Гальванический цех с линиями анодирования деталей из алюминиевого сплава и цинкования стали производительностью 35 тыс, м2 в год
Изучение процессов анодирования алюминия и нанесения цинкового покрытий на стальные детали. Составы электролитов и способы электролиза. Выбор вида покрытия, толщины и технологии цинкования. Определение времени обработки изделия. Расчет прибыли и издержек.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.12.2020 |
Размер файла | 736,7 K |
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.
Критерий Грасгофа
35004803451
Критерий Прандтля
0,0079
Произведение критериев Грасгофа и Прандтля
275 994 490,38
Критерий Нуссельта
82,38
Коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке, Вт/мІ·K
49,35
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ОТ СТЕНКИ ВОЗДУХУ
Темпеpатуpа наpужной повеpхности стенки ванны, єC
20
Темпеpатуpа воздуха, єC
16
Общий коэф.теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией, Вт/мІ·K
10,02
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Коэфициент теплопpоводности матеpиала ванны, Вт/м·К
45,4
Коэфициент теплопpоводности матеpиала футеpовки, Вт/м·К
0,163
Коэффициент теплопередачи, Вт/мІ·K
5,51
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ЗА СЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, КОНВЕКЦИИ И ЛУЧЕИСПУСКАНИЯ ЧЕРЕЗ СТЕНКИ
Часовые потери тепла через стенки и дно ванны, кВт
0,55
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ЗА СЧЕТ ИСПАРЕНИЯ
Скорость движения воздуха над поверхностью электролита, м/с
0,3
Влагосодержание воздуха непосредственно над поверхностью электролита при температуре раствора, кг/кг
0,034
Влагосодержание окружающего воздуха, кг/кг
0,0065
Часовые потери теплоты за счет испарения, кВт
0,55
Часовые потери теплоты за счет излучения и конвекции, кВт
0,20
Общие часовые потери теплоты с поверхности раствора, кВт
0,75
Уд. теплоемкость воды, кДж/кг·К
4,19
Температура добавляемой холодной воды, єC
9
Час. потери теплоты от добав. хол. воды взамен испаряемой, кВт
0,02
Часовые потери теплоты на нагрев стенок ванны, кВт
0,50
Тепловой поток для нагрева р-ра и компенсации потерь, кВт
19,75
Удельная теплоемкость раствора при его кон. тем-ре, кДж/кг·K
4,18
Количество воды, уносимое с деталями, кг/с
0,0001
Тепловые потери от уноса раствора из ванны, кВт
0,01
Коэф., учит. долю эл.энергии, превращаемой в теплоту (0,6-0,9)
0,75
Джоулево тепло, кВт
0,276
Масса обрабатываемых деталей, кг/с
0,020
Уд. теплоемкость материала деталей, кДж/кг·К
0,460
Часовые потери теплоты на нагрев деталей, кВт
0,129
Тепловой поток для поддерж. тем-ры р-ра и компенс. потерь,кВт
1,68
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ЗМЕЕВИКА
Средняя температура раствора в ванне, єC
20
Тем-ра горячего теплоносителя на входе в теплообменник, єC
110
Тем-ра горячего теплоносителя на выходе из теплообменника, єС
108
Средняя температура горячего теплоносителя, єC
109
Уд. теплоемкость воды при ср. тем-ре гор. теплоносит., кДж/кг·К
4,23
Температура конденсации греющего пара, єC
105
dtср
84,7
Средняя температура р-ра, єC
25,3
Средний температурный напор в режиме нагрева, К
85,00
Определение коэффициента теплопередачи
Наружный диаметр труб, м
0,057
Внутренний диаметр труб, м
0,053
Средний диаметр труб, м
0,055
Уд. теплоемкость воды при ср. р-ра, Дж/кг·К
4180
Разность температур горячего теплоносителя, К
2
Коэф. динамической вязкости при ср.р-ра, Па·с
