Проект реконструкции сеточной части БДМ №2 ООО "Енисейский ЦБК" с целью увеличения производительности

Описание технологической схемы сеточного стола. Расчет возможной производительности бумагоделательной машины (БДМ). Монтаж и техническая эксплуатация сеточной части БДМ. Расчет конструктивных параметров ящика с гидропланками и мокрого отсасывающего ящика.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 06.06.2010
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Грудной вал со стойками и подшипниками устанавливают на место и проверяют перпендикулярность его оси к продольной осевой линии машины или параллельность по отношению к базовой оси с помощью отвесов (рисунок 4.4).

1 - продольная балка стола; 2 - грудной вал; 3 - гидравлический цилиндр; 4 - седловина; 5 - сетка

Рисунок 4.3 - Гидравлический механизм подъёма-спуска грудного вала

С грудного вала (А) и базовой оси (В) на одинаковых расстояниях от их торцов с обеих сторон монтируемой машины опускают отвесы 1 и 2.

Оси этих валов между собой будут параллельны при равных расстояниях между отвесами, замеренных по установленной в горизонтальной плоскости линейке.

А - rpудной вал; В - гауч-вал; C - грудная доска; D - ящики с гидропланками; E - МОЯ; F - СОЯ; 1, 2 - отвесы; 3 - проверочная линейка; 4 - уровень

Рисунок 4.4 - Проверка оcей грудного вала, грудной доски, ящиков с гидропланками, отсасывающих ящиков (МОЯ и СОЯ)

Работу механизма подъёма-опускания вала проверяют вручную.

Отсасывающие ящики устанавливают параллельно грудной доске и ящикам с гидропланками, располагая их верхние плоскости на одной высоте с ними. Каждый отсасывающий ящик может быть перемещен по высоте посредством установочных винтов.

Далее устанавливают грудную доску (формующий ящик), ящики с гидропланками и отсасывающие ящики (МОЯ и СОЯ). Грудную доску и ящики с гидропланками выверяют на параллельность от грудного вала, а отсасывающие ящики - от гауч-вала. При предварительной установке ящиков по высоте оставляют запас 1 - 1,5 мм под шлифовку планок [17].

Окончательно выверку по высоте производят в пусковой период после установки планок. При этом верхние плоскости ящиков должны быть горизонтальными и на одной высоте с валами.

Затем устанавливают электродвигатели привода и выверяют их концы с концами валов гауча и сеткоповоротного вала на соосность и горизонтальность.

Нажимные приспособления для консольного вывешивания валов (гауч-вала, сеткоповоротного вала) обычно поступают в монтаж в собранном виде. Монтируют их в следующей последовательности: мостовым краном надвигают приспособление на цапфу вала с приводной стороны и устанавливают в проектное положение; особое внимание уделяют установке приспособления по высоте и оси вала. При пробном подъеме вала регулируют винт ограничения подъема, расположенный под приводной цапфой вала. Между приводной цапфой и боковыми установочными винтами оставляют зазоры 5 мм, чтобы ограничить колебания вала при консольном вывешивании. Прижимное устройство регулируют в боковом направлении так, чтобы при подъеме вал не смещался в сторону.

Мостки обслуживания монтируют параллельно со столом, чтобы обеспечить нормальные условия работы монтажников.

Результаты выверки валов сеточной части заносят в соответствующий формуляр.

После окончания монтажа валов и прочих узлов консольного стола консольные части поперечных балок притягивают к фундаментам (на приводной стороне).

С помощью гидравлических домкратов, встроенных в стойки, приподнимают концы балок на лицевой стороне и вынимают съемные детали (подушки). Опускают домкраты в исходное положение. В вывешенном положении стола от выбранных ранее точек повторно производят измерения. По разности результатов измерений вычисляют величину прогиба для концов поперечных балок. Если фактический, прогиб балок превышает допустимый, указанный в установочном чертеже, его регулируют путем затяжки гаек на консольных частях балок приводной стороны.

Величину допустимого прогиба задают одинаковой, независимо от действующих нагрузок и линейных размеров поперечных балок.

Последовательность затяжки гаек следующая: с помощью гидравлических домкратов концы балок на лицевой стороне приподнимают на 5 мм выше проектного положения; устанавливают съёмные детали и стальные пластины, толщина которых соответствует образовавшемуся зазору между поперечной балкой и съемной деталью; опускают домкраты и производят затяжку гаек; производит вывешивание балок и контролируют величину прогиба по концам. Операции повторяют до тех пор, пока прогиб достигнет заданной величины.

Для схемы с жестким креплением поперечных балок к стойкам приводной и лицевой сторон порядок работ следующий: с помощью съемных гидравлических домкратов, имеющихся в комплекте машины, приподнимают концы поперечных балок на лицевой стороне приблизительно на 5 мм; в образовавшийся зазор между опорной стойкой и съемной деталью устанавливают стальные пластины; опускают домкраты и производят затяжку гаек на консольных частях балок; приподнимают балки домкратами и вынимают стальные пластины; опускают домкраты.

Затяжку гаек производят до тех пор, пока не произойдет раскрытие стыка между съемной деталью и стойкой, закрепленной на поперечной балке. При этом зазор, необходимый для удаления съемных деталей при смене сетки, должен составлять 1--2 мм [18], кроме того, как гайки на консольных частях балок будут затянуты до требуемой величины, притягивают откидными болтами (через съёмные детали) концы поперечных балок к стойкам лицевой стороны.

Механизмы тряски (рисунок 4.5) сеточного стола монтируют в следующей последовательности: разбивают и фиксируют струной оси механизма, устанавливают механизмы на фундаменты и выверяют. В качестве монтажных осей принимают ось приводных валов механизмов (в направлении центральной оси машины) и оси тяг (в направлении тряски) для каждого механизма. Координируют механизмы в работе по времени. Координация работы включает регулировку механизмов на максимальную амплитуду тряски (с помощью винтовой передачи) и установку тяг в верхние мертвые точки. Одновременно проверяют установочные размеры в направлении тряски. Проверяют центровку приводных валов смежных механизмов тряски по индикатору часового типа и устанавливают промежуточный валик, соединяющий эти валы.

