VВХ = 5,3 · 2 + 7,15 · 3 + 18,7 = 50,75 см3/моль

VДХЭ = 5,3 · 2 + 7,15 · 4 + 18,7 · 2 = 76,6 см3/моль [2, прил. 9]

DnB = 10-7 ? 312 1,76 /(5 ? (50,75 1/3 + 76,6 1/3)2 ? [(62,5 + 100) /(62,5 ? 100)]0,5 = 0,2499 ·10-6 м2/с

DnH = 10-7 ? 419 1,76 /(5 ? (50,75 1/3 + 76,6 1/3)2 ? [(62,5 + 100) /(62,5 ? 100)]0,5 = 0,4210 ·10-6 м2/с

Коэффициент диффузии для жидкой фазы определяется по формуле:

DжB = 7,4 ?10-15 ? (Ф ? М)0,5.Т /(? ? V0,6)

где ? - динамический коэффициент вязкости жидкости, Па·с;

?ВХ= 0,000152 Па•с;

?ДХЭ= 0,00029 Па•с;

Ф - безмерный параметр.

DжB = 7,4 ?10-15 ? (1 ? 62,5)0,5 ? 312 / 0,000152 ? 50,75 0,6 = 11,371 ·10-9 м2/с

DжН = 7,4 ?10-15 ? (1 ? 100)0,5 ? 419 / 0,00029 ? 76,6 0,6 = 7,919 ·10-9 м2/с

Коэффициент турбулентной диффузии найдем по формуле:

DS = 0,0929 ? (0,0124 + 0,59 ? hw + 0,0561 ?wк + 12,1 ? Vж /lw)2

DSB = 0,0929 ?(0,0124 + 0,59 ? 0,0600 + 0,0561 ?0,8167 + 12,1 ?0,0100 /1,43)2 = 0,003 м/с

DSН =0,0929 ?(0,0124 + 0,59 ?0,0048 +0,0561 ?0,8746 + 12,1 ?0,0435 /1,43)2 = 0,0174 м/с

Определяем числа единиц переноса в паре и жидкости по уравнению:

Nn =1770 ? hf1,2 ?(wк ?hf / Dn)-0,5

NnB = 1770 ? 0,0852 1,2 ? (0,8167 ? 0,0852 / 0,2499 ·10-6)-0,5 = 0,175

NnH = 1770 ? 0,0713 1,2 ? (0,8746 ? 0,0713 / 0,4210 ·10-6 )-0,5 = 0,193

Единица переноса в жидкости для верхней и нижней части колонны:

Nж =126000 ? hf1,9 ?(Vж ?hf / Dж? S1)-0,5

NжB = 126000 ? 0,0852 1,9 ? (0,0100 ? 0,0852 /(11,3706 ·10-9 ? 0,40))-0,5 = 6,75

NжB = 126000 ? 0,0713 1,9 ? (0,0435 ? 0,0713 /(7,9194 ·10-9 ? 0,40))-0,5 = 2,11

Общее число единиц переноса найдем по формуле:

NОГ = Nж ? Nп / (Nж + ??Nп),

где ? - фактор отклонения:

? = т ? G ? Мж / L ? Мп

?В= 0,2905 ? 25,38068 ? 71,15 / 8,822 ? 65,33125 = 0,91

?Н= 1,289 ? 32,33712 ? 89,87 / 45,742 ? 83,2375 = 0,98

NОГВ = 6,75 ? 0,175 / (6,75 + 0,91 ? 0,175) = 0,171

NОГН = 2,11 ? 0,193 / (2,11 + 0,98 ? 0,193) = 0,177

Локальную эффективность контакта найдем по уравнению:

ЕОГ = 1 - е - Nог

ЕВОГ = 1 - е - 0,17 = 0,157

ЕНОГ = 1 - е - 0,18 = 0,163

Число Фурье найдем по формуле:

F0 =DS ? hL ? lW /(Vж ?ZW),

где Zw - расстояние между приемной и сливной перегородкой.

Zw = 2 ? ((D/2)2 - (lW/2)2)0,5 = 2 ? (( 1,800 / 2)2 - ( 1,43 / 2)2)0,5 = 1,09

Zw = 2 ? ((D/2)2 - (lW/2)2)0,5 = 2 ? (( 1,800 / 2)2 - ( 1,43 / 2)2)0,5 = 1,09

hL - высота невспененной жидкости.

hL = hf ??,

? - фактор аэрации.

hLB = 0,0852 ? 0,5005 = 0,043 м

hLH = 0,0713 ? 0,5002 = 0,036 м

F0B= 0,0030 ? 0,043 ? 1,43 / (0,0100 ? 1,09) = 0,01646

F0H= 0,0174 ? 0,036 ? 1,43 / (0,0435 ? 1,09) = 0,01862

Эффективность тарелки по Мерфи:

?B = (1 + 4 ? 0,91 ? 0,01646 ? 0,157)0,5 = 1,0047

?H = (1 + 4 ? 0,98 ? 0,01862 ? 0,163)0,5 = 1,0059

EМГВ = (1+ 1,0047)2 ? ехр (1,0047 -1 /2 / 0,01646) - (1 - 1,0047)2 ? ехр (-(1,0047 +1)/ /2 / 0,01646) /(4 ? 1,0047 ? 0,91) -1/ 0,91 = 0,1682

EМГН = (1+ 1,0059)2 ? ехр (1,0059 -1 /2 / 0,01862) - (1 - 1,0059)2 ? ехр (-(1,0059 +1)/ /2 / 0,01862) /(4 ? 1,0059 ? 0,98) -1/ 0,98 = 0,1757

5.3.6 Расчет количества тарелок и высоты колонны КР2

Число действительных тарелок найдем по формуле:

n = nт / EМГ,

где пт - число тарелок по графику.

n В= 6 / 0,1682 = 36 тарелок

n Н= 4 / 0,1757 = 23 тарелок

Общее количество тарелок в колонне:

n = 36 + 23 = 58 шт.

Найдем высоту рабочей части колонны по формуле:

НТ = (пд - 1) · hт

НТ =(58 -1) ? 450 = 25845 мм = 25,8 м

Высота колонны определяется по формуле:

Н = НТ + ZН +ZВ,

где ZН ,ZВ - высота соответственно сепарационной части колонны, расстояние между днищем колонны и тарелкой.

