самый простой способ очистки воды – ее отстаивание в отдельной емкости. Обычно это так называемый “приямок”, а проще говоря, обычная прямоугольная яма, стенки и дно которой забетонированы и отделены от окружающего грунта с помощью гидроизоляции. Значительно реже по экономическим соображениям в роли “приямка” выступает отдельная емкость из водонепроницаемого материала. В отстойнике механические примеси оседают на дно, а верхний, очищенный слой воды забирается для последующей очистки.

Для отделения оставшихся примесей (соли, кислоты, автошампуня, нефтепродукты и т.д.) подходит способ механической фильтрации. Механические фильтры – это простые агрегаты, в которых вода загрязненная просачивается сквозь мельчайшие отверстия в фильтрующем материале, где задерживаются посторонние включения. Такие фильтры рассчитаны на долгое и многократное использование. По мере загрязнения фильтры очищаются обратной промывкой (контр – промывкой) чистой водой.

При тонкой очистке, наряду с механическими фильтрами, также используются и обычные отстойники, но немного измененные. Отстойник для “тонкого” отсева – это тот же “приямок”, только глубина его измеряется миллиметрами, в который помещается пакет разделенных между собой прямоугольных пластин. Между пластинами образуется множество “микроотстойников”, в которых и скапливаются микропримеси.

Но только очисткой от механических загрязнений воды после автомойки не обойтись. Механические системы не в силах задержать растворенные в воде примеси. На помощь приходит такое физическое явление как флотация. Суть этого явления в том, что если загрязненную воду заполнить мельчайшими, воздушными пузырьками, то на границе каждого пузырька за счет сил поверхностного натяжения будет создана особая энергетическая зона, инициирующая повышенную концентрацию молекул различных примесей.

Существует несколько способов насыщения воды пузырьками воздуха: это и ее вспенивание вращающимися лопастями (импеллерный способ), и каскадный метод (водопад). Лучшее пенообразование, с образованием гомогенной структуры мельчайших пузырьков в объеме воды, наблюдается при ее дросселировании через отверстие небольшого диаметра.

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 80

Изм Лист № докум. Подпись Дата

Способы более тонкой очистки – мембранный, химический и др. – применения на автомойках не нашли, вследствие их высокой стоимости.

Все эти методы очистки воды собираются с последовательную цепь, тем самым, образуя очистное сооружение с выдвигаемыми к нему основными требованиями:

- достаточно высокое и надежное качество очистки сточных вод без повседневного лабораторного контроля;

- компактность очистных сооружений – возможность размещения их на сравнительно небольшой площади;

- возможность серийного заводского изготовления всех агрегатов очистных сооружений и простота эксплуатации;

- широкий диапазон производительности установок на различную производственную мощность

3.2.3 Расчет очистных сооружений

В основу расчета очистных сооружений и системы оборотного водоснабжения с безнапорными гидроциклонами, прежде всего принимается расход воды на мойку автомобилей, исходя из норм расхода на мойку одного автомобиля и ежедневного количества автомобилей, подлежащих мойке.

1. Часовой максимальный расход сточных вод от мойки автомобилей.

Qч = дуд * N = 0,25*20 = 5 м3/ч

дуд – средний расход воды по норме на мойку одного автомобиля, (м3);

N – Максимально возможное число автомобилей, проходящих мойку в течение 1 часа.

2. Площадь живого сечения потока для расчета песколовки.

Fж.с. = дс / Vп = 0,00139 / 0,15 = 0,0093 м2.

дс – секундный расход сточных вод, (м3/с)

Vп – скорость протекания воды, (м/с)

3. Длина песколовки

L = К * Нр / U0 * Uп = 1,3*1000*0,0093 / 0,018*0,15 = 4,478 м.

К = 1,3

Нр – расчетная глубина проточного слоя песколовки.

Нр = Fжс / В = 0,0093 / 1 = 0,0093 м.

В = 1 м – ширина песколовки.

U0 = 18 мм / с – гидравлическая крупность взвешенных частиц песка.

4. Общая глубина песколовки.

Ноб = Нпер + Нр + Нос = 0,5 + 0,0093 +1 = 1,5 м.