Тяги механизмов соединяют плоскими пружинами с кронштейнами, закреплёнными на продольной балке сеточного стола приводной стороны. В местах соединений балок с механизмами тряски в поперечном направлении машины устанавливают плоские пружины, соединяющие балки приводной и лицевой сторон. Устанавливают приводной электродвигатель и центруют его к механизму по шкивам.

1 - продольная балка; 2 - вертикальные пружины; 3 - тяга, соединяющая сеточный стол с механизмом тряски; 4 - механизм тряски; 5 - электродвигатель; 6 - горизонтальная пружина

Рисунок 4.5 - Механизм тряски сеточного стола

Устанавливают корыта и желоба водосборного устройства подсеточной воды. Монтаж производят блоками согласно заводской маркировке. Блоки закрепляют на продольных балках и поперечных связях. Стыки блоков, места присоединения желобов к продольным балкам герметизируют эластомером ГЭН-150. Плиты ставят на пластмассу АСТ-1.

Подсеточную ванну собирают из отдельных секций и закрепляют на продольных балках и поперечных связях сеточного стола. После установки секций монтажные крюки срезают и неровности зачищают пневматической шлифовальной машинкой. Секции тщательно подгоняют одну к другой и сваривают. Все болты крепления ванны перед установкой смазывают водостойкой пастой и после затяжки фиксируют электросваркой. При электросварочных работах следят за тем, чтобы размеры, замеренные по боковым плоскостям балок, были одинаковые (3 мм). В начале вспомогательных балок к их боковым плоскостям приваривают ограничительные пластины, фиксирующие положение балок относительно стоек лицевой стороны.

В последнюю очередь монтируют отсечки, спрыски, форматные линейки, устройства для смены сетки, установку воздушной заправки; присоединяют водо-вакуум- и воздухопроводы.

Грудной вал, формующая доска, ящики с гидропланками, отсасывающие ящики (МОЯ и СОЯ) и гауч-вал, расположенные на участке прямого хода сетки (зона отлива и формования бумажного полотна), должны находиться строго в одной горизонтальной плоскости. Поверка горизонтальности проводится прямым и перекрестным методами с помощью монтажных поверочных линеек и уровней или оптических инструментов. Грудной вал, гауч-вал и ведущий вал сетки (при установке вакуум-пересасывающего устройства) и все сетковедущие валы на обратной ветви сетки должны быть установлены с жесткими допусками на горизонтальность и взаимную параллельность друг другу. Базовым валом для монтажа сеточной части обычно служит гауч-вал или ведущий вал сетки. При наличии бомбировки проверка валов на горизонтальность производится в трех точках - посередине вала и по концам.

При монтаже бумагоделательных валов отклонение от горизонтальности цилиндрической части грудного вала, гауч-вала и ведущего вала сетки находится примерно в пределах от 0,01 до 0,06 мм/м. Примерно такие же пределы выдерживаются для сетковедущих валов. Рекомендуемая норма точности на отклонение грудного вала от горизонтальности составляет 0,04 мм/м и не более 0,2 мм на всю длину цилиндрической части. Для гауч-валов и ведущего вала сетки эти допуски составляют 0,1 мм/м и также не более 0,2 мм на всю длину валов. Такие же допуски даются для сетковедущих валиков. Отклонения от параллельности осей грудного вала и гауч-вала (или ведущего вала сетки) должны быть сведены к минимуму и составлять не более 0,08 - 0,15 мм па всю длину вала, а допуск на непараллельность остальных валов сеточного стола относительно друг друга должен находиться в пределах не более 0,2-0,3 мм на всю длину вала. Фактическая точность монтажа грудного вала и гауч-вала отражается в соответствующих монтажных формулярах (рисунок 4.1). Монтажные формуляры составляются также на точность установки нижних валов прессовой части и центровку муфт и промежуточных валов каждой приводной секции.

Диаметр гауч-валов на современных широких бумагоделательных машинах достигает 1200-1500 мм, а его вес для газетной машины с рабочей шириной 4200 мм в сборе составляет 18 т. Он должен монтироваться с особой тщательностью, ибо возможно повреждение шлифованного бронзового отсасывающего цилиндра. При монтаже, гауч-вала (и других валов подобного типа) главный гак мостового крана снабжается специальным балансом (балкой -- траверсой), позволяющим производить строповку гауч-вала по концам цилиндрической части с подкладками под стальные стропы специальных эластичных лент.

4.2 Ремонт и техническая эксплуатация сеточной части

Сложность и объем ремонтных работ зависят от скорости и ширины машины и от конструктивных особенностей сеточного стола (консольный, выдвижной).

Основные ремонтные работы сводятся к периодической выверке параллельности и горизонтальности валов (в особенности грудного, гауч-вала и ведущего вала сетки), выверке высоты напускной щели напорного ящика по всей ширине машины и ее положения относительно грудного вала, проверке и подгонке прилегания шабера грудного вала, шаберов сетковедущих валов (при каждой смене сетки), периодической ревизии подшипников сетковедущих валиков, осмотру и ремонту механизмов сеткоправки и сетконатяжки, проверке приводов (редукторов, муфт, промежуточных валов) и т. п. Все эти работы должны проводиться в соответствии с графиком ППР.

Необходимо систематически следить за состоянием поверхности покрытий отсасывающих ящиков. Отверстия покрытий и полость отсасывающих ящиков должны тщательно промываться при каждой смене сетки. Если покрытия изготовлены из высокомолекулярного полиэтилена или карбида кремния, то объем ремонта резко снижается и возрастает срок службы сетки.

На некоторых широких высокоскоростных машинах грудной и ведущий (головной) валы сетки подвергают бомбировке, что требует более внимательного наблюдения за состоянием их поверхности. Необходима периодическая перешлифовка этих валов (1 раз в год).