Н = 25,8 + 1,09 + 1,09 = 28 м

5.3.7 Тепловой баланс колонны КР2

Рисунок 5.9 - Схема тепловых потоков

Тепловой баланс учитывает все тепло, вносимое в колонну и выносимое из нее. Согласно закону сохранения энергии можно записать (без учета потерь в окружающую среду):

QF + QФ + QГП = QД + QW + QP + QКИ + QПОТ,

где QF, QГП, QФ - приход тепла с исходной смесью, с греющим паром и флегмой, кДж/ч;

QД, QW, QР, QКИ - расход тепла с паром колонны, с кубовым остатком, с дистиллятом, кДж/ч;

QПОТ - потери тепла в окружающую среду, кДж/ч.

Расход тепла

Расход тепла с дистиллятом:

QP = Р ? СР ? tР,

где tР = 312 К,

СP - удельная теплоемкость дистиллята (ВХ) = 2058,1 Дж/(кг·К) [5].

QP = 59513,92 ? 2058,1 ? 312 = 38176887,12 кДж/ч

Расход тепла, с кубовым остатком:

QW = W ? СW ? tW,

где tW = 419 К,

СP - удельная теплоемкость кубового остатка (ДХЭ) = 1793,03 Дж/(кг·К).

QW = 51075,98 ? 1793,03 ? 419 = 38388514,19 кДж/ч

Расход тепла с паром колонны:

QД = Р ? (1 + R) ? (rР + СР ? tКОНД),

где tКОНД = 312 К,

СP - удельная теплоемкость дистиллята (ВХ) = 2058,1 Дж/(кг·К),

rP - удельная теплота конденсации пара дистиллята = 350333,3 Дж/кг,

R - флегмовое число.

QД = 59513,92 ?(1+ 0,469 )?( 350333,3 + 2058,1 ? 312 ) = 86698254,27 кДж/ч

Приход тепла

Приход тепла с исходной смеси:

QF = F ? СF ? tF,

где tF - температура исходной смеси = 363 K,

СF - удельная теплоемкость исходной смеси при, Дж/(кг·К).

СF = xF ? C1 + (1 - xF) ? C2,

где С1 теплоемкость винилхлорида = 4944,6 Дж/(кг·К),

С2 теплоемкость ДХЭ = 1491,51 Дж/(кг·К).

СF = 0,422 ? 4944,6 + 0,578 ? 1491,51 = 2 948,71 Дж/(кг·К)

QF = 110589,9 ? 2948,71 ? 363 = 118373568,3 кДж/ч

Тепло, получаемое с флегмой:

QФ =R ? Р ?СР ? tФ,

где tФ= 312 К,

СP - удельная теплоемкость дистиллята (ВХ) = 2058,1 Дж/(кг·К)

QФ = 59513,92 ? 0,469 ? 2058,1 ? 312 = 17897320,39 кДж/ч

Тепло, получаемое с греющим паром:

Свойства греющего пара при tКОНД' = 473 К и давлении Р = 1,5 МПа.

СГП - удельная теплоемкость = 4546,4 Дж/(кг·К),

rГП - удельная теплота конденсации пара = 1949782 Дж/кг.

QГП = GГП ? (rГП + СВ ? tКОНД'),

GГП = 103 % ? (QP + QW + QД - QF - QФ /rГП)

Сомножитель 1,02 учитывает увеличение расхода греющего пара на компенсацию тепловых потерь в размере 2 % от полезного затрачиваемого тепла.

GГП = 1,02 ? (38176887,1 + 38388514,19 + 86698254 - 118373568,3 - 17897320,39 / /1949782) = 14,1 кг/c

QГП = 14,1 ? (1949782 + 4546,4 ? 473) = 57898812,17 кДж/ч

Расход тепла с конденсатом испарителя:

QКИ = 14,1 ? 4546,4 ? 473 = 30366189,9 кДж/ч

Потери тепла:

QПОТ = QF + QФ + QГП - QД - QW - QP - QКИ

QПОТ = 118373568,3 + 17897320,4 + 57898812,17 - 86698254,27 - 38388514,19 - -38176887,12 - 30366189,9 = 539855,34 кДж/ч

Таблица 5.21 - Тепловой баланс колонны КР2

Приход	Количество тепла, МДж/ч	%	Расход	Количество тепла, МДж/ч	%
С греющим паром	57898,81	29,82	С дистиллятом:	38176,89	19,66
С исходной смесью	118373,57	60,96	С кубовым остатком	38388,51	19,77
С флегмой	17897,32	9,22	С паром колонны	86698,25	44,65
			С конденсатом испарителя	30366,19	15,64
			Потери тепла	539,86	0,28
Итого:	194169,70	100,0	Итого:	194169,70	100,0

Расхождение прихода и расхода не превышает 2 %.

5.3.8 Механический расчет

Расчет толщины обечайки

Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внутренним избыточным давлением, рассчитываем по формуле [6]:

S ? p ? D / (2 ? [?] ? ? - p)+ c,

где р - избыточное давление, МПа;

[?] - допускаемое напряжение, МПа.

[?] = ?? ?,

где ?- коэффициент (принимаем равным 0,9, как для взрывопожарных сред) [6];

? - допускаемое напряжение, МПа (для стали 20 К равно 136 МПа) [6, табл.13.1];

? - коэффициент прочности сварных швов (при контроле 100 % длины шва равен 1,0) [6, табл. 13.3];

С - прибавка к расчетной толщине (прибавка для компенсации коррозии, принимаем равной 2,0 мм).

Тогда толщина обечайки составит:

S ? 2 ? 0,5 ? 1800 / (2 ? 0,9 ? 136 ? 1 - 0,5 ) + 2 = 9,4 мм

Принимаем толщину обечайки равной 10 мм.

Расчет толщины днища

Толщину стенки эллиптического днища определим по формуле:

S ? p ? R / (2 ? [?] ? ? - 0,5p)+ c,

где R - радиус кривизны в вершине днища ( для эллиптических днищ R=D) [6];

[?] - допускаемое напряжение, МПа;

? - коэффициент прочности сварных швов (при контроле 100 % длины шва равен 1,0) табл. 13.3 [6];

р - избыточное давление, МПа;

С - прибавка к расчетной толщине (прибавка для компенсации коррозии, принимаем равной 2,0 мм).

S ? 2 ? 0,5 ? 1800 / (2 ? 0,9 ? 136 ? 1 - 0,5 ? 0,5) + 2 = 9,4 мм

Принимаем толщину обечайки равной 10 мм.

Расчет патрубков и штуцеров

Внутренний диаметр патрубка определяется из уравнений расхода:

d = (4 ? G / (? ? ? ? ?))0,5,

где G - массовый расход перекачиваемой среды, кг/с;

? - плотность среды, кг/м3;

? - скорость движения среды в трубопроводе, м/с по [2, табл. 7.1].