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 81

Изм Лист № докум. Подпись Дата

Нпер – глубина от пола до уровня воды в песколовке.

Нос=1 – глубина осадочной части.

5. Объем приемного резервуара сточных вод.

Vпр = Qч*t = 5*0,25 = 1,25 м3.

t - время нахождения сточных вод в приемном резервуаре.

6. Гидравлическая нагрузка для расчета безнапорного гидроциклона.

Мгц = 3,6К*U0 = 3,6*1,98*1 = 7,1 м3/(м2*ч).

К=1,98 – коэффициент для гидроциклона с диафрагмой и цилиндрической перегородкой.

U0=1мм/с.

7. Площадь водного зеркала безнапорного гидроциклона.

Fвз = Qчн/Мгц = 10/7,1 = 1,41м2.

Qчн – часовой расход сточных вод, подаваемых насосами на безнапорный гидроциклон.

8. Диаметр безнапорного гидроцилиндра.

D = √Fвз*4/П = √1,41*4/3,14 = 1,34 м.

Для необходимого нам очистного сооружения необходим безнапорный гидроцилиндр с диаметром не менее 1,4м и производительностью 10 м3/ч.

9. Площадь напорных фильтров.

Fфп = Qчн/Vф = 10/10 = 1 м2.

Vф – скорость фильтрования, м/ч.

Первый слой двухслойного фильтра – кварцевый песок, высота слоя 600-700мм, минимальный размер зерен 0,5мм; максимальный – 1,25мм, эквивалентный диаметр зерен 0,8мм, коэффициент неоднородности 2.

Второй слой – антрацит, высота слоя 400-500мм, минимальный размер зерен 0,8мм, максимальный – 1,8мм, эквивалентный диаметр зерен 1,1мм, коэффициент неоднородности 2.

10. Производительность промывных насосов.

Qпн = 3,6*дип*Fф = 3,6*14*1 = 50,4 м3/ч.

дип – интенсивность промывки, л/(с*м2).

Fф – площадь фильтра.

11. Объем воды для промывки напорного фильтра.

Vпр = Qпн*tпр/60 = 50*6/60 = 5 м3.

t – время промывки, мин.

Эффект очистки воды от взвешенных частиц.

Э0 = (-В1+В2*100)/В1 = (490*100 – 2500)/2500 = 18,6%

В1 и В2 – концентрация взвешенных веществ в сточных водах на входе в песколовку и

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 82

Изм Лист № докум. Подпись Дата

выходе из нее.

13. Концентрация взвешенных частиц на выходе из песколовки после безнапорного гидроциклона.

В3 = 0,14*В2 = 0,14*490 = 68,6 м2/л.

14. Количество осадка.

Рос = (В1-В2)*Qсут/1000 = (2500-20)*50000/1000 = 1500кг.

Qсут – суточный расход сточных вод.

Объем осадка.

Мос = Рос/ρос = 1500/1800 = 0,8м3.

ρос – плотность осадка, кг/м3 (1500 – 2000).

15. Количество задерживаемых нефтепродуктов.

Рн = (В1-В2)*Qсут/1000 = (800-10)*50000/1000 = 580кг.

Объем задерживаемых нефтепродуктов в сутки.

Мн = Рн/ρн = 580/940 = 0,6м3.

ρн – плотность нефтепродуктов, кг/м3.

Вывод

Разработаны мероприятия, направленные на обеспечение охраны и защиты труда, обеспечение жизнедеятельности человека.

Разработанные мероприятия направлены на профилактику профзаболеваний и их недопущение.

На данной станции технического оборудования обеспечен высокий уровень пожарной и электробезопасности. Освещенность рабочего места удовлетворяет установленным нормам.

Спроектированный пост экологичен, поскольку имеет минимум отходов.

На станции применяются современное оборудование, снижающее процент тяжелого физического труда, в комплексе с современными устройствами очистки воды.

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 83

Изм Лист № докум. Подпись Дата

Заключение

В данном дипломном проекте была спроектирована станция технического обслуживания (СТОА), которая осуществляет техническое ремонт, диагностику, обслуживание автомобилей Volvo. Также был проектирован участок диагностики углов установки колес легкового автомобиля.