7,31E-04
Коэф. объед.ф-х константы воды и пара
8,30
Поверхность теплообмена (задаемся), мІ
1,60
Длина трубы (задаемся), м
2,00
Уд. теплота конденсации пара
2248,00
Расход греющего пара при нагреве кг/ч
35
Расход греющего пара при работе, кг/ч
3
a1 коэф. теплоотдачи от пара к стенке трубы, Вт/(мІ·К)
3331
Коэф. теплопроводности воды при ср. р-ра, Вт/(м·К)
0,626
Критерий Нуссельта для раствора в ванне (задаемся)
69,60
a2 коэф. теплоотдачи от стенки трубы р-ру, Вт/(мІ·К)
1714,28
Толщина стенки трубы теплообменника, м
0,002
Теплопроводность материала трубы теплообменника, Вт/(м·К)
17,5
Среднее значение тепловой проводимости загрязнений стенки, Вт/(мІ·К)
5800
Термическое сопротивление стенки и загрязнений, (мІ·К)/Вт
0,00046
Коэффициент теплопередачи от конденс. пара к воде, Вт/(мІ·К)
745
Проверочное значение температуры стенки 1
91
Проверочное значение температуры стенки 2
71
Требуемая площадь поверхности теплообмена ванны, мІ
0,31
Длина змеевика для нагрева ванны, м
1,81
Таблица 5.2.
Тепловой баланс обезжиривания
РАСЧЕТ ТЕПЛА НА НАГРЕВ РАСТВОРА ВАННЫ |
||
Длина ванны (внутренний размер), м |
1 |
|
Ширина ванны (внутренний размер), м |
1 |
|
Высота ванны (внутренний размер), м |
1 |
|
Толщина стенки ванны, м |
0,005 |
|
Плотность материала ванны, кг/мі |
7850 |
|
Толщина футеровки, м |
0 |
|
Плотность материала футеровки, кг/мі |
0 |
|
Высота раствора в ванне, м |
0,81 |
|
Объём корпуса ванны, мі |
0,025 |
|
Масса ванны, кг |
196,250 |
|
Объём футеровки, мі |
0,000 |
|
Масса футеровки, кг |
0,000 |
|
Поверхность зеркала раствора, мІ |
1,00 |
|
Общая поверхность стенок и дна ванны, мІ |
5,00 |
|
Объем раствора, мі |
0,810 |
|
Удельная теплоемкость раствора при его нач. тем-ре, Дж/кг·K |
4570 |
|
Плотность раствора, кг/мі |
1080 |
|
Удельная теплоемкость матеpиала коpпуса ванны, кДж/кг·K |
0,5 |
|
Удельная теплоемкость матеpиала футеpовки, кДж/кг·K |
0 |
|
Hачальная темпеpатуpа раствора, єC |
18 |
|
Конечная темпеpатуpа раствора, єC |
80 |
|
Масса р-ра, кг |
874,8 |
|
Часовой расход тепла на нагрев раствора, Qp, кВт·ч |
68,85 |
|
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ОТ РАСТВОРА СТЕНКЕ |
||
Темпеpатуpный коэффициент объемного pасшиpения, 1/K |
4,49E-04 |
|
Темпеpатуpа стенки со стоpоны раствора, єC |
75 |
|
Кинематическая вязкость при при ср тем-ре тем-ре р-ра, мІ/с |
0,000000556 |
|
Коэф. динамической вязкости при при ср тем-ре р-ра, Па.с |
0,000549000 |
|
Удельная теплоемкость при ср тем-ре раствора, кДж/кг·K |
4,18 |
|
Коэффициент теплопpоводности при ср тем-ре раствора, Вт/м·K |
0,648 |
|
Критерий Грасгофа |
8,834E+11 |
|
Критерий Прандтля |
0,0039 |
|
Произведение критериев Грасгофа и Прандтля |
3 421 820 924,46 |
|
Критерий Нуссельта |
189,08 |
|
Коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке, Вт/мІ·K |
122,52 |
|
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ОТ СТЕНКИ ВОЗДУХУ |
||
Темпеpатуpа наpужной повеpхности стенки ванны, єC |
70 |
|
Темпеpатуpа воздуха, єC |
18 |
|
Общий коэф.теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией, Вт/мІ·K |
13,38 |
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ |
||
Коэфициент теплопpоводности матеpиала ванны, Вт/м·К |
46,5 |
|
Коэфициент теплопpоводности матеpиала футеpовки, Вт/м·К |
0 |
|
Коэффициент теплопередачи, Вт/мІ·K |
12,06 |
|
