Модернизация варочного котла периодического действия

4.2 Спецификация на выбранные средства автоматизации

Таблица 4.1

Позиция	Наименование и техническая характеристика	Тип, марка, обозначение документа, опросного листа	Завод-изготовитель	Единица измерения	Кол-во
Температура в средней части котла
ТT 1-1	Термопробразователь с унифицированным выходным сигналом Длина монтажной части 100 мм. Выходной сигнал 4-20 мА. Диапазон измеряемых температур 0..200°С Предел допустимой основной погрешностью 0.25%.	ТСПУ Метран-276	Концерн «Метран» Г. Челябинск	шт.	1
Температура в средней части котла
TT 2-1	Термопробразователь с унифицированным выходным сигналом Длина монтажной части 100 мм. Выходной сигнал 4-20 мА. Диапазон измеряемых температур 0..200°С Предел допустимой основной погрешностью 0.25%.	ТСПУ Метран-276	Концерн «Метран» Г. Челябинск	шт.	1
Давление подогретого щёлока перед входом в котёл из теплообменника
PT 3-1	Измерительный преобразователь давления Максимально измеряемое давление 0.2 - 0.6 мПа	Метран-100-1152	Концерн «Метран» Г. Челябинск	шт.	1
Температура подогретого щелока на выходе с теплообменника
ТТ 4-1	Термопробразователь с унифицированным выходным сигналом Длина монтажной части 100 мм. Выходной сигнал 4-20 мА. Диапазон измеряемых температур 0..200°С Предел допустимой основной погрешностью 0.25%.	ТСПУ Метран-276	Концерн «Метран» Г. Челябинск	шт	1
Давление пара на входе в теплообменник
РT 5-1	Измерительный преобразователь давления Максимально измеряемое давление 0.2 - 0.6 Мпа	Метран-100-1152	Концерн «Метран» Г. Челябинск	шт.	1
Расход варочной кислоты

4.3 Блок схема ПТК

Рисунок 4.1

4.4 Описание и назначение основных узлов ПТК

«Simatic S7-300» -это модульный программируемый контроллер универсального назначения (рис.П1.2). Он включает в свой состав широкий спектр модулей самого разнообразного назначения:

- модули центральных процессоров (CPU): для решения задач различного уровня сложности может использоваться несколько типов центральных процессоров различной производительности, а также модули со встроенным интерфейсом Profibus - DP, Industrial Ethemet/Profmet, Simolmk;

- сигнальные модули (SM) , используемые для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов;

- коммуникационные процессоры (СР) для подключения к промышленным сетям и организации PPI соединений;

- функциональные модули (FM) для решения задач счета, позиционирования и автоматического регулирования.

При необходимости, кроме перечисленных модулей могут применяться:

- модули блоков питания (PS) для питания аппаратуры «Simatic S7-300»;

- интерфейсные модули (IM) для обеспечения связи между базовым блоком и стойками расширения в многорядной конфигурации контроллера.

Если для решения конкретной задачи требуется использовать более 8 модулей, программируемый контроллер «Simatic S7-300» может быть расширен.

В базовом блоке и стойках расширения контроллера может размещаться до 32 модулей: к одному базовому блоку может быть подключено до 3 стоек расширения. В базовом блоке и в каждой стойке расширения может располагаться до 8 модулей.

Центральный процессор CPU 313С-2 DP предназначен для построения относительно простых систем управления с высокими требованиями к скорости обработки информации и малым временам реакции. Наличие встроенных дискретных входов и выходов позволяет использовать CPU 313С-2 DP в качестве автономного блока управления. Встроенный интерфейс Profibus - DP позволяет применять CPU 313С-2 DP в системах распределенного ввода-вывода и выполнять функции ведущего или ведомого сетевого устройства.

Модули ввода дискретных сигналов SM 321 предназначены для преобразования входных дискретных сигналов контроллера в его внутренние логические сигналы. Модули могут работать с контактными датчиками, а также бесконтактными датчиками, подключаемыми по 2- проводным схемам.

Модули вывода дискретных сигналов SM 322 выполняют преобразование внутренних сигналов в его выходные дискретные сигналы. Модули способны управлять задвижками, магнитными пускателями, сигнальными лампами.

Модули ввода аналоговых сигналов SM 331 выполняют аналого-цифровое преобразование входных аналоговых сигналов контроллера и формируют цифровые значения мгновенных значений аналоговых величин. Эти значения используются центральным процессором в ходе выполнения программы.

Модули вывода аналоговых сигналов SM 332 предназначены для цифро-аналогового преобразования внутренних цифровых величин контроллера «Simatic S7-300» в его выходные аналоговые сигналы.

Коммуникационный процессор СР340 предназначен для организации последовательной связи через PtP интерфейс. На физическом уровне связь может быть осуществлена через последовательные интерфейсы RS232 C(V.24), 20мА токовую петлю (TTY), RS- 422/RS- 485 (Х.27). Для передачи данных могут использоваться протоколы ASCII, 3964® и протокол принтера.

Блоки питания PS 305 предназначены для формирования выходного напряже-ния=24В, необходимого для питания центральных процессоров и целого ряда модулей контроллера «Simatic S7-300». Все блоки питания могут использоваться как для питания внутренних цепей контроллера, так и дтя питания его входных и выходных цепей. Simatic OP 170В -операторская станция на базе Windows СЕ. Simatic PG/PC- программатор и персональный компьютер.