Внутренний диаметр штуцера на выходе пара:

d = (4 ? GB / (? ? ? ? ?Bn))0,5

d = (4 ? 25,38 / (3,14 ? 25 ? 12,22))0,5 = 0,325 м

Стандартный диаметр dу = 300 мм.

Внутренний диаметр штуцера на входе пара:

d = (4 ? GH / (? ? ? ? ?Hn))0,5

d = (4 ? 32,34 / (3,14 ? 25 ? 14,54))0,5 = 0,336 м

Стандартный диаметр dу = 300 мм.

Внутренний диаметр штуцера на входе флегмы в колонну:

d = (4 ? LB / (? ? ? ? ?Bж))0,5

d = (4 ? 8,82 / (3,14 ? 1 ? 880))0,5 = 0,113 м

Стандартный диаметр dу = 120 мм.

Внутренний диаметр штуцера на выходе кубового остатка из колонны:

d = (4 ? W / (? ? ? ? ?Нж))0,5

d = (4 ? 14,19 / (3,14 ? 2 ? 1052))0,5 = 0,093 м

Стандартный диаметр dу = 100 мм.

Внутренний диаметр штуцера на выходе жидкости из куба:

d = (4 ? LН / (? ? ? ? ?Нж))0,5

d = (4 ? 45,74 / (3,14 ? 2 ? 1052))0,5 = 0,166 м

Стандартный диаметр dу = 150 мм.

Внутренний диаметр штуцера на входе исходной смеси в колонну:

d = (4 ? F / (? ? ? ? ?F))0,5,

где ?F - плотность массы, кг/м3.

?F = MCM /X ? ?ВХ + (1- X) ? ?ДХЭ

?ВХ = MВХ / ?ВХ = 62,5 / 701 = 0,0892 м3/кмоль

?ДХЭ = MДХЭ/ ?ДХЭ = 100 / 878 = 0,1139 м3/кмоль

?F = (62,5 ? 0,422 + 0,578 ? 100) / (0,422 ? 0,0892 + 0,578 ? 0,1139) = 814 кг/м3

d = (4 ? 30,72 / (3,14 ? 3 ? 814))0,5 = 0,127 м

Стандартный диаметр dу = 125 мм.

5.4 Расчет конденсатора К2

Исходные данные

Приход пара в конденсатор GП= 48,1895 т/ч = 13,39 кг/с

Температура конденсации tКОНД= 45 оС

Физические характеристики винилхлорида при температуре 45 оС и при давлении Р = 0,6 МПа определены с помощью программы расчета «Физхим»

?ж= 896 кг/м3 , ?п= 14,32 кг/м3 , ?ж= 0,145 ?10-3 Па?с,

?ж= 0,1407 Вт/(м?К) , r = 289356 Дж/кг.

Охлаждение осуществляется водой со следующими характеристиками при средней температуре и давлении 0,6 МПа:

tНВ = 28 оС , tКВ = 42 оС , tСР = 35 оС , PrВ = 6,733 ,

СВ.= 4231 Дж/(кг?К), ?В= 0,816 ?10-3 Па?с, ?В= 983 кг/м3 , ?В= 0,513 Вт/(м?К)

Решение:

Тепловая нагрузка:

Q = GП? r = 13,39 ? 289356 = 3873311 Вт

?tБ = 45 - 28 = 17 К

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

?tМ = 45 - 42 = 3 К

?tСР =(?tБ + ?tМ) / 2 = (17 + 3) / 2 = 10 К

Принимаю

КОР = 500 Вт/м2?К.

Ориентировочная поверхность теплообмена:

FОР = Q / KОР? ?tСР= 3873311 / 500 ? 10 = 775 м2

На установке функционирует конденсатор с поверхностью теплообмена FОР = 896 м2 (диаметр кожуха D = 1,8 м, длина труб lТР = 8 м, трубы ??? =25?2 мм, число ходов nX = 2 , площадь сечения одного хода по трубам SТР = 0,358 м2). Пар, как более чистый теплоноситель отправляем в межтрубное пространство.

Удельная тепловая нагрузка

q =Q / FОР = 3873311 / 896 = 4323 Вт/м2

Расход конденсата:

Г = q ? ? ? dН / r = 4323 ? 3,14 ? 0,025 / 289356 = 0,00117

? = 0,725 ?[?ж3 ? ?ж? (?ж - ?п)g?r / (?ж ? dН ? (tКОНД - tСТ))]0,25 =

= 0,725 ?[0,1407 3 ? 896 ?(896 - 14,32)? 9,81 ? 289356 /(0,145 ?10-3 ? 0,025 ?(45 - 35)]0,25 = = 2627 Вт/(м2?К)

Число трубок N = 1400, количество рядов расположенных в шахмотном порядке 66, принимаем n = 0,2

?КОНД = ? ? N-n= 2627 ? 66 -0,2 = 1136 Вт/(м2?К)

Массовый расход воды:

GВ = Q / СВ ?(tВК - tВН) = 3873311,38 /(4231 ?(42 - 28)) = 65,4 кг/с

Объемный расход воды:

VВ = GВ / ?В = 65,4 / 983 = 0,07 м3/с

Скорость воды в трубах:

wВ = VВ / SТР = 0,07 / 0,358 = 0,19 м3/с

Re = wВ ? dВН ? ?В / ?В = 0,19 ? 21 ? 983 / 0,816 ?10-3 = 4701 .

Так как режим турбулентный то справедливо уравнение:

f = (1,82 ? ln Re - 1,64)-2 = (1,82 ? ln 4701 - 1,64)-2 = 0,0393 ,

принимаю (PrВ / PrСТ) = 1,

NuВ = (f / 8) ? ReВ ? PrВ ? (PrВ / PrСТ)0,11 /(1+12,7 ?(f / 8)0,5 ? (PrВ0,66 - 1)) =

= ( 0,03932 /8) ? 4701 ? 6,733 ? (1)0,11 / (1 + 12,7 ? (0,03932 /8)0,5 ?(6,733 0,6 - 1)) = 48

Коэффициент теплоотдачи к воде:

?В = NuВ ? ?В / dВН = 48 ? 0,513 / 0,021 = 1171 Вт/(м2?К)

Термическое сопротивление стенки из стали ЗО:

?СТ/?СТ= 0,002 / 50 = 0,04 ?10-3 м2?К / Вт

Термическое сопротивление загрязнений со стороны пара

RМ= 0,05?10-3 м2?К /Вт; со стороны воды RВ = 0,4 ?10-3 м2?К /Вт.