Описывающий гауч-вал подвергают периодической разборке, чистке и ревизии (1 раз в 6-12 мес.). При этом проверяют величину износа отсасывающей камеры, состояние и чистоту внутренней поверхности отсасывающей рубашки, чистоту отверстий отсасывающей рубашки и степень промывки отсасывающей камеры, все подшипниковые узлы. Индивидуальные разборка, чистка и проверка отсасывающего гауч-вала (как и всех других отсасывающих валов) связаны со значительным простоем бумагоделательной машины, проводятся во время ППР и требуют остановки машины на 6-10 ч [18]. Эта работа производится бригадой слесарей и такелажников под наблюдением механика цеха.

5. Строительные решения

В целлюлозно-бумажной промышленности головной проектной организацией является Государственный институт по проектированию предприятий целлюлозно-бумажной промышленности -- Гипробум (г. Санкт-Петербург), входящий в систему проектных организаций Министерства лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности. Как головной институт, он разрабатывает проекты планов перспективного развития отрасли, составляет проекты основных технических направлении в проектировании целлюлозно-бумажных предприятий, выполняет разработку отраслевой (ведомственной) нормативной документации, типовых проектных решений и других материалов, обеспечивающих единую техническую политику в отрасли.

Одновременно Гипробум является генеральным проектировщиком всех важнейших и крупных объектов строительства отрасли и ведет их комплексное проектирование.

Комплексное проектирование предприятий целлюлозно-бумажной промышленности также ведут:

Московский государственный институт по проектированию предприятий целлюлозно-бумажной промышленности - Мосгипробум (г. Москва) и его уральский филиал -- Уралгппробум (г. Пермь);

Государственный институт по проектированию предприятий целлюлозно-бумажной промышленности Сибири и Дальнего Востока -- Сибгипробум (г. Иркутск).

При необходимости все гипробумы привлекают для разработки отдельных частей проекта специализированные проектные организации других министерств и ведомств.

Небольшие по численности сотрудников и объему работ проектно-конструкторские подразделения имеются в составе отраслевых производственных объединений (например, в Риге, Таллине, Киеве), а также на отдельных предприятиях. Эти проектные подразделения выполняют главным образом проектные работы по реконструкции отдельных участков производства действующих предприятий [19].

На выбор оптимального варианта объемно-планировочных решений существенное влияние оказывает возможность применения перспективных конструкций зданий в целом и их элементов. Несмотря на разнообразие требований к строительным конструкциям предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, в распоряжении проектировщиков остаются в основном три вида материалов: бетон, сталь и дерево.

Наиболее распространенным материалом является железобетон. Для каркасов зданий, элементов покрытий, перекрытий и ограждающих конструкций рекомендуется, как правило, применение железобетонных изделий в виде сборных элементов в соответствии с «Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов» (ТП 101--76) и всероссийской номенклатурой типовых железобетонных конструкций.

Машины и оборудование, вызывающие вибрацию и шумы, должны снабжаться амортизаторами на станинах машин, а их фундаменты, как правило, должны изолироваться от фундаментов зданий.

В залах бумагоделательных машин для устранения образования капели от конденсирующих на кровельных конструкциях паров устраивается подвесной потолок, в пространство над которым подается теплый воздух. В последнее время находит применение конструкция такого потолка из натяжных алюминиевых полос, раскатываемых на всю длину зала при помощи натяжных устройств.

Для возможности выполнения профилактического ремонта и систематического обслуживания здания, в том числе для мытья и ремонта окон и стен, в конструкциях зданий следует предусматривать либо стационарные устройства, например монорельсы, на уровне карниза для подвесных устройств, либо, если позволяет высота здания, передвижные установки. Во всех случаях нужно предусматривать уширенные отмостки, совмещенные с тротуаром, обеспечивающие свободные подъезды к зданию передвижных средств.

При строительстве новых предприятий габаритные схемы зданий бумажных фабрик определяются преимущественным применением бумагоделательных машин с обрезной шириной (о. ш.) полотна 4,2; 6,3; 6,72; 8,4 м.

Практика последних лет проектирования зданий бумажных фабрик может быть представлена нижеприведенным примером поперечным разрезом, характеризующим основные параметры габаритных схем главных производственных корпусов.

На рисунке 5.1 показано размещение двух бумагоделательных машин с о. ш. 4,2 м, производящих газетную бумагу.

Рисунок 5.1 - Габаритная схема здания бумажной фабрики с установкой двух бумагоделательных машин с о. ш. 4. 2 м.

При большой производительности машин обычно применяется схема здания павильонного типа, при котором каждая из машин размещается в своем «павильоне». Размещение каждой машины в своей изолированной секции обеспечивает независимый воздухообмен, наиболее стабильные метеорологические условия в зоне обслуживания машин, конструктивно позволяет предусматривать свободные объемы, создающие в зале буферные резервы воздуха, способствующие стабильности режима. Все эти обстоятельства наряду с размещением стороны обслуживания к наружной стене здания, обеспеченной естественной освещенностью и инсоляцией, способствуют созданию более нормальных условий для обслуживающего машину персонала. Раздельное размещение высокопроизводительных машин создает удобства во время монтажа, освоения, ремонтов и эксплуатационных наладок машины.

Реализованные в натуре здания с габаритными схемами павильонного типа подтвердили бесспорные и существенные их эксплуатационные преимущества.

ООО «Енисейский ЦБК» расположен на правом берегу реки Енисей в Ленинском районе. Производственные, складские и административные здания построены из кирпича и железобетона, в одно - четырехэтажном исполнении. Периметр предприятия огражден железобетонными плитами.

Дороги на территории завода асфальтированы и имеют ширину от 5 до 10 метров.

Для производства газетной бумаги применяется крупногабаритное оборудование, а технологический поток имеет вертикальную направленность. В связи с этими особенностями проектируемые здания завода спроектированы многоэтажными.