В разделе «Автоматизация» дипломного проекта проведён анализ варочного котла как объекта автоматизации и обоснована необходимость модернизации существующей системы автоматизации. Разработана новая система автоматизации на базе контроллера «Simatic S7-300».

5. Экономическая часть

5.1 Сравнительная характеристика вариантов

Цель проекта - оптимизация технологического процесса сульфитной варки.

5.1.1 Обоснование выбора базы сравнения

Технико-экономический уровень производства целлюлозы повышается за счёт модернизации оборудования.

5.1.2 Содержание инженерного решения

Нагрев кислоты при варке целлюлозы на ОАО Сясьский ЦБК производится непосредсвенно в котле с помощью нагретого пара, что приводит к образованию конденсата и ухудшению состава получаемого продукта. Оптимизировать этот процесс можно с помощью установки теплообменника, в котором и будет происходить нагрев кислоты. При этом не будет образовываться конденсат в самом котле.

5.1.3 Источники получения экономического эффекта

При нагреве кислоты в теплообменнике пара расходуется меньше чем на нагрев в самом котле. Также уменьшается расход щепы и химикатов.

5.1.4 Основные показатели сравниваемых вариантов

Таблица 5.1

Наименование показателей и единицы измерения	Значение показателей по вариантам
	базовое	Новое
1.Годовая производительность котла, тыс. т	68.7	76.4
2.Норма расхода щепы на 1 т целлюлозы, м3	4,35	4,28
3.Норма расхода химикатов на 1 т целлюлозы, кг - сера - кальценированая сода	110 130	100 120
4. Процент брака и потерь волокна, %	1	1
5. Мощность установленных электродвигателей, кВт	1100	1100
6. Численность основных рабочих в смену	9	7
7. Среднемесячная заработная плата 1 рабочего, руб.	20000	расчёт
8. Стоимость 1 кВт-часа электроэнергии, руб.	2.5	2.5
9. Средняя цена 1 т целлюлозы, руб.	15000	15500
10. Рентабельность целлюлозы, %	6	расчёт
11. Рентабельность производства определённая по чистой прибыли, %	5	расчёт
12. Удельный вес амортизации в составе РСЭО, %	45	расчёт
13. Сумма цеховых расходов на 1 т целлюлозы, руб.	400	расчёт
14. Сумма общехозяйственных расходов на 1 т целлюлозы, руб.	350	расчёт
15. Годовая норма амортизации оборудования, %	6.5	расчёт
16. Срок полезного использования оборудования по проекту	15	15

5.2 Расчёт годовых объёмов производства продукции

5.2.1 Расчёт годовых объёмов производства продукции в натуральном выражении

Годовой объём производства целлюлозы определяется в 4 разделе и составляет:

- в базовом варианте:

- в новом варианте:

5.2.2 Расчёт годовых объёмов производства продукции в стоимостном выражении

Годовой объём продукции в стоимостном выражении - товарная продукция (ТП) определяется следующим образом:

Где Ц - цена за единицу продукции без НДС в руб.

Объём товарной продукции в год составит

- в базовом варианте:

- в новом варианте:

5.3 Расчёт изменения товарной продукции

Абсолютный прирост товарной продукции () считается как разность между её объёмами в новом и базовом вариантах, а темп прироста товарной продукции(%) - как отношение абсолютного прироста к базовому значению, выраженное в процентах.

5.4 Расчёт капитальных вложений

Таблица 5.2

Наименование оборудования, основные параметры	Количество единиц	Цена за ед., тыс. руб.	Сумма, млн.руб.
Теплообменник	4	7500	30
Автоматизированная система управления	1	60000	60

Таблица 5.3

Наименование затрат	Расчёт затрат	Сумма млн. руб.
1.Стоимость нового оборудования по ценам поставщиков	-	90
2.Затраты на доставку и монтаж нового оборудования		13.5
Итого оборудование	103.5
3.Затраты на увеличение оборотных средств.		3.1
Всего капитальных вложений		106.6

5.5 Расчёт изменения затрат на производство единицы продукции

Анализ влияния оптимизации технологического процесса варочного котла на себестоимость 1 т целлюлозы показывает что в сравнении с базовым вариантом затраты изменятся по следующим статьям калькуляции:

1. Сырьё, материалы и химикаты

2. Топливо и энергия на технологические цели

3. Заработная плата производственных рабочих

4. Отчисления на социальные нужды

5. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

6. Цеховые расходы

7. Общехозяйственные расходы.

5.5.1 Расчёт по статье «Сырьё, материалы и химикаты»

Стоимость сырья, материалов и химикатов (материальных ресурсов) на единицу продукции () определяется следующим образом:

где - норма расхода материальных ресурсов на 1 т целлюлозы,

- цена за единицу материального ресурса, руб.,

- коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы и расходы по подаче сырья в производство, примем его равным 1.3.

Расчёт стоимости сырья и химикатов.

Таблица 5.4

Наименование сырья и ед. измерения	Планово-заготовительная цена за единицу, руб.	Базовый вариант	Новый вариант
		норма расхода	сумма, руб.	норма расхода	сумма, руб.
1.Щепа,	600	4,35	3393	4,28	3338
2.Химикаты, т - сера - сода	4.5 10	110 130	643 1690	100 118	585 1534
Итого на 1 т. целлюлозы, руб.			5726		5457
Всего затрат на годовой выпуск целлюлозы			393376,2		416914,8

5.5.2 Расчет затрат по статье «Топливо и энергия на технологические цели»

Стоимость электрической энергии на годовой выпуск продукции определяется следующим образом:

Где М - суммарная мощность электродвигателей, установленных на участке производства, кВт,

- годовой эффективный фонд времени работы оборудования, ч,

- коэффициент использования электродвигателей по мощности, примем

- коэффициент использования электродвигателей по времени, примем

- цена за 1 кВт/ч электроэнергии, руб. (2,5 руб.)