К = 1/(1/?КОНД +RМ + ?СТ/?СТ + RВ + 1/?В)=

=1/ (1/ 1136,3 + 0,05 ?10-3 + 0,04 ?10-3 + 0,4 ?10-3 + 1/ 1171) = 449,7 Вт/(м2?К) температуры стенки со стороны пара tСТ1 и воды tСТ2 определим исходя из равенства удельных тепловых нагрузок:

К ? ?tСР = ?КОНД ? (tКОНД - tСТ1) = ?В ? (tСТ2 - tСРВ)

tСТ1 = tКОНД - К ? ? tСР / ?КОНД = 45 - 450 ? 10 / 1136,3 = 41,0 оС

tСТ2 = К ? ? tСР / ?В+ tКОНД = 450 ? 10 / 1171 + 35,0 = 38,8 оС

Критерий Прандля для воды при температуре стенки

tСТ2 = 38,8 оС; PrСТ = 6,323

С учетом поправки

NuВ = 48 ? (PrВ / PrСТ)0,11 = 48,3

?В = NuВ ? ?В / dВН = 48 ? 0,513 / 0,021 = 1179 Вт/(м2?К)

Уточненный коэффициент теплопередачи:

К = 1/(1/?КОНД +RМ + ?СТ/?СТ + RВ + 1/?В)=

= 1/(1/ 1136,3 + 0,05 ?10-3 + 0,04 ?10-3 + 0,4 ?10-3 + 1/ 1179) = 450,9 Вт/(м2?К)

Необходимая поверхность теплообмена:

F = Q / KОР? ?tСР= 3873311 / 450,9 ? 10 = 859 м2

Запас поверхности выбранного конденсатора:

( 896 - 859) ? 100 % / 859 = 4,3 %

Гидравлическое сопротивление при движении воды по трубам:

e = ? / d = 0,8 / 21 = 0,0381 ; Re >560/e;

?ТР=0,11?е0,25 = 0,11 ? 0,0381 0,25 = 0,0486 ;

?PТР = ?ТР ? ( n ? lТР /d + ??МС) ? ?В ? w2В/2 =

= 0,0485971 ? (8 / 0,021 + 2 ? 1,5 + 1) ? 983 ? 0,19 2 /2 = 317,5 Па

Вывод: поверочный расчёт показывает, что конденсатор справится с проектной нагрузкой с запасом по поверхности в 4,3 %.

5.5 Расчет насоса Н3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5.10 Схема установки насоса Н3

Н3 предназначен для подачи винилхлорида в колонну отпарки КО3 и создания в ней избыточного давления в 1,7 МПа;

Исходные данные:

- производительность G = 48189,97 кг/ч;

- давление в емкости 0,51 МПа;

- давление в колонне 1,7 МПа;

- трубопровод из нержавеющей стали;

- длина всасывающей линии 10 м;

- длина нагнетательной линии 30 м;

- на всасывающей линии установлены: одно колено под углом 90 0С и задвижка;

- на нагнетательной линии установлены: 3 колена, 1 вентиль нормальный, одна диафрагма;

-геометрическая высота подъема жидкости 15-7 = 8 м;

-температура перекачиваемого сырья 40 0С;

-плотность винилхлорида = 878 кг/м3;

-вязкость - 0,15·10-3 Па·с;

- диаметр трубопровода d =100 мм.

Расчет ведем по методике [6].

Количественный расход жидкости м3/с

Скорость винилхлорида в трубе определим по формуле:

Определение потерь на трение и местные сопротивления

Rе = = =1137113

Т.е. режим турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной 0,1 мм.

Относительную шероховатость найдем по формуле:

е = = = 0,001

Далее получим:

=1000;

=560000;

=10000

1000 Rе 560000.

Таким образом, в трубопроводе имеет место автомодельное течение, и расчет ? проводим по формуле:

? тр= 0,11=0,11·= 0,01956

Коэффициенты местных сопротивлений на линии всасывания:

?= ?кол+ ?з= 1,1+0,5=1,6;

Коэффициенты местных сопротивлений принимаем по [6], они представлены в таблице 5.22.

Таблица 5.22 - Коэффициенты местных сопротивлений

Вид	Значение	Количество
колено	1,1	1
задвижка	0,5	1
Вентиль нормальный	3,64	1
диафрагма	1	1

Коэффициенты местных сопротивлений на линии нагнетания:

?= 3?кол+ ?в+ ?д= 3·1,1+3,64+1= 7,94

Потери напора на линии всасывания найдем по формуле:

hп.вс=(?·?)·=(0,01956·+1,6)·=3,556 · 0,1924= = 0,684 м;

Потери напора на линии нагнетания найдем по формуле:

hп.наг=(?·?)·=(0,01956·+7,94)·= 13,81·0,1924= =2,657 м

Общие потери напора найдем по формуле:

hп.= hп.вс+ hп.наг= 0,684+2,657=3,34 м

Полный напор насоса определим по уравнению:

H =+ Hг+hп= (1700000-510000)/(878?9,81)+8+3,34= 149,5 м

На действующей установке функционируют 2 последовательно установленных насоса со следующими характнристиками:

Центробежный насос Н2 марки СРК-Smf-100-250, производительность 170 м3/ч, напор - 80 м ст. жид, электродвигатель: тип - ВАО-82-2, исполнение ВЗГ, мощность - 55 кВт, частота вращения - 2990 об/мин

Центробежный насос Н3 марки СРК-Smf-80-250, производительность 60 м3/ч, напор - 75 м ст. жид, электродвигатель: тип - ВАО-81-2-2, исполнение -ВЗГ, мощность - 55 кВт, частота вращения - 2990 об/мин

Принимаем напор каждого насоса по 75 м

Полезную мощность насоса определим по формуле:

Nп = · Q · H =878 · 9,81 · 0,01525·149,5 = 9851 Вт = 19,636 кВт

Принимая пер = 1 и ?н = 0,6 (для центробежного насоса), найдем по следующей формуле мощность на валу двигателя:

N== =32,73 кВт,

где ?н и ?пер - коэффициенты полезного действия насоса и передачи от электродвигателя к насосу.

Вывод: имеющийся в производстве насосы справляются с заданной нагрузкой с запасом:

- по напору ? = (НБ - НМ)/ НБ ?100 % = (80 +75 -149,5) ?100/ (80 +75) = 3,55 %

- по мощности ? = (NБ - NМ)/ NБ ?100 % = (55 +55 -19.636) ?100/ (55 +55) = 82.15 %

6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Автоматизация производства - это этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций автоматическим устройствам.