Для многоэтажных промышленных зданий более целесообразна каркасная схема, при которой все нагрузки, возникающие в здании, воспринимает его несущий остов (каркас), образующий вертикальными несущими элементами (колоннами), на которые опираются конструкции покрытия и перекрытия [20].

Основной материал несущих конструкций зданий железобетон. Железобетонные конструкции менее капиталоемкие, чем металлические. Железобетонные конструкции более устойчивы к коррозии, хорошо сопротивляются действию огня при пожаре.

Все здания и сооружения состоят из конструктивных элементов, которые подразделяются на несущие и ограждающие.

Несущие элементы: фундаменты, колонны, балки, фермы.

Ограждающие элементы: стены, окна, двери, полы и др.

Стены здания кирпичные. Кладка кирпича - цепная (рисунок 5.2). Такая кладка характеризуется попеременным чередованием ложковых и тычковых рядов.

Кирпичные облицовочные стенки соединяются между собой перевязью тычками кирпичей.

1 - ложковые ряды кирпича; 2 - тычковые ряды кирпича

Рисунок 5.2 - Цепная кладка кирпича

Здание бум. фабрики имеет сборный железобетонный каркас. Под железобетонные колонны укладывают столбчатый двухблочный фундамент (рисунок 5.3), состоящий из подколонника и двух фундаментных плит. В подколоннике имеется специальное углубление - стакан, в который устанавливают железобетонную колонну прямоугольного сечения. Зазор между колонной и стенками стакана заделывают бетоном. В каркасных зданиях стены опираются на фундаментные балки, которые защищают цокольные участки кирпичных стен от воздействия грунтовых вод и капиллярного подсоса влаги. Бум. зал оборудован мостовыми кранами, поэтому крайние колонны имеют односторонние, а средние двусторонние консоли, на которые устанавливаются подкрановые пути. Устанавливаемых на консоли колонны крановые пути состоят из железобетонных подкрановых балок и укладываемых по ним крановых рельсов. Железобетонные стропильные балки и стальные фермы являются несущей частью покрытия. По балкам и фермам покрытия укладываются железобетонные плиты покрытия. На плиты покрытия укладывается изоляционный слой, утеплитель, выравнивающий слой и кровельный ковер.

1 - железобетонный стакан; 2 - железобетонная подушка

Рисунок 5.3 - Двухблочный железобетонный фундамент

В здании бум. фабрики применяются железобетонные колонны двухэтажной разрезки (рисунок 5.4). Колонны имеют опорные консоли, которые служат для опоры ригелей. Балочные перекрытия цеха выполняются из сборных железобетонных конструкций - ригелей и перекрытия. Применяются балочные перекрытия, предназначенные для зданий, в которых технологическое оборудование устанавливают на плиты перекрытия, уложенные по полкам ригелей. В здании бум. фабрики применяются ребристые плиты перекрытия.

Рисунок 5.4 - Колонны двухэтажной разрезки

По технологической компоновке оборудование расположено на отметках: 4, 5, 6 (рисунок 5.5).

6. Автоматизация производственного процесса

6.1 Общие положения

Научно-технический прогресс современного общества во многом определяется использованием новых технологий, разработанных при активном применении физических, химических, биотехнологических и других явлений фундаментальной науки. Несмотря на традиционную консервативность ЦБП, современные технологии интенсивно проникают в технологический процесс производства целлюлозы, бумаги и картона. Одно из направлений, получивших существенное развитие, -- автоматизация технологических процессов [21].

Автоматизация технологических процессов производства бумаги и картона осуществляется с целью [22]:

-- повышения стабильности качества продукции и возможности стандартизации процессов;

-- уменьшения продолжительности простоев оборудования и увеличения, за счет этого, производительности оборудования;

-- снижения расхода ресурсов для производства бумаги: сырья, химикатов, энергоресурсов (электроэнергии, воды, тепловой энергии).

-- уменьшения количества персонала с целью снижения затрат на рабочую силу;

-- уменьшения роли человеческого фактора;

-- получения ценной, достоверной информации о состоянии технологического процесса и возможностей для поиска «лимитирующих звеньев» с целью повышения эффективности производила;

-- устранения повторяющихся проблем.

Современная бумагоделательная машина является сложным высокомеханизированным и автоматизированным агрегатом. Для регулирования технологических процессов и бесперебойной работы машина должна быть оснащена разнообразными контрольно-измерительными регулирующими приборами и аппаратами.

Сеточный стол бумагоделательной машины состоит из грудного вала, грудной доски, ящиков с гидропланками, отсасывающих ящиков (МОЯ и СОЯ), отсасывающего гауч-вала, ведущего вала сетки, сетковедущих валиков, охваченных бесконечной сеткой и установленных на опорной конструкции.

При изготовлении сетка подвергается вытягиванию на специальном станке. Однако, в процессе работы на бумагоделательной машине сетка удлиняется примерно на 0,05 - 0,1%. Для поддержания постоянного натяжения сетки, а также для удобства смены ее на машине устанавливают два натяжных устройства, одно из которых автоматическое. Натяжение сетки должно быть постоянным и достаточным для передачи вращения от гауча на все валы сеточного стола. Слабо натянутая сетка пробуксовывает по гаучу, провисает между обезвоживающими элементами, имеет повышенный износ на отсасывающих ящиках. Чрезмерно натянутая сетка больше вытягивается, а ее фильтрующая способность ухудшается. Для устранения этих недостатков на машинах устанавливают сетконатяжки.

Сетконатяжки обеспечивают возможность передачи усилий от приводного вала на остальные валы сеточного стола, поскольку сетка, помимо чисто технологических целей, выполняет также функции приводного ремня (транспортерной ленты).

Конструкция автоматической сетконатяжки у современных БДМ включают в себя все основные элементы АСР: датчики, преобразовательно-усилительную аппаратуру, исполнительные механизмы - рисунок 6.1.

1 - силоизмерительный вал; 2 - упругая опора вала; 3 - шарнир; 4 - пружина; 5 - силоизмерительный элемент (магнитоупругий датчик); 6 - электрическая схема; 7 - электромагнитный воздухораспределитель, 8 - пневмопереключатель, 9 - реверсивный пневмодвигатель; 10 - станция подготовки воздуха (компрессор).