В первом разделе, в технологической части проведён расчёт годовых объёмов работ и объёма вспомогательных работ. Проведено распределение годовых объёмов работ по видам и месту выполнения. Проведён расчёт численности производственных рабочих, числа постов, числа автомобиле-мест ожидания и хранения. Определено общее количество постов и автомобиле-мест в дилерском центре, определены состав и площади помещений. Проведён расчёт площади всей территории. А так же определена потребность в технологическом оборудовании.

В разделе планировки помещений обоснована принятая планировка дилерского центра и даны рекомендации по компоновке помещений.

В экономической части проведен расчет экономического эффекта от работы дилерского центра, а так же рассчитан срок окупаемости капитальных вложений.

Все капитальные вложения окупятся через 4 года, и чистая прибыль дилерского центра составит более 2700000 рублей, следовательно, предприятие рентабельно.

В конструкторской части дипломного проекта выполнен выбор оборудования, подбор подъемника, спроектирован самоцентрирующийся держатель для закрепления адаптеров на колесах автомобиля, спроектирован поворотный градуированный диск. Спроектирована конструкция гидроцилиндра, опускающего подъемник, и подобрана насосная установка. Описана технология проведения работ по регулировке углов установки колёс на стенде SUNALIGN 4500/4800

В разделе экология, безопасность жизнедеятельности произведён расчёт освещённости участка поста и расчёт очистных сооружений станции технического обслуживания легковых автомобилей.

В целом расчет разрабатываемого поста диагностики показал целесообразность его использования на ремонтных предприятиях.

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 84

Изм Лист № докум. Подпись Дата

IV. Список литературы

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 85

Изм Лист № докум. Подпись Дата

1. Феодосьев В.И.; “Сопротивление материалов”; Москва; Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана; 2003.

2. Вильнер Я.М.; Ковалев Я.Т.; Некрасов Б.Б.; Минск; “Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам”; Высшая школа; 1976.

3. Анурьев В.И.; “Справочник конструктора машиностроителя. Том 1.”; Москва; Машиностроение; 1982.

4. Анурьев В.И.; “Справочник конструктора машиностроителя. Том 2.”; Москва; Машиностроение; 1982.

5. Анурьев В.И.; “Справочник конструктора машиностроителя. Том 3.”; Москва; Машиностроение; 1982.

6. Сарбаев В.И., Селиванов С.С., Коноплев В.Н., Демин Ю.Н.; “Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: механизация и экологическая безопасность производственных процессов.”; Ростов-на-Дону; Феникс; 2004

7. Харин В.И.; “Авиационные приборы”; Москва; Транспорт; 1978

8. Кузнецов Е.С., Воронов В.П., Болдин А.П.; “Техническая эксплуатация автомобилей”; Москва; Транспорт; 1983

9. Гусаков Н.В., Зверев И.Н., Карунин А.Л., Мерзликин П.А., Селифонов В.В.; “Конструкция автомобиля. Шасси.”; Москва; 2000

10. Юдин Е.Я., Белов С.В.; “Охрана труда в машиностроении.”; Москва; Транспорт; 1983

11. Гольд Б.В.; “Конструирование и расчет автомобиля.”; Москва; Машгиз; 1962

12. Фалькевич Б.С.; “Теория автомобиля.”; Москва; Машгиз; 1963

13. Дунаев П.Ф., Леликов О.П.; “Конструирование узлов и деталей машин.”; Москва; Высшая школа; 2001

14. Журнал “За рулем.”; №4; 2002

15. М.У. 1128; “Определение углов установки управляемых колес и углов наклона шкворней легкового автомобиля.”

16. Инструкция по эксплуатации компьютерного стенда «развал-схождение» SUNALIGN 4500/4800 , Copyright 2002 Snap-on Technologies, Inc.

Разраб. Исламова Л.Г. 16.06.09 Пояснительная записка Лист

Проф. Абу-Ниджим Р.Х. 86

Изм Лист № докум. Подпись Дата