- коэффициент полезного действия электродвигателей, принимаем 0.95.

В базовом варианте:

В новом варианте:

Стоимость тепловой энергии на годовой выпуск продукции определяется следующим образом:

где - расход пара час, Гкал;

- цена за 1 Гкал тепловой энергии, руб.

В базовом варианте:

В новом варианте:

Итого топлива и электроэнергии расходуется

- в базовом варианте:

- в новом варианте:

5.5.3 Расчёт затрат по статье «Заработная плата производственных работников»

В базовом варианте годовой фонд оплаты труда рабочих определяется следующим образом:

Где - списочная численность рабочих на участке, чел. Определяется следующим образом:

Где - нормативная численность рабочих в смену, чел.;

- число смен работы в сутки;

- коэффициент подсменности, принимаем 1.33;

- коэффициент резерва, принимаем 1.18;

- среднемесячная заработная плата 1 рабочего, руб.

В новом варианте при увеличении годового объёма производства продукции без изменения численности рабочих годовой фонд оплаты их труда определяется следующим образом:

где - величина прироста фонда оплаты труда на 1 % прироста товарной продукции принимаем равным 0.8 %.

С учётом сокращения численности работников в связи с автоматизацией процесса варки списочная численность рабочих составит:

Годовой фонд оплаты труда этих работников в новом варианте определяется следующим образом:

Средняя заработная плата работников по новому варианту составит:

5.5.4 Расчёт затрат по статье «Отчисления на социальные нужды»

Сумма отчислений на социальные нужды с 1 января 2011 г. определяется в размере 30 % от начисленного фонда оплаты труда рабочих.

Годовая сумма отчислений на социальные нужды.

В базовом варианте:

В новом варианте:

5.5.5 Расчет затрат по статье «Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования»

В расчётах экономической эффективности сумму этих расходов определяют по обоим вариантам по 2 составляющим:

- амортизационные отчисления;

- расходы по содержанию и ремонтам оборудования.

Расчёт амортизационных отчислений.

Годовая норма амортизационных отчислений:

где n - срок полезного использования нового оборудования, лет.

В новом варианте:

Расчёт расходов на содержание и ремонт оборудования.

Удельный вес амортизации составляет 45 %, а годовая сумма амортизационных отчислений определена в размере 6003 тыс. руб. , т. е. годовая сумма расходов на содержание и ремонт оборудования в базовом варианте будет равна 55 % от суммы РСЭО:

В новом варианте годовая сумма расходов на содержание и ремонт определяется аналогично определению фонда оплаты труда работников.

5.5.6 Расчёт затрат по статье «Цеховые расходы»

Методика расчёта основана на делении расходов на условно-постоянные и условно-переменные.

В базовом варианте сумма цеховых расходов принимается по калькуляции себестоимости продукции на предприятии и в данном случае определяется исходя из величины цеховых расходов на 1 т целлюлозы - 400 руб. и годового объёма её производства - 78,84 тыс. т. и составляет 31536 тыс. руб. (400 х 78,84). В этой сумме условно-постоянные расходы составляют 70% или 22075 тыс. руб. Соответственно условно-переменные расходы будут равны 9461 тыс. руб.

В новом варианте сумма цеховых расходов на годовой объём производства продукции определяется с учётом вышеуказанных различий двух групп расходов по отношению к изменению годового объёма производимой продукции. В этом варианте условно-переменные расходы возрастут пропорционально увеличению объёма производства целлюлозы и составят: , а годовая сумма цеховых расходов определяется как сумма условно-постоянных расходов базового варианта и возросших условно переменных расходов:

5.5.7 Расчёт затрат по статье «Общехозяйственные расходы»

Расчёт по этой статье затрат проводится в том же порядке как и расчёт по статье «Цеховые расходы». Отличие состоит лишь в уровне условно-постоянных расходов: в составе общехозяйственных расходов их удельный вес составляет 90 %.

В базовом варианте годовая сумма общехозяйственных расходов будет равна: ,

- условно-постоянные расходы - 90 % или 24834.6 тыс. руб.

- условно-переменные расходы - 2759.4 тыс. руб.

В новом варианте годовая сумма условно-переменных расходов возрастёт и составит:

Годовая сумма общехозяйственных расходов будет равна:

Расчёт затрат по изменяющимся статьям себестоимости на 1 т. целлюлозы.