Рисунок 6.1 - Принципиальная схема автоматического натяжения сетки

Силоизмерительный вал 1 служит чувствительным элементом системы измерения натяжения сетки. Равнодействующая R сил натяжения Т1 и Т2 ветвей сетки имеет вертикальную составляющую S, которая вместе с силой тяжести вала Р образует результирующее усилие, передаваемое на упругую опору вала 2, эквивалентная схема которой может быть представлена в виде шарнира 3 и пружины 4. Сжатие опоры результирующем усилием Р + S приводит к деформации силоизмерительного элемента 5, представляющего собой датчик автоматической сетконатяжки.

Таким элементом может являться магнитоупругий датчик усилий, который входит в состав электрической схемы 6 преобразования и усиления сигнала пропорционального упругой деформации опоры. В состав этой схемы входят также регулятор натяжения с релейным выходом, позволяющий, например, осуществлять переключения электромагнитного воздухораспределителя 7 и, соответственно, пневмопереключателей 8, каждый из которых имеет три положения (а - натяжение усилить, О - стоп, b - натяжение ослабить).

Каждый из них управляет подачей воздуха в реверсивные пневмодвигатели 9 от станций подготовки воздуха 10. Пневмодвигатели механически связаны с сетконатяжным валом (на схеме он не показан), перемещение которого обеспечивает регулирование натяжения сетки с приводной и лицевой сторон (в этом случае силоизмерительный вал имеет две упругих опоры и два датчика усилия).

6.2 Выбор точек контроля и регулирования

Контур управления автоматической схемы сетконатяжки является составной частью общей системы автоматизации БДМ, которая построена по трехуровневой схеме: на низшем уровне находятся датчики-преобразователи; средний уровень представляет регулирующий микроконтроллер; верхний уровень - ПЭВМ.

6.3 Обоснование выбора технических средств автоматизации АСУТП

На БДМ приходится постоянно следить за натяжением сетки и производить её натяжение вручную или с пульта управления. После автоматической сетконатяжки такая необходимость отпадает, так как постоянное натяжение контролирует магнитоупругий датчик, установленный на устройстве для измерения натяжения сетки и приводящий в действие исполнительный механизм, состоящий из пневмодвигателя, двух червячных редукторов соединенных между собой промежуточным валом и пневмопровода.

Магнитоупругий датчик (МД) - это измерительный преобразователь механических усилий или давления в электрический сигнал. Выполнен в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, у которого намагниченность (следовательно, и индуктивность катушки) меняется при деформации сердечника под действием измеряемой величины.

Магнитоупругие датчики могут иметь различные конструктивные исполнения, но в любом случае датчик состоит из магнитопровода или системы магнитопроводов, а также намагничивающей и измерительной обмоток. Магнитопроводы изготавливаются шихтованными. В сплошных магнитопроводах чувствительность снижается тем больше, чем выше частота тока, проходящего в обмотках датчика [1].

В основе магнитоупругих датчиков лежит эффект магнитной упругости ферромагнитных материалов. Магнитоупругим эффектом называют эффект изменения магнитом свойств под действием механических напряжений.

Принцип действия магнитоупругого датчика: под воздействием приложенного усилия к магнитопроводу в нем изменятся магнитная проницаемость , а также величина магнитного потока, созданного намагничивающей обмоткой. В результате изменяется ЭДС взаимной индукции и напряжения измерительной обмотки.

Преобразование механического усилия в электрическое напряжение условно можно разделить на три этапа. На первом этапе происходит преобразование измеряемого усилия в механическое напряжение в материале магнитопровода. На втором этапе происходит преобразование механических напряжений в магнитопроводе в изменение его магнитных характеристик. На третьем этапе изменения магнитных характеристик магнитопровода преобразуются в изменения выходного электрического напряжения.

Магнитоупругий датчик (иногда его называют прессдукторным) состоит из шихтованного магнитопровода и двух перпендикулярных обмоток, расположенных под углом 90° друг к другу. При прохождении тока в намагничивающей обмотке и отсутствии напряжений в магнитопроводе магнитный поток через плоскость вторичной обмотки оказывается равным нулю. При сжатии пакета поворачивается вектор магнитной индукции, создается поток через измерительную обмотку и в ней индуктируется ЭДС, пропорциональная сжимающей силе.

Недостатками магнитоупругого датчика является повышенный гистерезис.

Эти недостатки устранены в дифференциальном магнитоупругом датчике. Дифференциальный магнитоупругий датчик (ДМД) отличается от МД количеством измерительных обмоток и их расположением относительно подмагничивающей обмотки. Общий вид ДМД представлен на рисунке 6.2. У ДМД одна измерительная обмотка расположена в направлении действующего усилия, другая перпендикулярно этому направлению. Измерительные обмотки имеют равное число витков. Обмотка подмагничивания располагается под углом 45° к плоскости измерительных обмоток. Магнитопровод ДМД изготовлен из трансформаторной холоднокатаной текстурной стали Э-320 толщиной листа 0,35 мм.

Для улучшения линейности характеристик Uвых = F(P) листы с продольным и поперечным направлениями проката должны при шихтовке чередоваться.

Монолитность магнитопровода, обеспечивается склеиванием листов, стали полимерным клеем. В магнитопроводе имеется шесть отверстий диаметром 5,5 мм. Размеры магнитопровода 100Ч58Ч41 мм. Такой магнитопровод выдерживает силу статического сжатия до 2500 кг.

Рисунок 6.2 - Дифференциальный магнитоупругий датчик

Принцип действия ДМД поясняется рисунком 6.2, на котором показан характер распределения магнитных потоков при протекании переменного тока по намагничивающей обмотке w2. Если магнитопровод выполнен из магнитоизотропного материала и обмотки расположены симметрично, то при отсутствии сжимающего усилия магнитные линии потока, замыкаясь, пересекают равномерно обе измерительные обмотки w1 и w2 и индуктируют в обеих обмотках примерно равные ЭДС. Так как измерительные обмотки w1 и w2 соединены по дифференциальной схеме, суммарное напряжение на выходе датчика равно 0 (I, II, III - обмотки ДМД).