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ЗА СЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, КОНВЕКЦИИ И ЛУЧЕИСПУСКАНИЯ ЧЕРЕЗ СТЕНКИ |
||
Часовые потери тепла через стенки и дно ванны, кВт |
3,74 |
|
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ЗА СЧЕТ ИСПАРЕНИЯ |
||
Скорость движения воздуха над поверхностью электролита, м/с |
0,5 |
|
Влагосодержание воздуха непосредственно над поверхностью электролита при температуре раствора, кг/кг |
0,034 |
|
Влагосодержание окружающего воздуха, кг/кг |
0,0065 |
|
Часовые потери теплоты за счет испарения, кВт |
0,61 |
|
Часовые потери теплоты за счет излучения и конвекции, кВт |
0,62 |
|
Общие часовые потери теплоты с поверхности раствора, кВт |
1,23 |
|
Уд. теплоемкость воды, кДж/кг·К |
4,19 |
|
Температура добавляемой холодной воды, єC |
9 |
|
Час. потери теплоты от добав. хол. воды взамен испаряемой, кВт |
0,08 |
|
Часовые потери теплоты на нагрев стенок ванны, кВт |
1,69 |
|
Тепловой поток для нагрева р-ра и компенсации потерь, кВт |
75,59 |
|
Удельная теплоемкость раствора при его кон. тем-ре, кДж/кг·K |
4,19 |
|
Количество воды, уносимое с деталями, кг/с |
0,00007 |
|
Тепловые потери от уноса раствора из ванны, кВт |
0,02 |
|
Коэф., учит. долю эл.энергии, превращаемой в теплоту (0,6-0,9) |
0,75 |
|
Джоулево тепло, кВт |
0,000 |
|
Масса обрабатываемых деталей, кг/с |
0,0500 |
|
Уд. теплоемкость материала деталей, кДж/кг·К |
0,500 |
|
Часовые потери теплоты на нагрев деталей, кВт |
1,550 |
|
Тепловой поток для поддерж. тем-ры р-ра и компенс. потерь,кВт |
8,31 |
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ЗМЕЕВИКА |
||
Средняя температура раствора в ванне, єC |
49 |
|
Тем-ра горячего теплоносителя на входе в теплообменник, єC |
110 |
|
Тем-ра горячего теплоносителя на выходе из теплообменника, єС |
108 |
|
Средняя температура горячего теплоносителя, єC |
109 |
|
Уд. теплоемкость воды при ср. тем-ре гор. теплоносит., кДж/кг·К |
4,23 |
|
Температура конденсации греющего пара, єC |
105 |
|
dtср |
49,8 |
|
Средняя температура р-ра, єC |
60,2 |
|
Средний температурный напор в режиме нагрева, К |
56,00 |
|
Определение коэффициента теплопередачи |
||
Наружный диаметр труб, м |
0,057 |
|
Внутренний диаметр труб, м |
0,053 |
|
Средний диаметр труб, м |
0,055 |
|
Уд. теплоемкость воды при ср. р-ра, Дж/кг·К |
4180 |
|
Разность температур горячего теплоносителя, К |
2 |
|
Коэф. динамической вязкости при ср.р-ра, Па·с |
6,57E-04 |
|
Коэф. объед.ф-х константы воды и пара |
8,30 |
|
Поверхность теплообмена (задаемся), мІ |
1,60 |
|
Длина трубы (задаемся), м |
2,00 |
|
Уд. теплота конденсации пара |
2227,00 |
|
Расход греющего пара при нагреве кг/с |
0,0375 |
|
Расход греющего пара при работе, кг/с |
0,0041 |
|
a1 коэф. теплоотдачи от пара к стенке трубы, Вт/(мІ·К) |
6518 |
|
Коэф. теплопроводности воды при ср. р-ра, Вт/(м·К) |
0,648 |
|
Критерий Нуссельта для раствора в ванне (задаемся) |
189,08 |
|
a2 коэф. теплоотдачи от стенки трубы р-ру, Вт/(мІ·К) |
5988,14 |
|
Толщина стенки трубы теплообменника, м |
0,002 |
|
Теплопроводность материала трубы теплообменника, Вт/(м·К) |
46,5 |
|
Среднее значение тепловой проводимости загрязнений стенки, Вт/(мІ·К) |
5800 |
|
Термическое сопротивление стенки и загрязнений, (мІ·К)/Вт |
0,00039 |
|
Коэффициент теплопередачи от конденс. пара к воде, Вт/(мІ·К) |
1412 |
|
Проверочное значение температуры стенки 1 |
99 |
|
Проверочное значение температуры стенки 2 |