Таблица 5.5

Статьи затрат	Годовая сумма расходов по вариантам, тыс. руб.
	базовому	Новому
1.Сырьё, материалы и химикаты	393376,2	416914,8
2.Топливо и энергия на технологические цели
3.Заработная плата производственных работников
4.Отчисления на социальные нужды
5.Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	7337	7883
6.Цеховые расходы	31536
7.Общехозяйственные расходы
Итого	494106.6	517785.7
Годовой объём производства целлюлозы , тыс. т	78,9	87,6
Сумма затрат по изменяющимся статьям себестоимости на 1 т целлюлозы, руб.	6267.2	5910.8

Определение изменений себестоимости единицы продукции:

Годовая экономия от снижения себестоимости продукции:

5.6 Расчёт показателей экономической эффективности проекта

Экономическая эффективность - относительная величина, которая определяется как отношение экономического эффекта к затратам, вызвавшим этот эффект. Экономическая эффективность капитальных вложений характеризуется следующими показателями:

- коэффициентом экономической эффективности - Эк (рентабельностью капитальных вложений), который определяется следующим образом:

- сроком окупаемости капитальных вложений (Т), необходимых для осуществления проекта, который определяется следующим образом:



где - сумма капитальных вложений, необходимых для осуществления проекта, млн. руб.;

- прирост чистой прибыли в год, млн. руб.;

- увеличение годовой суммы амортизационных отчислений, млн. руб. Определяется как разность годовых сумм амортизационных отчислений по новому и базовому вариантам .

Годовая сумма чистой прибыли (ПЧ) по обоим вариантам определяется как разность между налогооблагаемой прибылью в год (ПН) и годовой суммой налога на прибыль (НП) по формуле:

Годовая сумма налога на прибыль (НП) определяется как произведение налоговой базы, т. е. налогооблагаемой прибыли (ПН), на ставку налога, равную 20%

Годовая сумма налогооблагаемой прибыли (ПН) определяется как разность между прибылью, полученной от реализации продукции (ПР) по каждому варианту, и годовой суммой налога на имущество (НИ):

Годовая сумма налога на имущество (НИ) определяется как произведение налоговой базы на ставку налога, величина которой не превышает 2.2 %. Налоговой базой при исчислении сумма налога на имущество является остаточная стоимость основных производственных фондов.

Годовая сумма прибыли от реализации продукции (ПР):

где Ц - цена за единицу продукции без НДС, руб.

СЕП - полная себестоимость единицы продукции, руб.

ГП - годовой объём производства продукции в натуральных единицах измерения, тыс. т.

Полная себестоимость 1 т целлюлозы в базовом варианте определяется исходя из заданного уровня её рентабельности (Р), равного 6 %:

В новом варианте полная себестоимость 1 т целлюлозы будет больше на 356.4 руб. и составит 13992.4 руб.

Годовая сумма прибыли от реализации целлюлозы составит:

- в базовом варианте

- в новом варианте

Годовая сумма налога на имущество в новом варианте определяется по ставке 2.2 %. Налоговая база - сумма капитальных вложений в основные производственные фонды, которая в соответствии с расчётом из раздела 3, составляет 106.6 млн. руб. Годовая сумма налога на имущество будет равна:

Годовая сумма налогооблагаемой прибыли:

- в новом варианте

- в базовом варианте она будет равной прибыли от реализации целлюлозы, т. е. 107.5 млн. руб.

Годовая сумма налога на прибыль:

- в базовом варианте

- в новом варианте

Годовая сумма чистой прибыли:

- в базовом варианте

- в новом варианте

Прирост чистой прибыли в год:

Увеличение годовой суммы амортизационных отчислений в соответствии с расчётами, выполненными в подразделе 4.5.1., составляет 6 млн. руб.

Коэффициент экономической эффективности будет равен:

Срок окупаемости капитальных вложений составит:

Сводная таблица технико-экономических показателей.

Таблица 5.6

Показатели и единицы измерения	Значения показателей по вариантам	Изменение показателей
	базовому	новому	абс.	%
1.Часовая производительность варочного котла, т.	9	10	1	9
2.Средняя цена 1 т целлюлозы, руб.	15000	15500	500	3
3.Годовой выпуск целлюлозы, тыс. т	78.84	87.6	8.76	11
4.Капитальные вложения, млн. руб.		106.6
5.Сумма затрат по изменяющимся статьям себестоимости: - на годовой выпуск целлюлозы, млн. руб. - на 1 т целлюлозы, руб.	494.1 6267.2	517.8 5910.8	23.7 356.4	3 7
6.Полная себестоимость 1 т целлюлозы, руб.	13636	13992.4	356.4	3
7.Налогооблагаемая прибыль в год, млн. руб.	107.5	129.7	22.2	9
8.Читая прибыль в год, млн. руб.	86	103.8	17.8	9
9.Коэффициент экономической эффективности	-	0.22	-	-
10.Срок окупаемости капитальных вложений, лет	-	4.5	-	-

Вывод: коэффициент экономической эффективности, полученный в результате расчёта и равный 0.22, означает, что рентабельность капитальных вложений составляет 22%. Этот показатель в 3.5 раза превышает уровень рентабельности действующего производства, величина которого составляет 6%. Следовательно, проект по оптимизации технологического процесса варочного котла экономически эффективен.

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Введение

Одна из наиболее сложных и важных гигиенических проблем современности - санитарная охрана окружающей среды (атмосферного воздуха, воды, почвы).

Выбросы предприятий загрязняют атмосферный воздух, почву, поверхностные и грунтовые воды. Вследствие этого ряд вредных веществ может проникать в организм с вдыхаемым воздухом, а также с водой и пищевыми продуктами, в состав которых эти вещества попадают из почвы.

ЦБП относится к числу крупнейших источников загрязнения воздушного и водного бассейнов. С развитием этой отрасли промышленности возрастают масштабы возможных загрязнений внешней среды. Если раньше, например, загрязнение воздуха ограничивалось преимущественно территорией самих предприятий, то в настоящее время оно во многих случаях выходит далеко за их пределы и оказывает влияние на атмосферный воздух городов и поселков. То же можно сказать и о вредном влиянии сточных вод, угрожающих водоемам страны.