Работа ненагруженного датчика (Р = 0) может быть объяснена таким образом: ток намагничивающей обмотки создает напряженность, вектор Н которой в центре датчика перпендикулярен плоскости первичной обмотки. В изотропном пакете магнитопровода возникает магнитный поток, вектор В, индукции которого совпадают по направлению с напряженностью Н. Вектор В может быть разложен на две равные по модулю составляющие Вх и By, в результате этого в обмотках w1 и w2 индуктируются две равные ЭДС, а суммарное напряжение близко к нулю.

Под действием сжимающего усилия в обмотках w1 и w2 равные модули Нх и Ну вектора напряженности создают различные индукции Вх и By и индуктируют в этих обмотках, включенных по дифференциальной схеме, различные ЭДС. Выходное напряжение возрастает пропорционально увеличению сжимающего усилия.

Таким образом, ДМД позволяет уменьшить погрешности и увеличить линейный участок характеристики.

Для автоматизации процесса натяжения сетки производим установку, под опору измерительного вала, дифференциального магнитоупругого датчика ДМД-2500, с диапазоном измерения от 2500 до 25000 Н. Напряжение питания ДМД, переменное - 8 В с частотой 670 Гц, а выходное напряжение зависит от давления сетки на измерительный вал и изменяется от 0 до 125 В.

При изменении давления сетки на измерительный валик в ДМД возникает импульс, который, проходя через преобразователь напряжения Е855 М/1-3, изменяется на линейный сигнал с характеристикой от 0 до 0,5 мА. Сигнал с преобразователя поступает на контроллер КР-300, который взаимодействует с ПЭВМ.

Промышленный контроллер КР-300 - это компактный многоканальный многофункциональный высокопроизводительный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления техническими объектами и технологическими процессами. Он находит применение в электротехнической, энергетической, химической, металлургической, пищевой, цементной и других отраслях промышленности.

Контроллер КР-300 эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления. Контроллер КР-300 является программируемым изделием. Он позволяет, с одной стороны, эффективно и экономично управлять небольшим агрегатом и, с другой, - обеспечить высокую живучесть крупных систем управления.

Он позволяет вести локальное, каскадное, программное, супервизорное, многосвязное регулирование. Архитектура этой модели дает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления. В сочетании с обработкой дискретных сигналов эта модель позволяет выполнять также логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления.

Все модели контроллера содержат средства оперативного управления, расположенные на лицевой панели контроллера, позволяющие вручную изменять режимы работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и индицировать ошибки.

Стандартные аналоговые и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаются к контроллеру с помощью индивидуальных кабельных связей. Внутри контроллера сигналы обрабатываются в цифровой форме [23].

Основные технические характеристики контролера КР-300 приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Основные технические характеристики контролера КР-300

НАИМЕНОВАНИЕ

Характеристика КР-300

1

2

ВХОДЫ-ВЫХОДЫ

Аналоговые сигналы

унифицированные сигналы тока и напряжения, сигналы термопар и термосопротивлений, гальваническая развязка

Дискретные сигналы

0-40 V (0.3 А), 0-220 V (2 А), гальваническая развязка

Число модулей УСО:

-блока БК

-блока БУСО

3

4

Число блоков БУСО

4

Максимальное число аналоговых/дискретных входов-выходов:

-блока БК

-блока БУСО

-контроллера в целом

30 / 48

40 / 64

190 / 304

КОНСТРУКТИВЫ

Габаритные размеры блоков БК и БУСО, мм

80*160*365

Напряжение и частота питания блоков

24V, 220V, 50 Hz

Потребляемая мощность

не более 15 ВА на блок

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Число контуров всережимного регулирования с безударной ручной или автоматической реконфигурацией

32

Число логических шаговых программ

32

Число каналов ручного управления (с пульта)

224

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТРОЛЛЕРОВ

Цикл контроллера, с

0.01 - 0.4

Время рестарта контроллера, с

0.0005

Цикл опроса аналоговых входов, с

0.04 - 0.32

Цикл синхронизации баз данных резервированных контроллеров, сек

макс. 0.06

Реальная (с учетом времени обработки сообщений) скорость сети МАГИСТР

25,6 Кбайт/сек (12000 аналоговых / 192000 дискретных сигналов в секунду)

Цикл сети, сек (N контроллеров)

0.005*N, (макс. 0.155 сек, при N=31)

Скорость передач по шлюзовому порту

5000 аналоговых / 80000 дискретных сигналов в сек

ИНТЕРФЕЙС С ПЕРСОНАЛОМ

Интерфейс с технологом-оператором

Пульт контроллера, ПЭВМ верхнего уровня со SCADA-системами (открытые протоколы шлюзового порта)

Интерфейс с инженером КИП и А

Пульт контроллера, ПЭВМ верхнего уровня с программным пакетом ИСТОК и LEONA

Контроллер - программируемое устройство, но для работы с ним не нужны программисты. Процесс программирования сводится к тому, что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки, зашитой в постоянной памяти, извлекаются нужные алгоритмы, эти алгоритмы объединяются в систему заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настройки.

Также на контроллер сводятся данные с манометра, подключенного к пневмомагистрали с давлением 6 кПа. При падении давления воздуха в пневмомагистрали на стенде загорается контрольная лампа, сигнал на которую подается с ПЭВМ через контроллер.

С контроллера выводится два выхода на преобразователи дискретного универсального сигнала в исполнительный сигнал. С преобразователей сигнал поступает на электропневматические клапана БПА29000 - DN 100, которые расположены в параллельных пневмопроводах. Электромагнитный привод клапана состоит из тягового электромагнита, который при подаче тока в катушку втягивает шток соединенный с клапаном и тем самым открывает проход, по которому воздух направляется в рабочий орган - реверсивный пневмодвигатель N 2 - 250 об/мин., который приводит в действие исполнительный механизм.