Широкое развитие всех отраслей народного хозяйства не возможно без интенсификации производства, совершенствования технических процессов и роста производительности труда. Одним из решающих факторов в деле выполнения поставленных задач является автоматизация, как средство обеспечения контроля, надёжности, экономичности и безопасности работы технического оборудования. На основе последних достижений фундаментальных и прикладных наук, теории автоматического регулирования и развития на базе вновь разрабатываемых приборов и регуляторов создаются системы автоматизации. Такие системы позволяют выполнять следующие функции: контроль параметров технологических процессов, обработку информации, автоматическое регулирование параметров, обеспечение безопасной эксплуатации технологического оборудования, оптимизацию технологических процессов.

Режимные параметры характеризуются условиями протекания процесса внутри аппарата. Требования к выдерживанию режимных и особенно выходных параметров в заданном интервале является обязательным условием проведения технологического процесса.

Совокупность значений всех параметров процесса называют технологическим режимом.

6.1 Анализ процесса ректификации как объекта автоматизации

Процесс ректификации относится к основным процессам химической технологии. Показателем эффективности его является состав целевого продукта. В зависимости от технологических особенностей в качестве целевого продукта могут выступать как дистиллят так и кубовый остаток. Поддержание постоянного состава целевого продукта и будет являться целью управления. Состав другого продукта при этом может колебаться в определенных пределах вследствие изменения состава исходной смеси.

Ректификационная колонна КР1 представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1- Ректификационная колонна КР1

Анализ технологического процесса проводим на основе анализа материального и теплового балансов.

6.1.1 Уравнение материального баланса

Vпр - Vст = F

где Vпр - объемный приход;

Vст - объемный выход;

F - площадь поперечного сечения;

h - уровень.

Vст

Vпр h

С точки зрения управления процессами, выше приведенные уравнения в правой части содержат регулируемую (управляемую) величину (h), а в левой управляющие (Vпр) и возмущающие воздействия (Vст).

6.1.2 Уравнение теплового баланса

где Т - температура;

количество тепла исходного сырья, поступающего в колонну в единицу времени;

- количество тепла паров, поступающего в колонну в единицу времени;

- количество тепла целевого продукта выходящего из колонны в единицу времени;

- тепловые потери в окружающую среду.

Для управления технологическим процессом в качестве регулируемой величины выбираем Т- температуру, а в качестве возмущающего воздействия -температура исходного сырья, а регулирующее воздействие будет-количество тепла паров, поступающих в колонну.

С точки зрения управления процессами, выше приведенные уравнения в правой части содержат регулируемую (управляемую) величину (Qниз, верх), а в левой управляющие (Q1) и возмущающие воздействия (Q2)

6.2 Выбор и обоснование средств автоматизации

В дипломном проекте предусматриваются следующие измерительные приборы.

Расход смеси в колонну КР1 контролируется диафрагмой камерной ДКС-0,6-100 в комплекте с преобразователем измерительным разности давления Метран-150-СД, электропневматический позиционер ЭПП 300 регулируется клапаном с цифровым контролером GX Fisher DVC2000.

Температура верха, низа и на тридцатой тарелке колонны КР1 контролируется термопреобразователем хромель-копелевым ТХК-0192.

Расход дистиллята контролируется диафрагмой камерной ДКС-0,6-100 в комплекте с преобразователем измерительным разности давления Метран-150-CД.

Давление верха и низа колонны КР1 измеряется преобразователем измерительным избыточного давления Метран-150-ДИ.

Уровень кубового продукта контролируется уровномером буйковым Метран-249, регулируется клапаном с цифровым контролером GXFisherDVC200

Размещено на http://www.allbest.ru/

6.3 Спецификация на технологические средства автоматизации

Таблица 6.1. - Cпецификация на приборы и средства автоматизации

Поз. Обоз.	Наименование и техническая характеристика оборудования и материалов.	Тип. Марка оборудования	Единица измерения	Количество	Завод изготовитель.
1	2	3	4	5	6
	Регулирование расхода газовой фазы на входе в колонну КР1_F = не более 10000 м3/ч_
1а	Диафрагма камерная, Ду 100.	ДКС-0,6-100	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
1б	Преобразователь измерительный разности давления.	Метран - 150-CД	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
1в	Электоропневматический позиционер	ЭПП300	шт.	1	ООО «Тизприбор» г. Москва
1г	Клапан регулирующий с сцифровым контролером Ду 100.	GX Fisher DVC2000	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Контроль температуры верха колонны КР1 Т = от -30 до -19 0С_
2а	Преобразователь термоэлектрический хромель-копеливый. Номинальная статическая характеристика L. Предел измерения 0 -300 0С. ПГ	ТХК Метран-202	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Контроль давления верха колонны КР1 Р = 1,0-1,5 МПа
3а	Преобразователь измерительный избыточного давления.	Метран-150-CG	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Контроль расхода головного продукта из колонны КР1 F = 4000-14000 м3/ч_
4а	Диафрагма камерная, Ду 100.	ДКС-0,6-100	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
4б	Преобразователь измерительный разности давления.	Метран - 150-CД	шт.	1	Челябинск. ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Контроль температуры на 30-ой тарелке колонны КР1 Т = 10-50 0С
5а	Преобразователь термоэлектрический хромель-копеливый. Номинальная статическая характеристика L. Предел измерения 0 -300 0С.	ТХК Метран-202	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Регулирование уровня кубового продукта в колонне КР1 L = 70-85 %
6а	Уровнемер буйковый.	Метран-249	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
6б	Электропневматический позиционер.	ЭПП 300	шт.	1	ООО «Тизприбор» г. Москва
6в	Клапан регулирующий с сцифровым контролером Ду 100.	GX Fisher DVC2000	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Контроль температуры в кубе колонны КР1Т = 94-115 0С
7а	Преобразователь термоэлектрический хромель-копеливый. Номинальная статическая характеристика L. Предел измерения 0 -300 0С.	ТХК Метран-202	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Контроль давления в кубе колонны КР1 Р = 1,0-1,5 МПа
8а	Преобразователь измерительный избыточного давления.	Метран-150-ДИ	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Регулирование расхода сырья на входе в колонну КР2 F =_не более 100 м3/ч_
9а	Диафрагма камерная, Ду 100.	ДКС-0,6-100	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
9б	Преобразователь измерительный разности давления.	Метран - 150-CД	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
9в	Электропневматический позиционер.	ЭПП300	шт.	1	ООО «Тизприбор» г. Москва
9г	Клапан регулирующий с цифровым контролером Ду 100	GX Fisher DVC2000	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Контроль температуры верха колонны КР2 Т = 35-45 0С_
10а	Преобразователь термоэлектрический хромель-копеливый. Номинальная статическая характеристика L. Предел измерения 0-300 0С.	ТХК Метран-202	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Контроль давления верха колонны КР2 Р = 0,4-0,6 МПа
11а	Преобразователь измерительный избыточного давления	Метран-150-CG	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Контроль расхода дистиллята из колонны КР2 F =_100 м3/ч
12а	Диафрагма камерная, Ду 100.	ДКС-0,6-100	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
12б	Преобразователь измерительный разности давления.	Метран - 150-ДC	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Контроль температуры на 40-ой тарелке колонны КР2 Т = 35-45 0С
13а	Преобразователь термоэлектрический хромель-копеливый. Номинальная статическая характеристика L. Предел измерения 0 -300 0С.	ТХК Метран-202	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Регулирование уровня кубового продукта в колонне КР2 L = 70-85 %
14а	Уровнемер буйковый.	Метран-249	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
14б	Электропневматический позиционер.	ЭПП 300	шт.	1	ООО «Типрибор» г. Москва
14в	Клапан регулирующий с цифровым контролером Ду 100	GX Fisher DVC2000	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск.
	Контроль температуры в кубе колонны КР2 Р = 130-150 0С
15а	Преобразователь термоэлектрический хромель-копеливый. Номинальная статическая характеристика L. Предел измерения 0 -300 0С.	ТХК Метран-202	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Контроль давления в кубе колонны КР2 Р = не более 0,7 МПа
16а	Преобразователь измерительный избыточного давления	Метран-150-CG	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
	Регулирование расхода кубового продукта из колонны КР2 F =_ не более 65 м3/ч
17а	Диафрагма камерная, Ду 100.	ДКС-0,6-100	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
17б	Преобразователь измерительный разности давления.	Метран - 150-СД	шт.	1	ПГ «Метран» г. Челябинск
17в	Электропневматический позиционер.	ЭПП300	шт.	1	ООО «Типрибор» г. Москва