Жидкие, а также твердые отбросы предприятий (шламы, огарки) содержат различные токсические соединения. Вследствие этого они могут служить источником опасного для населения загрязнения почвы и водоемов.

Таблица 6.1

Источник выброса	Пылевые выбросы, т	Газовые выбросы по компонентам, кг серы	Общее кол-во выбросов серы, кг
		Сернистый ангидрид	Серо-водород	ММ	ДМС	ДМДС
Сжигание в содорегенерационном котлоагрегате	50	2950	590	105	100	28	3773
Обжиг извести	7,5	250	--	--	--	--	250
Непрерывная варка целлюлозы	--	--	326	530	40	170	1066
Окисление черного щелока	--	--	следы	0,5	18	340	358
Выпарка щелоков	--	--	40	10	15	4	69

Из таблицы видно, что к основным источникам газопылевых выбросов сульфатно-целлюлозного производства относятся: выбросы варочного и выпарного цехов, окислительной установки, дымовые газы и парогазовые выбросы растворителя сплава СРКА и известерегенерационной печи.

Находящиеся в атмосфере пылевые частицы не только отрицательно влияют на здоровье населения, но и могут явиться ядрами конденсации для влаги, вследствие чего образуются туманы (даже при неполном насыщении воздуха водяными парами), увеличивается число пасмурных дней, возрастает влажность воздуха и понижается его температура. Туманы, а также непосредственно сама пыль оказывают весьма вредное влияние на световой климат населенных мест, поглощая значительную часть солнечной радиации.

Целлюлозно-бумажное производство характеризуется большим расходом воды на 1 т продукции, колеблющемся в очень широких пределах - от несколько десятков до нескольких тысяч кубических метров. Общий сток щелокосодержащих сточных вод сульфатно-целлюлозного производства характеризуется повышенной щелочностью и неприятным запахом.

Улавливание пылевых частиц и поглощение различных газовых компонентов, содержащихся в выбросах, может осуществляться в зависимости от способа очистки сухими, мокрыми или электростатическими аппаратами.

Для улавливания крупных пылевых частиц рекомендуется применение циклонов, в которых газ очищается под действием центробежных сил. Одиночные циклоны применяются на складах сульфата, известняка и т. д., особенно при использовании пневмотранспорта. При очистке большого количества газов распространение получили батарейные циклоны, в которых вращательное движение газов создается в результате применения специальных закручивающих устройств в виде винта или розетки. Батарейные циклоны применяются как первая ступень очистки дымовых газов содорегенерационных котлоагрегатов (СРКА).

Для поглощения газообразных компонентов из газовых выбросов успешно применяются скрубберы (полые, насадочные, турбулентные аппараты Вентури), а также струйные газопромыватели. Причем, в обоих случаях в качестве орошающей жидкости может применяться слабый белый щелок. В сульфатно-целлюлозном производстве они могут применяться для поглощения серусодержащих компонентов из сдувок варочного цеха, из выбросов из-под колпаков вакуум-фильтров и баков сборников пены, установок для отдувки дурнопахнущих конденсатов выпарного цеха, сероводорода и метилмеркаптана из дымовых выбросов СРКА.

Также возможно применение электрофильтров для очистки газов СРКА. Электрофильтр как установка состоит из двух основных частей: собственно электрофильтра, т.е. осадительной камеры, через которую пропускаются очищаемые газы, и преобразовательной подстанции с оборудованием для преобразования напряжения и тока. Внутри осадительной камеры смонтированы коронирующие и осадительные электроды. При прохождении запыленного газа между электродами содержащиеся в нем частицы заряжаются, двигаются к осадительным электродам и оседают на них. Для удаления осажденных частиц осадительные электроды встряхиваются. Эффективность улавливания пылевого уноса в таких фильтрах достигает 96%.

В непосредственной близости от промышленных предприятий рекомендуется создавать насаждения из газоустойчивых древесно-кустарниковых пород кулисами, расположенными веером по отношению к источнику газопылевых выбросов. Плотность смыкания крон в кулисах должна быть высокой во избежание попадания в них больших масс газопылевых выбросов.

Лесонасаждения обладают газоочищающей способностью. Наиболее эффективны для очистки воздуха от газов - чистые лиственные насаждения, за ними смешанные хвойно-лиственные и затем хвойные. Газоочищающая способность зеленых насаждений используется для создания санитарно-защитных зон из газоустойчивых пород.

Проектируемые предприятия должны располагаться на мощных водоемах (реках, озерах) ввиду больших расходов воды на производственные нужды, необходимости сбросов сточных вод и поставок древесины водным путем.

Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения предприятия должны быть подземные и подрусловые воды и только в случае, если они не удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям, можно использовать открытые водоемы. В этом случае водозаборные сооружения должны располагаться выше (по течению реки) предприятия и иметь зону санитарной охраны.

6.2 Меры безопасности при ведении технологического процесса, выполнении регламентных производственных операций

1. К обслуживанию технологического оборудования допускаются лица:

· не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и не имеющие противопоказаний, согласно приказу МЗ СССР №555 от 29.10.89 г;

· прошедшие производственное обучение по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией предприятия;

· прошедшие стажировку на рабочем месте не менее 5-10 смен под контролем мастера и руководством опытного рабочего;

· при допуске рабочих и инженерно-технических работников (ИТР) к самостоятельной работе квалификационной комиссией также проверяются знания Плана локализации аварийных ситуаций (ПЛАС). На рабочих местах должны находиться выписки из соответствующих разделов ПЛАС.