95 |
|
Требуемая площадь поверхности теплообмена ванны, мІ |
0,96 |
|
Длина змеевика для нагрева ванны, м |
5,54 |
6. Автоматизация технологического процесса
Цинкование представляет собой нанесение тонкой металлической пленки цинка на токопроводящий материал. Основной целью этого покрытия является повышение защитно-декоративных свойств стальной детали.
Важными параметрами электроосаждения являются рН среды, уровень электролита, температура процесса и контроль давления на линии подачи пара.
В нашей автооператорной линии следует предусмотреть:
· Регулирование уровня ванны цинкования 0,9м;
· Контроль pH электролита цинкования 3,5-4,5
· Регулирование температуры электролита цинкования 25-300С
· Контроль давления пара 1,4 ± 0,2МПа на ванне цинкования.
Для качественного ведения процесса необходимо контролировать и регулировать ряд параметров, определенных заданием на проектирование системы автоматизации (табл.6.1).
В качестве датчиков используем датчики фирмы «Метран», обладающие унифицированным токовым сигналом на выходе 4-20мА.
Для создания САУ применен отечественный РС совместимый контроллер средней информационной мощности МФК - 1500. Данный контроллер предназначен для сбора, обработки информации, реализации функции контроля, программно-логического управления, регулирования противоаварийных защит и блокировок и может работать как автоматическое локальное устройство управления в составе сложной распределительной системы.
Таблица 6.1
Задание на проектирование системы автоматизации ванн цинкования
№ п/п |
Наименование параметра, место отбора измерительного импульса |
Заданное значение параметра, допустимое отклонение |
Отображение информации |
Регулирование |
Наименование регулирующего воздействия, место установи регулирующего органа. |
Характеристика среды |
|||||||
Показание |
Регистрация |
Суммирование |
Сигнализация |
Датчиков |
Регулирующих органов |
||||||||
Агрессивная |
Пожаро- и взрывоопасная |
Агрессивная |
Пожаро- и взрывоопасная |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
1 |
Уровень в ванне цинкования |
0,9±0,05м |
+ |
- |
- |
- |
+ |
Линия подачи корректировочного раствора |
Да |
Нет |
Нет |
Нет |
|
2 |
pH электролита цинкования |
3,5-4,5 |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
Да |
Нет |
- |
- |
|
3 |
Температура электролита цинкования |
60 ±50С |
+ |
- |
- |
- |
+ |
Изменение расхода пара на линии подачи пара |
Да |
Нет |
Нет |
Нет |
|
4 |
Контроль давления пара на линии подачи пара |
1,4 ± 0,2МПа |
+ |
- |
- |
+ |
- |
- |
Нет |
Нет |
- |
- |
Таблица 6.2
Спецификация на приборы и средства автоматизации [10]
Номер позиции по схеме |
Наименование и краткая характеристика прибора |
Тип прибора |
Количество |
Примечание |
|
Многофункциональный контроллер, работающий совместно с ПВМ |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1а |
Преобразователь уровня - буйковый электрический УБ-ЭМ-1-Ех (взрывозащищенное исполнение). Пределы измерений: 0,25 ч 10 м . Температура измеряемой среды -50 ч 450 °С, плотность среды 400 ч 2000кг /м3, допустимая основная погрешность ±0,24, ± 0,5%. |
УБ-ЭМ-1-Ех |
1 |
||
2а |
рН -метр промышленный рН - 4131. Предназначен для измерения, цифровой индикации и сигнализации активности ионов водорода (рН) водных сред. Работает в комплекте с комбинированным электродом. Диапазон измерения 0 ч 14 ед. рН, выходной сигнал 4 ч 20 мА, либо цифровой - интерфейс RS-485, протокол ModBus |