Заключение

Вывод: предложенная схема автоматизации, установки ректификации винилхлорида обеспечивает контроль и регулирование основных параметров технологического процесса, а также возможность ведения технологического процесса в оптимальных для данной установки условиях, что обеспечит получение готового продукта (винилхлорила-сырца) заданного качества.

Конкретные типы средств автоматизации выбирались с учетом особенностей технологического процесса и его параметров.

В первую очередь принимались во внимание такие факторы, как пожароопасность и взрывоопасность, агрессивность и токсичность среды, число параметров, участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, дальность передачи сигналов информации и управления, требуемые точность и быстродействие. Эти факторы определяют выбор методов измерения технологических параметров, требуемые функциональные возможности регуляторов и приборов (законы регулирования, показание, запись и т.д.), диапазоны измерения, классы точности, вид дистанционной передачи и т.д.

7. ОХРАНА ТРУДА

Безопасность жизнедеятельности - область научных знаний, охватывающих теорию и практику защиты человека от опасных и вредных факторов во всех сферах человеческой деятельности, сохранение безопасности и здоровья в среде обитания.

Опасный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья.

Травма - это повреждение организма внешним воздействием.

Вредный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности.

Опасный и вредный факторы производственной среды, характерны для большинства современных производств.

Производство 1,2-дихлорэтана на установке прямого, высокотемпературного хлорирования этилена относится к смешанным, потенциально опасным технологическим процессам в силу целого ряда факторов.

1) Реакция прямого высокотемпературного хлорирования этилена протекает:

с большой скоростью

с выделением большого количества избыточного тепла.

2) Процессы ректификации дихлорэтана протекают при повышенных температурах и давлении, как избыточном, так и под вакуумом.

3) Применение в производстве значительных количеств токсичных, коррозионных веществ, таких как хлор, хлористый водород.

4) Реагенты и полученные продукты взрывоопасны (этилен, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан и т.д.)

7.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов

Газоопасность, вызываемая возможностью выделения хлора, паров дихлорэтана, хлористого водорода, этилена, трихлорэтана, винила хлористого, аммиака, азота, паров топлива в атмосферу и в рабочие помещения в результате нарушения герметичности фланцевых соединений, сварных швов трубопроводов и оборудования, торцевых и сальниковых уплотнений насосного оборудования.

Опасность отравления, вызываемая применением в технологическом процессе токсичных продуктов: этилена, трихлорэтана, хлора, дихлорэтана, винилхлорида, аммиака, керосина и других видов топлива, хлористого водорода, катализатора оксихлорирования, в результате их утечки.

Взрывоопасность связана с содержанием паров 1,2-дихлорэтана в атмосфере и в воздухе рабочих помещений более 6,2 % (об.), этилена более 3 % (об.), 1,1,2-трихлорэтана более 8,7 % (об.), паров различных видов топлива более 2 % (объемн), винилхлорида более 3,0 % (об.) при нарушениях технологического режима и герметичности оборудования и трубопроводов.

Пожароопасность связана с применением пожароопасных продуктов (этилена, аммиака, топлива, 1,1,2-трихлорэтана, 1,2-дихлорэтана, винилхлорида), горюче-смазочных материалов и с возможностью их загорания.

Опасность термических ожогов при соприкосновении с паром, конденсатом, горячей водой; с нагретыми частями оборудования и трубопроводов вследствие нарушения их теплоизоляции или неполной теплоизоляции. Опасность химических ожогов раствором едкого натра, хлором, хлористым водородом, кислыми сточными водами, легкокипящими отходами производства дихлорэтана, 1,2-дихлорэтаном, винилхлоридом, влажным катализатором оксихлорирования, 1,1,2-трихлорэтаном, твердым едким натром.

Опасность поражения электрическим током при неисправности электрооборудования и при нарушении правил техники безопасности.

Опасность получения механических травм из-за неправильного обслуживания вращающихся и движущихся механизмов (компрессоров, насосов, вентиляторов), при отсутствии ограждений.