· Проверка знаний персонала, обслуживающего технологические трубопроводы, проводится квалификационной комиссией предприятия не реже 1 раза в год, а также перед допуском на обслуживание данного рабочего места;

2. Допуск к самостоятельной работе осуществляется распоряжением по цеху.

3. Повторный инструктаж по охране труда технике безопасности проводится 1 раз в квартал, курсовое обучение - 1 раз в год.

4. Рабочие должны знать:

· Инструкцию по охране труда на соответствующее рабочее место;

· Звуковые и световые сигналы, применяемые в цехе;

· Правила пожарной безопасности, места расположения пожарных известителей, телефонов, средств пожаротушения и правила их применения;

· Устройство и принцип работы оборудования;

· Возможные неполадки в работе оборудования и способы их устранения;

· Правила оказания первой помощи пострадавшим на производстве.

5. Весь обслуживающий персонал должен быть обеспечен специальной одеждой, обувью и средствами индивидуальной защиты по действующим нормам.

6. Все рабочие и ИТР должны быть ознакомлены с перечнем опасных мест на производстве, в которых должны быть вывешены надписи и предупредительные знаки: «Огнеопасно», «Курение запрещено», «Кислород».

7. На рабочих местах должны быть вывешены схемы расположения технологической связи аппаратов.

8. К эксплуатации допускается только исправное оборудование и аппараты, оснащенные всеми необходимыми контрольно-измерительными приборами, арматурой и предохранительными приспособлениями. Все контрольно-измерительные приборы должны иметь пломбу или клеймо уполномоченного Госстандарта и проверяться ежегодно.

Мембранные предохранительные устройства, установленные на сосудах, работающих под давлением, должны быть отрегулированы на соответствующее давление и опломбированы. Проверка их исправности должна производиться в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

9. Технологические процессы должны осуществляться в строгом соответствии с технологическим регламентом, при этом необходимо соблюдать специальные требования безопасности для конкретного оборудования:

а) Промывные установки

· Запрещается пуск без исправных защитных ограждений на вращающихся частях, заземлений, при наличии людей в опасной зоне, посторонних предметов в ваннах фильтров или транспортирующих шнеках;

· Запрещается отбор массы на анализ с сетки барабана;

· Запрещается проводить чистку сетки барабана промывной установки от массы руками во время вращения. Приставшую массу следует удалять струей воды из шланга. Размывку массы в транспортирующем шнеке также разрешается производить только струей воды;

· При останове оборудования на ремонт, для продувки сетки и осмотра необходимо снять напряжение с электродвигателей и вывесить аншлаг «Не включать, работают люди!». Разрешается проворачивать барабан фильтра только вручную.

Б) Промывные установки, башни реакций, бассейны массы, баки химикатов и газопромывные башни

· Перед пуском необходимо убедиться в отсутствии в бассейнах и башнях людей и посторонних предметов;

· При останове оборудования на ремонт его необходимо промыть, отключить циркуляционные устройства, насосы, подающие и откачивающие массу, дать указание электромонтеру снять предохранители, на пускателях и задвижках вывесить аншлаг «Не включать, работают люди!»;

· Запрещается спуск в ванны фильтров, башни и бассейны без прорезиненного костюма, защитных очков, резиновых перчаток и сапог, предохранительного пояса, исправного противогаза и наблюдения второго работающего;

· При работе по ремонту, чистке и смазке оборудования внутри башен следует пользоваться исправными веревочными лестницами и переносной лампой 12 В;

· Запрещается открывать лючки баков химикатов для замера уровня жидкости, за уровнем жидкости разрешается следить только по показаниям приборов (уровнемеров);

· При выполнении ремонтных работ внутри баков химикатов и башен реакций должен работать вытяжной вентилятор.

В) Башни реакций

· Подача двуокиси хлора в смеситель должна осуществляться только после заполнения внутренней колонки целлюлозной массой не менее, чем на половину высоты башни;

· При внезапном прекращении поступления массы в башню необходимо прекратить подачу в нее двуокиси хлора;

· Необходимо следить за остаточной концентрацией двуокиси хлора после соответствующих ступеней отбелки, не допуская выделения газов из сточных вод.

Г) Оборудование кислородно-щелочной обработки целлюлозы

· Запрещается использовать для работы с кислородом оборудование, предназначенное для работы с другими газами, заменять кислородные манометры на другие, не соответствующие требованиям ГОСТ 12.2.052-81 и не имеющие надпись «Кислород - малоопасно»;

· Запрещается проверка пропусков в коммуникациях, связанных с подачей кислорода при помощи огня или тлеющих предметов. Определять пропуск можно только мыльной пеной;

· Запрещается при ремонте оборудования, в котором обращается кислород, использовать искрообразующий инструмент;

· Необходимо предохранять вентили, прокладки, накидные гайки на оборудовании, связанном с подачей кислорода, и инструменты от загрязнения маслами и жирами;

· При работе с кислородом хранение горючих веществ, масел, бензина, промасленного обтирочного материала разрешается только в определенных местах в количестве не больше суточного запаса в металлической закрытой таре. В качестве обтирочного материала разрешено применять только хлопчатобумажный;

· Запрещается применение для смазки кислородного оборудования масел, не соответствующих инструкциям заводов-изготовителей оборудования, либо рекомендованных специализированными организациями;

· Запрещается использовать оборудование и инструмент, не прошедший обезжиривание. Все работы по обезжириванию должны проводиться под руководством ответственного лица (ИТР), назначенного приказом по предприятию. При обезжиривании следует соблюдать меры безопасности по работе с растворителями;

· В производственных помещениях, где возможно образование атмосферы с повышенным содержанием кислорода (более 23%) должно быть ограничено пребывание людей;

· Необходимо остерегаться насыщения одежды кислородом, а в случае насыщения проветрить ее на открытом воздухе. После пребывания в атмосфере с повышенным содержанием кислорода запрещается курить в течение 30 минут;

· Вблизи оборудования, установленного на стадии кислородно-щелочной обработки целлюлозы, у которого уровень шумообразования выше 80дБ следует одевать шумозащиту;

· Следует остерегаться химических ожогов при отборе проб целлюлозы из буферного бака.