Вся система автоматики БДМ, через контроллер, подключена к ПЭВМ, в которую сводятся все данные по работе машины, и отсюда же производится управление всей автоматической схемой машины.

7. Экологичность проекта

В связи с развитием промышленности возникла проблема охраны окружающей человека природной среды от загрязнения промышленными выбросами, представляющими существенную опасность для здоровья людей.

Микроклимат существенно влияет на самочувствие человека, на протекание физиологических процессов, от которых зависит поддержание постоянной температуры человека, следовательно, и его здорового состояния.

Чтобы физиологические процессы в организме человека протекали нормально, окружающая человека среда должна обладать способностью воспринимать тепло, вырабатываемое организмом. Соотношение между количеством тепла, вырабатываемого организмом, и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. Комфортными метеорологическими условиями в помещении считают условия, если они обеспечивают хорошее самочувствие работающего в оптимальных условиях для наиболее высокой производительности труда.

В комфортных условиях теплоотдача равна теплообразованию, благодаря чему температура тела человека сохраняется на уровне 36.5 - 37 С, а его работоспособность и обеспечение самоконтроля по безопасности труда находятся на высшем уровне. Если тепловое равновесие нарушено, например теплоотдача меньше теплообразования, то в организме происходит накопление тепла, что приводит к перегреву, следовательно, к травматизму и другим последствиям. Если теплоотдача больше теплообразования, то происходит переохлаждение с тяжелыми последствиями 36.

Если к колебаниям температуры воздуха организм человека приспосабливается в широком диапазоне от +50 до -50 С, то в её сочетании с влажностью эта приспособляемость ограничена.

Высокая влажность воздуха с его низкой температурой ускоряет теплоотдачу в окружающую среду, что приводит к потере тепла организмом с соответствующими последствиями.

Основным источником выделений влаги в зал бумагоделательной машины и соответственно скрытой теплоты является сеточная часть машины. Разбавленная волокнистая суспензия вытекает из напорного ящика на бесконечную сетку, на которой происходит формование бумажного листа за счет обезвоживания массы. Основное количество воды стекает в подсеточную ванну и далее направляется в бак оборотной воды для дальнейшего использования в технологической схеме, а с открытой поверхности, находящейся на сетке волокнистой массы, происходит испарение влаги в окружающую среду. Интенсивное испарение обусловлено высокими скоростью движения сетки (9,16 м/с) и температурой суспензии (50 °С).

Для улучшения процесса формования температуру бумажной массы для газетной бумаги повышают до 45 - 55 °С.

Повышение температуры бумажной массы на сеточном столе способствует интенсивному образованию водяных паров. Если увеличить температуру массы с 45 до 50 °С, то интенсивность испарения влаги возрастет на 80 %, а если повысить скорость машины вдвое при одной и той же температуре массы, то влаги испарится в 1,7 раза больше [35].

Помимо выделения влаги с открытой поверхности бумажной массы в зал бумагоделательных машин водяные пары поступают в результате испарения с нерабочей поверхности сетки, спрысков для промывки сеток, влажных поверхностей станины и пола.

Выделяющиеся в сеточной части водяные пары распространяются в прилегающих помещениях, ухудшая при этом микроклимат. Для обеспечения необходимых санитарно-гигиенических условий требуется увеличивать воздухообмен в помещениях, для чего затрачивается дополнительная энергия, повышается мощность оборудования и др.

Радикальным средством улучшения микроклимата в зале бумагоделательных машин является локализация выделяющихся вредностей за счет укрытия сеточной части машины. Однако большинство эксплуатируемых в настоящее время бумагоделательных машин имеют открытую сеточную часть машины, в том числе и БДМ №2 Енисейского ЦБК.

В связи с тем, что сеточная часть машины является источником значительного выделения теплоты и влаги, в последние годы разрабатываются и внедряются системы, локализующие распространение вредностей в окружающую среду. Местная вентиляция сеточной части машины относится к категории технологических отсосов, которые выполняются для локализации выделяющихся водяных паров, предупреждает их распространение по помещению и обеспечивает максимальный эффект вентиляции открытой сеточной части БДМ (рисунок 7.3).

1 - вентилятор для отсоса паровоздушной смеси; 2 - напорный ящик; 3 - бумажная масса; 4 - всасывающий воздуховод

Рисунок 7.3 - Схема местной вентиляции сеточной части бумагоделательной машины

В открытых схемах предусматривается удаление паровоздушной смеси из зон наиболее интенсивного испарения влаги для предотвращения распространения водяных паров в зале, защиты строительных конструкций и оборудования от конденсации на них водяных паров. На рисунке 7.4 приведена схема вентиляции открытой сеточной части бумагоделательной машины. Несколько вентиляционных установок отсасывают влажный воздух из верхней части зала, где водяные пары имеют высокую концентрацию, а также из подсеточной части в районе грудного вала, где происходит интенсивное парообразование. Рекуперация теплоты в этих отсасывающих системах не предусматривается. В районе сеточной части может быть организован забор воздуха, который в дальнейшем подается в сушильную часть.

1 - вытяжные системы из верхней зоны зала в районе сеточной части; 2 - отсос паровоздушной смеси из подсеточной части; 3 - вспомогательная установка для обдува подшивного потолка; 4 - отсос паровоздушной смеси на отметке обслуживания; 5 - чердачное помещение; 6 - забор сушильного воздуха из района сеточной части; 7 - подача воздуха общеобменной вентиляции на отметку обслуживания; 8 - подача свежего воздуха в помещение первого этажа; 9 - подача воздуха в сеточную часть машины

Рисунок 7.4 - Схема вентиляции открытой сеточной части бумагоделательной машины

В современных схемах вентиляции на потолочном перекрытии с целью предотвращения соприкосновения паровоздушной смеси с подшивным потолком предусматриваются вентиляционные установки для создания воздушной завесы. Для этого в чердачном помещении устанавливаются вентиляторы, с помощью которых воздух нагнетается в щелевидные сопла, из которых он вытекает плоскими струями, преграждая прикосновение паровоздушной смеси с подшивным потолком.