Таблица 7.1- Вредные и опасные производственные факторы проектируемого объекта

№	Опасные и вредные производственные факторы.	Место действия или рабочая операция.	Мероприятия по защите, средства защиты	Нормированное значение и нормирующий документ.
1	2	3	4	5
1.Вредные производственные факторы
1	Производственный шум	Операторная, рабочее место	Применение СИЗ, звукоизолирующие кожухи, рациональная планировка цехов	ГОСТ 12.1.003-88 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 ПДУЭКВ=80дБА
2	Недостаток освещенности рабочей зоны	Операторная, рабочие помещения	Установка дополнительного освещения	СНиП 23.05-95 ЕН=150 ЛК
3	Статическое электричество	Рабочее место оператора ЭВМ, поверхность шкафов, в которых установлен контроллер	применение СИЗ, заземление	ГОСТ 12.4.124-83
4	Микроклимат	Операторная, рабочие помещения	Вентиляция, освещение, отопление	СанПиН 2.2.4.548-96
5	Вибрация	Операторная, насосная, рабочие помещения	применение СИЗ, установка виброснижающих компонентов конструкции	СН 2.2.4/2.1.8.566-96 ГОСТ 12.1.012-96 Для 80 Гц ПДУ=115дБ
6	Термические ожоги	Горячий пар, горячая вода, нагретые элементы оборудования.	Теплоизоляция, ограждения, защитные кожухи	СНиП 41-03-2003 СанПиН 2.2.4.548-96
7	Вредные вещества	Неплотности во фланцевых соединениях технологического оборудования, трубопроводов, ёмкостей, разгерметизация и т.д.	Техническое освидетельствование, контроль, применение СИЗ	ГОСТ 12.1.007-76 ГН 2.2.5 1313-03 ГН 2.2.5.1314-03
2. Опасные производственные факторы
1	Электрический ток	Питание контроллера, электрооборудования, освещение	Заземление, зануление, защитные ограждения, предупредительные плакаты.	ГОСТ 12.1.012-96 ГОСТ 12.1.030-81 ПУЭ 7-е издание
2	Вращающиеся части и механизмы	насосы, мешалки, вентиляторы, мех. сита.	Защитные кожухи, наличие заграждающих устройств,	ГОСТ 12.4.125-03
3	Взрывопожаро-опасность	Использование взрывопожароопасносных веществ и материалов	Соблюдение технологического режима ведения процессов, контроль за образованием взрывоопасных концентраций, АУППТ	НПБ-105-03, ГОСТ 12.1.011-78
4	Оборудование под давлением	Аппараты, реактора, резервуары, трубопроводы, компрессора	Применение средств контроля за давлением. Применение клапанов, мембран	ПБ 03-576-03 ГОСТ Р 2.2.9.05-95
5	Статическое электричество	Рабочее место оператора ЭВМ, поверхность шкафов контроллеров	Применение СИЗ, заземление	ГОСТ 12.4.124-83

7.2 Производственная санитария

7.2.1 Вредные вещества

Существует опасность отравления применяемыми в технологическом процессе токсичными продуктами: хлором, парами 1,2-дихлорэтана, хлористым водородом, этиленом, 1,1,2-трихлорэтаном, винилхлоридом, едким натром, керосином, аммиаком, парами топлива, азотом. Опасность отравления может возникнуть в результате их утечки, а также нарушения герметичности фланцевых соединений, сварных швов трубопроводов и оборудования, торцевых и сальниковых уплотнений насосного оборудования.

Таблица 7.2 - Характеристика вредных веществ и воздействие на организм

Наименование вещества	Агрегатное состояние	ПДК	Класс опасности (ГОСТ 12.1.007)	Действие на организм человека
1	2	3	4	5
Этилен	газ	100	4	При превышении ПДК оказывает наркотическое действие. Может вызвать головную боль, головокружение, ослабление дыхания, нарушение кровообращения, потерю сознания.
Хлор	газ	1,0	2	Вызывает отек легких. Негорюч, вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При высоких концентрациях вызывает удушье, отек легких, может привести к смертельному исходу
Водород хлористый	газ	5,0	2	Вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При высоких концентрациях вызывает удушье, отек легких, может привести к смертельному исходу.
Азот	газ	-	-	При высоких концентрациях азота происходит удушье из-за недостатка кислорода.
1,2 Дихлорэтан	ЛВЖ	10	2	Наркотик, взывает дистрофические изменения в печени, почках. При повышенных концентрациях раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Обладает токсическим действием. При попадании на кожу вызывает ее раздражение. При попадании в жидком состоянии внутрь организма вызывает тяжелое отравление, часто со смертельным исходом.
Высококипящие, легкокипящие отходы	ЛВЖ		2	Воздействие на организм характеризуется содержанием основного компонента - 1,2 - дихлорэтана
Винил хлористый	газ	5/1 (максимально разоваясреднесменная)	1	Наркотик. Поражает нервную систему. Воздействие паров винилхлорида на организм человека вызывает головокружение, головную боль, рвоту, потерю ориентации. При неоднократном воздействии вызывает нарушение функций щитовидной железы. Попадание жидкого винилхлорида на кожу может вызвать обморожение.
Аммиак	газ	20	4	Вызывает острое раздражение слизистых оболочек, слезотечение, удушье. При остром отравлении поражаются глаза и дыхательные пути, при хроническом отравлении наблюдается растройство пищеворения, катар верхних дыхательных путей, ослабление слуха. Жидкий аммиак вызывает сильные ожоги кожи.
Катализатор оксихлорирования-	порошок	2 (пыли)	2	МЕДЬ (II) ХЛОРИД 2-ВОДНАЯ вызывает резкое раздражение верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, возможны функциональные расстройства нервной системы, нарушения функции печени и почек. ОКСИД АЛЮМИНИЯ вызывает алюминоз - заболевание легких, при попадании на кожу - сушит ее, приводит к образованию трещин, дерматитов.
Железо хлорное	порошок	1,0	2	Пыль его вызывает раздражение слизистых оболочек органов дыхания и зрения. При попадании в пищеварительный тракт действует раздражающе и может вырвать рвоту
Этиленгликоль	жидкость	5,0	3	вязкая безцветнвя жидкость, сладковатая на вкус, без запаха. При попадании в организм через рот действует как сосудистый протоплазменный яд, вызывает отек сосудов, действует на центральную нервную систему и почки. Проникает через кожу.
Натр едкий (твердый)	твердое вещество	0,5 для аэрозоля	2	вызывает тяжелые химические ожоги, при длительном воздействии на кожные покровы может вызвать язвы и экземы, Сильно действует на слизистые оболочки, может вызвать повреждение верхних дыхательных путей в легочной ткани. Опасно попадание в глаза, что может привести к потере зрения.
Хладон -22	газ	3000	4	Обладает слабонаркотическим действием, при попадании на кожу жидкий хладон -22 вызывает обморожение
Керосин осветительный	жидкость	300	4	Слабый наркотик, вызывает хронические дерматиты, экземы кожи
Бензин газовый стабильный	жидкость	100	4	При попадании на кожу - сухость, а при длительном воздействии - кожные заболевания. При попадании через дыхательные пути - воздействует на центральную нервную систему, может вызвать хронические и острые отравления
Дистиллят газового конденсата	жидкость	100	4	При попадании на кожу - сухость, а при длительном воздействии - кожные заболевания. При попадании через дыхательные пути - воздействуют на центральную нервную систему, могут вызывать острые и хронические отравления
Прямогонный бензин	жидкость	100	4	При попадании на кожу - сухость, а при длительном воздействии - кожные заболевания. При попадании через дыхательные пути - воздействуют на центральную нервную систему, может вызывать острые и хронические отравления.
Натр едкий (раствор - концентрация не более 19%)	жидкость	0,5	2	вызывает тяжелые химические ожоги, а при длительном воздействии может вызывать язвы и экземы Попадание натра едкого в глаза может привести к потере зрения
Масло синтетическое ХС-40	жидкость	300	4	Контакт с маслом не ведет к поражению центральной нервной системы, не обладает способностями к кумуляции, проникновению через неповрежденные кожные покровы.
Масло Кп8С с повышенной стабильностью	жидкость	300	4	малоопасный продукт. Контакт с маслом не ведет к поражению центральной нервной системы, сердечнососудистой системы, кроветворных органов, нарушению обменных процессов, не обладает кумулятивными способностями, проникновению через неповрежденные кожные покровы.