Д) Оборудование, в котором обращается пероксид водорода

· Не допускать контакта пероксида водорода с металлами и их солями, вызывающими его разложение (железо, медь, марганец, магний и др.);

· Запрещается использовать для работы с пероксидом водорода оборудование и аппараты, не прошедшие предварительную механическую и химическую обработку.

6.3 Основные потенциальные опасности применяемого оборудования и трубопроводов, их ответственных узлов и меры по предупреждению аварийной разгерметизации технологических систем

Основные потенциальные опасности применяемого оборудования обусловлены обращением в нем химически активных - пероксида водорода и кислорода, а также агрессивных и коррозионно-активных жидкостей - кислот, щелочей, двуокиси хлора и серной кислоты.

В связи с высокой химической активностью пероксида водорода существует опасность его интенсивного разложения в присутствии катализаторов, сопровождающегося выделением кислорода, что может привести к росту давления в закрытом объеме и стать причиной разрушения оборудования. Для предотвращения этого необходимо проводить специальную механическую подготовку и химическую обработку поверхности оборудования, а также соблюдать требования, предъявляемые к арматуре, фланцевым соединениям, заглушкам, устройствам для дренажа и продувки, манометрам, приведенные в Инструкции по безопасной эксплуатации и техническому обслуживанию технологического оборудования склада пероксида водорода ПСБЦ.

В случае ремонта или замены оборудования, в котором обращается пероксид водорода, следует использовать только материалы, рекомендованные в ОСТ 301-02-205-99. Запрещается применение нелегированных и низколегированных сталей, а также чугуна, меди, латуни, железа и свинца - материалов, являющихся катализаторами разложения пероксида водорода.

Высокая химическая активность кислорода, способного окислять большинство веществ и материалов, вызывая их горение, обуславливает потенциальную опасность оборудования, в котором он обращается.

При обслуживании кислородопровода следует руководствоваться требованиями Инструкции по проектированию трубопроводов газообразного кислорода ВСН10-83, Правилами безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха ПБПРВ-88 и ОСТ 26-04-2159-78 «Оборудование, работающее с газообразным кислородом. Общие требования безопасности», в частности, при выборе материалов, разрешенных к использованию в среде кислорода, и Инструкции по безопасной эксплуатации и техническому обслуживанию трубопровода кислорода ПСБЦ.

Особую опасность представляет оборудование, загрязненное маслами, что обусловлено способностью кислорода образовывать взрывоопасные смеси с маслом. Все оборудование, контактирующее с кислородом, должно быть обязательно обезжирено растворителями или моющими водными растворами. Технология обезжиривания оборудования регламентируется ОСТ 26-04-312-83 «Отраслевой стандарт. Оборудование кислородное. Методы обезжиривания. Применяемые материалы».

Использование для отбелки целлюлозы агрессивных и коррозионно-активных химических реагентов (серная кислота, гидроксид натрия, водные растворы двуокиси хлора и сернистого ангидрида) предъявляет особые требования к выбору материалов трубопроводов, насосов, баков химикатов, башен реакций и другого оборудования, находящегося в контакте с указанными веществами. Выбор материала в случае замены или ремонта оборудования следует проводить с учетом давления, температуры и химических свойств транспортируемых сред.

Проведение предварительной обработки целлюлозы в кислородном реакторе представляет определенную опасность, так как реактор является сосудом, работающим под давлением (0,35-0,40 Мпа). В соответствии с требованиями Правил устройства и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, в верхней части кислородного реактора предусмотрено мембранное предохранительное устройство с разрывным стержнем (МПУРС), срабатывающее при превышении давления.

Все сосуды, работающие под давлением, должны регулярно подвергаться техническому освидетельствованию: внутреннему и наружному осмотру не реже 1 раза в четыре года, гидравлическому либо пневматическому испытанию не реже 1 раза в 8 лет.

6.4 Расчет искусственного освещения от люминесцентных (газоразрядных) ламп

Правильно устроенное искусственное освещение позволяет повысить производительность труда на 20-25%, уменьшить утомление зрения. Правильно выбранные типы светильников, провода и способы проводки, выключатели позволяют исключить возможность пожаров и взрывов.

1. Наименование помещения - сушильный цех производства сульфатной беленой целлюлозы.

2. Размеры помещения, м: длина а=150, ширина b=60, высота h=25.

3. Окраска стен - серая, потолка - белая.

4. Выделение пыли белой - менее 5 мг/м³.

5. Выделений паров кислот и щелочей, а также газов, способных при соприкосновении с влагой образовывать слабые растворы кислот и щелочей, обладающих большой коррозирующей способностью - нет.

6. Плоскость, над которой нормируется освещенность, расположена на расстоянии 0,8 м от пола.