В чердачное помещение подается 40 - 50 % воздуха от расхода воздуха общеобменной вентиляции, а остальной направляется в рабочую зону зала. Из чердачного помещения воздух через специальные воздухонаправляющие устройства поступают в зал, смешивается с увлаженным воздухом и удаляется в окружающую среду.

Имеются конструкции залов бумагоделательных машин без подшивного потолка в районе сеточной части машины. Тогда предусматриваются установки для подогрева кровли, состоящие из центробежного вентилятора, калорифера, всасывающих и нагнетательных воздуховодов. Воздух забирается из помещения с температурой 20 - 28 °С, подогревается в калорифере до 50 °С и подается в обдуваемую зону.

В системе вентиляции сеточной части бумагоделательной машины предъявляются требования по обеспечению необходимых санитарно-гигиенических условий для обслуживающего персонала и предотвращению конденсации водяных паров на поверхности строительных конструкций.

Минимальный расход воздуха может быть достигнут за счет локализации выделяющихся водяных паров как в подсеточной, так и надсеточной частях. Рассмотрим схему вентиляционной установки для отсоса паровоздушной смеси из зоны между грудным валом и напорным ящиком. В этом пространстве устанавливаются отсасывающие воздуховоды, которые подсоединяются к центробежному вентилятору низкого давления Ц4-70 №2.

Местная вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения.

На рисунке 7.3 показан местный отсос влажного воздуха из подсеточной части машины. Всасывающие отверстия воздуховода для предотвращения попадания в воздуховод влаги закрыты козырьками. Отработавший воздух по воздуховоду удаляется в атмосферу, а свежий подсасывается из машинного зала. Местный отсос из подсеточной части предусматривается в том случае, если температура бумажной массы на сетке превышает 25 °С. Остальная влага, испарившаяся с сетки и влажных поверхностей, поступает в зал и ассимилируется воздухом общеобменной вентиляции.

Применение вентиляции открытой сеточной части обеспечивает санитарно-гигиенические параметры микроклимата и надлежащую чистоту воздуха в помещении.

7.1 Благоустройство и озеленение санитарно-защитной зоны и территории предприятия

На Енисейском целлюлозно-бумажном комбинате предусмотрен ряд мероприятий по благоустройству и озеленению территории предприятия. Территорию предприятия следует содержать в чистоте. Проезды и проходы, пути механизированного транспорта и площадки территории комбината в ночное время обязательно освещаются. Зимой тротуары и пешеходные дорожки очищаются от снега и льда, летом производится периодическая водная очистка.

Весной на территории завода и близлежащих территориях проводится уборка территории. На территории предприятия вокруг шумных цехов создается зеленая шумозащитная зона. Периодически санитарная зона предприятия благоустраивается и озеленяется.

7.2 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

В соответствии с ГОСТ Р.22.0.02 - 94 чрезвычайная ситуация - состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории, или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносит ущерб имуществу населения, экономике и окружающей природной среде.

В соответствии с Федеральным законом «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (постановление № 68 от 21 декабря 1994 года) [37] организации обязаны:

- планировать и осуществлять необходимые меры в области защиты работников организации и подведомственных объектов производственного и социального назначения от чрезвычайных ситуаций (ЧС);

- планировать и проводить мероприятия по повышению устойчивости функционирования организации и обеспечению работников организации в ЧС;

- создавать и поддерживать в постоянной готовности локальные системы оповещения о ЧС.

Под источником чрезвычайной ситуации понимают опасное природное явление, аварию или опасное техногенное происшествие, широкораспространенную инфекционную болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Чрезвычайные ситуации классифицируются по значительному числу признаков, по типам и видам событий, лежащих в основе этих ситуаций, по масштабу распространения, по сложности обстановки, тяжести последствий.

Чрезвычайные ситуации подразделяются на локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные.

Источником чрезвычайной ситуации техногенного происхождения являются аварии на промышленных объектах. Закон РФ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», 1997 г. [38], вводит понятие опасного производственного объекта. К опасным отнесены объекты, на которых осуществляется использование:

- токсичных веществ с уровнем средней смертельной концентрации в воздухе менее 0,5 мг/л;

- оборудования, работающего с высоким избыточным давлением (ДР > 0,07 МПа);

- взрывчатых и горючих веществ;

- веществ, образующих с воздухом взрывоопасные смеси;

- оборудования, работающего при больших температурах или при температуре нагрева воды более 1150 С и другие объекты.

Вероятность возникновения ЧС на таких объектах необходимо учитывать как при его проектировании, так и на всех стадиях последующей эксплуатации.

ООО «Енисейский ЦБК» расположен на правом берегу реки Енисей г. Красноярска Ленинского района во втором климатическом поясе. С востока, северо-востока, юго-востока к предприятию примыкает промышленная зона. С северо-востока предприятие граничит с Гидролизным заводом, Биохимическим комбинатом и очистными сооружениями, к востоку от предприятия расположена ТЭЦ-1. Аварийная ситуация на любом из этих объектов может повлечь взрывопожарную опасность на комбинате, а также существует опасность экологической катастрофы всего района. С северо-востока на юг по всей протяжённости комбинат граничит с жилым сектором. Здесь расположены детский сад, школа и т.д. Производственные, складские и административные здания построены из кирпича и железобетона, в одно - четырехэтажном исполнении. Периметр предприятия огражден железобетонными плитами. Дороги на территории завода асфальтированы и имеют ширину от 5 до 10 метров.

Для укрытия производственного и обслуживающего персонала имеются защитные сооружения II класса, суммарная вместимость которых составляет 3000 человек. Расположение укрытий относительно мест постоянного пребывания рабочих и служащих позволяет при необходимости заполнить их в нормативные сроки.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.