В качестве основной меры защиты работающих от воздействия вредных веществ является дистанционное управление технологическим процессом, а также применение средств индивидуальной защиты. (спец. одежда, противогаз с фильтрующей коробкой марки БКФ)

Все лица, занятые на производстве и имеющие контакт с вредными веществами, должны в обязательном порядке проходить предварительный и периодический медицинский осмотр, знать методы оказания неотложной помощи пострадавшим при отравлении [17].

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе в рабочей зоне осуществляется с помощью системы контроля воздушной среды производственных помещений, предусматривая на установке наличие газоанализаторов, работающих на определение нижнего предела взрывоопасности взрывоопасных газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей (применяемых на производстве) сблокированные с аварийными вентиляционными системами при достижении 20% от нижнего предела взрываемости.

Все санитарно-бытовые помещения расположены в отдельно стоящих административно-бытовых зданиях.

Для локализации выделяющихся вредных веществ в производственные помещения, установлена местная и общеобменная вентиляция, обеспечивающая 8-ми кратный воздухообмен по всему объему помещения. Кроме того установлена аварийная вентиляция, сблокированная с газоанализатором.

Приточные вентиляционные установки совмещены с системой воздушного отопления. Все вентиляторы, применяемые на производстве, должны быть взрывозащищенного исполнения.

7.2.2 Шум и вибрация

Источниками шума и вибрации являются насосные и компрессорные установки, характер производственного процесса, а также приточно-вытяжные вентиляции. ПДУ в рабочей зоне не должен превышать более 92 дБ для вибрации и 60 дБ для шума.

Для защиты рабочих от шума и вибрации предусмотрены следующие мероприятия:

- изоляция источников шума и вибрации средствами звуко- и виброизоляции, звуко - и вибропоглощения;

- рациональное размещение технологического оборудования, машин, механизмов, акустическая обработка помещений;

- применение индивидуальных средств защиты [15].

7.3 Производственное освещение

Производственное освещение, правильно спроектированное и выполненное, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, снижает утомляемость и повышает безопасность труда. Неудовлетворительное освещение вызывает утомление, глазные болезни, головные боли и может быть причиной производственного травматизма. Согласно СНиП 23.05-95 "Естественное и искусственное освещение" характер зрительных работ в операторной по условиям точности относится к 4 разряду с нормальным значением освещённости 150 ЛК.

Для нормализации освещения производственных помещений предусматриваем:

Естественное освещение - боковое в производственных зданиях.

Искусственное освещение - общее (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками). Для искусственного освещения помещений используем ДРЛ лампы[1].

Для освещения наружной установки применяем дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Все светильники, применяемые на производстве, должны быть взрывозащищенного исполнения. Также предусматриваем аварийное освещение. Для этой цели применим лампы накаливания.

7.3.1 Расчет естественного освещения производственного помещения

Естественное освещение предусматривается во всех производственных помещениях. Подбираем боковой двухсторонний вид естественного освещения, т.к. часть оборудование располагается на крыше нашего производства:

Рассчитаем площадь пола здания.

Длинна корпуса L=84 м. Высота Н=6,5 м. Ширина В=24 м.

Корпус по высоте разделен на три отметки с высотами 0,000 м; 6,500 м; 13,000 м.

Рассчитаем: Sпол = L?В = 84?24 = 2016 м2

Определяем коэффициент естественного освещения (КЕО) по формуле:

eN = eH?mN

где N - номер группы обеспеченности светом по [11, табл.4];

eN - значение КЕО по [11, табл.1.2];

mN - коэффициент светового климата по [11, табл.1.2].

Иркутская область относится ко 2-ой группе светового климата.

e2 = 1?0,9 = 0,9

Определяем суммарную площадь световых проёмов при боковом освещении, по формуле [11, прил. 1]:

,

где Sо - площадь световых проемов, м2;

SП - площадь пола помещения, м2;

еН - нормированное значение КЕО, %;

?о - световая характеристика окна;

kЗ - коэффициент запаса по [11, табл. 3];

kЗД - коэффициент учитывающий затенение противостоящими зданиями, зависящий от отношения расстояния между зданиями к высоте расположенного карниза противостоящего здания по [11, табл.4];

r1 - коэффициент учитывающий отраженный свет по [11, табл.6,7];

?о - общий коэффициент светопропускания рассчитывается по формуле:

?о=?1?2?3?4?5 ,

где ?1 - коэффициент светопропускания материала, принимаем равным 0,65 [11, прил.2, табл.2];

?2 - коэффициент учитывающий потери света в переплетах, принимаем равным 0,75 [11, прил.2, табл.3];

?3 - коэффициент учитывающий потери света в несущих конструкциях при боковом освещении, принимаем равным 0,8 [11, прил.2, табл.4];

?4 - коэффициент учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах принимаем равным 0,9 [11, прил.2, табл.5];

?5 - коэффициент учитывающий потери в защитной сетке принимаем равным 0,9.

Определим площадь световых проемов.

м2

Выбираем окна размером 3?4 м по 25 окон с каждой стороны, всего 50 окон.

7.3.2 Расчет искусственного освещения производственного помещения

Задачей расчета является нахождения количества светильников и ламп, и их расположение. Тип светильника: УПД ДРЛ 125 [11, табл.9].