рН - 4131 |
1 |
||
3а |
Датчик температуры ТСМ Метран 253 (взрывозащищенное исполнение). Пределы измерений: -50 ч 150°С. Измеряемая среда: газ, жидкость. |
ТСМ Метран 253 |
1 |
||
4а |
Датчик давления Метран - 55 предназначен для измерения давления жидкости (в том числе агрессивных сред), пара, газа. датчик для измерения избыточного давления - Метран - 55 - ДИ. Верхний предел измерений: 0,1 МПа ч 100 МПа; |
Метран - 55 - ДИ |
1 |
||
1б,3б |
Пускатель безконтактный реверсивный. Работает с напряжением 220 В. |
ПБР - 2М |
2 |
||
1в,3в |
Клапан регулирующе -отсечней на Ру 2,5 МПа, проходной, с температурой рабочей среды - 40 ... + 225°С, с корпусом из стали 12Х18Н10Т, с Dу 50мм, с Kvy 12 м3/ч, с равнопроцентной пропускной характеристикой, НО, рассчитанный на работу при температуре окружающей среды от - 50 ... + 70°С, будет иметь следующее обозначение: |
КМРО Э НЖ 50 12 Р НО УХЛ(1). |
2 |
Работа основного контура. Подробнее опишем работу контура регулирования уровня процесса цинкования, так как от этого контура зависит целостность содержимого ванны.
Уровень в ванне измеряем уровнемером УБ-ЭМ-1-Ех (поз. 1а). Унифицированный сигнал (4-20мА) поступает на аналоговый вход контроллера МФК - 1500, где вырабатывается управляющее воздействие. Управляющее воздействие с дискретного выхода поступает на пускатель управляющий приводом ПБР - 2М (поз.1б) и регулирующе-отсечной клапан КМРО Э НЖ 50 12 Р НО УХЛ(1). (поз. 1в), установленный на линии подачи корректирующего раствора. Так же сигнал идет на видеотерминал, где контролируется инженером-технологом.
7. Организационно-экономическая часть
7.1 Экономическая оценка принятых проектных решений
Данный цех предназначен для электрохимического нанесения цинкового покрытия и создания слоя оксида алюминия. Цинк является качественной защитой от атмосферной коррозии для стальных изделий. Анодирование осуществляется для создания дополнительного противокоррозионного слоя и грунта под возможную покраску для деталей из алюминия.
Таблица 7.1.
SWOT-анализ проектируемого предприятия
СИЛЬНЫЕ СТОРОНЫ |
СЛАБЫЕ СТОРОНЫ |
||
ВОЗМОЖНОСТИ "O" -- OPPORTUNITIES |
УГРОЗЫ "T" -- THREATS |
||
ВНЕШНЯЯ СРЕДА |
1. Возможность осуществления крупного заказа. 2. Рост спроса на продукцию (рост числа сегментов рынка). 3. Возможности быстрого роста. 4. Появление новых технологий. |
1. Развитие альтернативных технологий и аналогов оборудования. 2. Высокая степень контроля бизнеса со стороны государства. |
|
ПРЕИМУЩЕСТВА "S" -- STRENGTH |
НЕДОСТАТКИ "W" -- WEAKNESS |
||
ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА |
1. Команда высококвалифицированных специалистов. 2. Программа социальной ответственности 3. Высокое качество продукции. 4. Широкая производственная линейка. 5. Система профессионального обучения и повышения квалификации |
1.Недостаток финансовых средств. 2. Высокие затраты на очистку водных стоков и воздуха, а так же последующую утилизацию при данном технологическом способе нанесения. 3. Низкая рентабельность производственной деятельности из-за слабой организации снабжения и технического сервиса механизмов. |
В табл.7.1 приведен SWOT- анализ продукции гальванического предприятия с подробным описанием сильных и слабых сторон проекта, а также анализ развития предприятия в целом и негативные внешние факторы, которые могут повлиять на работу предприятия.