7. Поверхность, над которой нормируется освещенность - горизонтальная.

8. Характеристика зрительных работ: наименьший размер объекта различения - больше 5 мм, фон средний, контраст - средний, точность - малая.

9. Расстояние объекта от глаз работающего - 0,5 м.

10. Длительность непрерывного напряжения зрения - 6 ч.

11. Повышенной опасности травматизма нет.

12. Пребывание людей - постоянное.

13. Оборудование требует постоянного обслуживания.

14. Источник света - люминесцентные лампы ДРЛ.

15. Высота подвески светильников hсв=20 м.

16. напряжение сети U_с=220 В.

17. Рабочие места у стен отсутствуют.

1. Определяем расположение светильников. Принимаем наиболее распространенное - параллельными рядами. Рисуем схему расположения светильников.

2. определяем характеристику окружающей среды в помещении:

1) по пожарной опасности по ПУЭ оно относится к пожароопасным с зонами класса П-2

2) по взрывоопасности по ПУЭ - к взрывоопасным с зонами класса В-Iiа.

3. Определяем степень опасности поражения электрическим током по ПУЭ, по степени опасности поражения электрическим током относим к помещениям повышенной опасности.

4. Определяем характеристику окружающей среды, по характеру окружающей среды помещение может быть отнесено к жарким

5. Определяем тип светильников по зонам класса взрыво- и пожароопасности (В-Па и П-2), принимаем - светильник НОГЛ-80.

6. По зонам классов В-Па и П-2 выбираем провода для осветительной сети и способ прокладки. Принимаем провода АПР и АПРТО с прокладкой поверх стен и потолка в стальных трубах.

7. По зонам классов В-Па и П-2 выбираем пускатели ПИП, ПИЕ 131-134 пыленепроницаемого исполнения, кнопки управления ВЗГ маслонаполненного исполнения, выключатели и переключатели типов ГПВМ, ГППМ, ПКП и ПКВ герметичного исполнения. Принимаем - ГПВМ.

8. По размеру объекта различения свыше 5 мм, фону среднему, контрасту среднему определяем разряд и подразряд работы. Выполняемая работа относится к разряду VII, минимальная освещенность от искусственного освещения Е_{мин к}=200 лк и общее освещение Е_{мин о}=150 лк.

9. Выбираем экономически выгодную систему освещения. Принимаем комбинированную.

10. Определяем потребную освещенность при комбинированном освещении газоразядными лампами от светильников общего освещения Е_о.к=150 лк, Е_м. к=250 лк.

11. По выделяемой белой пыли (менее 5 мг/м³) определяем коэффициент запаса К_з=1,2.

12. Определяем расстояние между светильниками по ширине и длине помещения L_св. При высоте подвески светильников более 4 м рекомендуется расстояние между светильниками брать не более 0,5h_св. Принимаем L_св=0,5 h_св=0,5*20=10 м.

13. Определяем расстояние от стены до крайнего ряда светильников L1 по ширине и длине помещения по наличию рабочих мест у стены. Для наших условий (отсутствие рабочих мест у стены) L1=0,5*L_св=0,5*10=5 м.

14. Определяем расстояние между крайними рядами светильников по ширине помещения. L2=b-2*L1=60-2*5=50 м.

15. Определяем число рядов светильников, которые можно расположить между крайними рядами по ширине помещения. N св. ш=L2/Lсв-1=50/10-1=4 ряда.

16. Общее число светильников по ширине составит n ш общ=n св ш+2=4+2=6 рядов.

17. Определяем расстояние между крайними рядами по длине. L3=а-2L1=150-2*5=140 v/

18. Определяем число рядов светильников, которые можно расположить между крайними рядами по ширине помещения n св д=L3/Lсв-1=140/10-1=13 рядов.

19. Общее число рядов светильников по длине составит n д общ=n св д+2=13+2=15 рядов.

20. Определяем общее количество светильников в помещении n.св общ=n ш общ * n д общ=6*13=78 шт.

21. По цветовой отделке помещения определяем коэффициенты отражения от стен и потолка. Р_ст=, Р_п=.

22. Определяем коэффициент z, учитывающий неравномерность. Принимаем z=1,1.

23. Площадь пола освещаемого помещения составляет S _п=а*b=150*60=9000м².

24. По размерам помещения и высоте подвески светильников находим показатель помещения. Ц=(a*b)/(hсв*(a+b))=(150*60)/(5*(150+60))=2,14.

25. По показателю помещения, типу светильников и коэффициентам отражения от стен и потолка определяем коэффициент использования светового потока и принимаем nи=0,45.

26. Потребный световой поток одной лампы составит, лк:

27. Согласно исходным данным светильник РСП 11 200 может иметь лампу ДРЛ 1000 мощностью 1000 Вт со световым потоком 55000 лм.

28. Определяем действительную освещенность, лк:

29. Определяем величину освещенности, которую должны обеспечить светильники местного освещения: Е_мк=Е_{мин. к}-Е_дейст=200-163=37. Принимаем Е_мк=150лк.

химикат варка сульфитный щелок

Список литературы

1. Н.Н. Непенин. Технология целлюлозы. - Том 1, 1976 г.

2. Экономические расчёты в дипломном проектировании, методические указания, 2010 г. 26-790.

3. Г.П. Буйлов. Автоматизация оборудования целлюлозно-бумажного производства, учебное пособие для дипломного проектирования.

Размещено на Allbest.ru