7.2 Расчет стоимости производственных зданий и амортизационных отчислений
Стоимость производственных зданий определяется умножением укрупненного показателя затрат на строительство 1 м3 здания на его объем.
Амортизационные отчисления на полное восстановление зданий определяются по формуле:
где Азд - годовые амортизационные отчисления на реновацию зданий, тыс. руб; Нзд - норма амортизационных отчислений на реновацию зданий, составляет 5 %; Фзд - стоимость зданий, тыс. руб.
Исходные данные и результаты расчетов сводятся в табл.7.2.
Таблица 7.2
Стоимость здания и расчет амортизационных отчислений
Наименование объекта |
Объем зданий, м3 |
Стоимость зданий, тыс. руб. |
Амортизационные отчисления |
|||
1 м3 |
Общая |
Норма, % |
Сумма, тыс. руб. |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Существующие здания, производственные сооружения, бытовые помещения, склады |
5400 |
15 |
81000 |
5 |
4050 |
|
ИТОГО |
81000 |
4050 |
Однако в покупке здания нет прямой необходимости, так так производство уже имеет дополнительное здание, а вышеуказанный рассчет используется для расчета амортизационных отчислений. Дальше выбираем оборудование. Покупаем оборудование напрямую у производителя, что бы избежать переплат.
Принимаем наименьшую сумму, для минимизации затрат из следующих источников, и заполняем табл.7.3.:
Таблица 7.3
Расчет сметной стоимости оборудования, инструмента, инвентаря и амортизационных отчислений
№ п/п |
Наименование оборудования |
Тип, марка |
Кол-во шт. |
Стоимость, тыс. руб. |
Амортизационные отчисления |
|||
Единицы |
Общая |
Норма, % |
Сумма, тыс. руб. |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1.Вновь установленное оборудование |
Линия анодирования |
- |
1 |
8000 |
8000 |
10 |
800 |
|
Линия цинкования |
- |
1 |
7000 |
7000 |
10 |
700 |
||
Итого учтенного оборудования: |
15000 |
1500 |
||||||
2. Неучтенное оборудование (10% от п.1) |
1500 |
20 |
300 |
|||||
Итого (п.1+п.2): |
16500 |
1800 |
||||||
3.Инструмент, инвентарь (2% от п.1) |
300 |
20 |
60 |
|||||
Итого(п.1+п.2+п.3) |
16800 |
1860 |
Подведем итоги инвестиционных издержек и сведем их в табл.7.4.
Таблица 7.4
Инвестиционные издержки
Вид капиталовложений |
Сумма, тыс.руб. |
Источник данных |
|
1 |
2 |
3 |
|
1.Стоимость оборудования |
16800 |
Табл 3 (пп1,2,3, графа 6) |
|
Итого: |
16800 |
||
2.Монтаж оборудования |
1650 |
Табл. 3. (10% от суммы пп. 1,2) |
|
3.Производственные затраты |
1650 |
Табл. 3. (10% от суммы пп. 1,2) |
|
4.Прочие инвестиционные издержки, в том числе стоимость объектов производственной инфраструктуры |
3000 |
20% от суммы пп. 1 таблицы 3. |
|
Итого(п.1+п.2+п.3+п.4) |
23100 |
||
5.Капитальные вложения в прирост оборотных средств |
117,35 |
15% от стоимости материальных затрат (табл. 5 и 6) |
|
Итого общих инвестиционных издержек |
23217,35 |
7.3 Расчет текущих производственных издержек
Расчет текущих производственных издержек основан на определении себестоимости продукции, производство и реализация которого предполагается программой осуществления инвестиционного проекта. Себестоимость продукции представляет собой стоимостную оценку используемых в процессе ее производства и реализации материальных и трудовых ресурсов. Затраты, образующие себестоимость продукции, группируются в соответствии с их экономическим содержанием по элементам:
- материальные затраты;
- затраты на оплату труда;
- отчисления на социальные нужды;
- амортизация основных фондов;
- прочие затраты.
Затраты на материалы и энергоносители рассчитываются по формуле:
Зi=РiЧЦi,
где Зi- затраты на годовой объем производства i-ого вида материала или энергоносителя, тыс. руб.;
Рi- годовая потребность (расход) i-ого вида материала или энергоносителя, нат.ед.;
Цi - цена (стоимость) i-ого вида материала или энергоносителя, тыс. руб.
Исходные данные и результаты расчетов сведены в табл. 7.5 и 7.6.
Таблица 7.5
Расчет затрат на сырье и материалы для производства[11-15]
Наименование материала |
Единица измерения |
Годовая потребность в сырье и материалах |
Цена за единицу измерения, руб. |
Затраты на годовой объем производства тыс, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
NaOH |
кг |
98 |
81 |
7,938 |
|
Na2СO3 |
кг |
306 |
150 |
45,9 |
|
Na3PO4*12H2O |
кг |
459 |
86 |
39,474 |
|
Синтанол ДС-10 |
кг |
21 |
220 |
4,62 |
|
H2SO4 |
кг |
1632 |
97 |
158,304 |
|
Ингибитор КИ-1 |
кг |
21 |
200 |
4,2 |
|
ZnSO4Ч12 H2O |
кг |
1020 |
79 |
80,58 |
|
Na2SO4*10H2O |
кг |
470 |
17 |
7,99 |
|
Al2(SO4)3*18H2O |
кг |
123 |
36 |
4,428 |
|
Декстрин |
кг |
41 |
71 |
2,911 |
|
Na2Cr2O7 |
кг |
143 |
175 |
25,025 |
|
HNO3 |
кг |
794 |
136 |
107,984 |
|
Черный 2К |
кг |
62 |
395 |
24,49 |
|
Co(CH3COO)2 |
кг |
3,5 |
180 |
0,63 |
|
Ni(CH3COO)2 |
кг |
21 |
240 |
5,04 |
|
H3BO3 |
кг |
29 |
140 |
4,06 |
|
Свинцовые катод |
кг |
450 |
205 |
92,25 |
|
Цинковые аноды |
кг |
900 |
128 |
115,2 |
|
Очищенная вода |
м3 |
123 |
17 |
2,091 |
|
Итого: |
733,115 |
Таблица 7.6
Расчет затрат на энергию для производства [14-15]
Наименование энергоносителя |
Единица измерения |
Годовой расход энергоносителя |
Стоимость единицы измерения, руб. |
Затраты на годовой объем производства, тыс. руб. |
|
Электроэнергия |
МВт•ч |
2 |
3370 |
6,74 |
|
Пар |
м3 |
36 |
60 |
2,16 |
|
Вода холодная |
м3 |
500 |
17 |
8,5 |
|
Вода горячяя |
м3 |
1060 |
30 |
31,8 |
|
Итого: |
49,2 |
Затраты на оплату труда (годовой фонд) рассчитываются по формуле:
ФОТi=Зпл(ср.м)ЧЧiЧ12
где ФОТi - годовой фонд оплаты труда i-ой категории работников, тыс.руб.;
Зпл(ср.м) - среднемесячная заработная плата одного среднесписочного работника, тыс.руб.;
Чi - списочная численность i-ой категории работников.
Режим работы предприятия периодический с 5-ти дневной рабочей неделей и 8-ми часовыми сменами. Режим работы двухсменный.
Число нерабочих дней - 118, в том числе:
Праздничные - 12,
Выходные - 106
Номинальный фонд рабочего времени Тном= 250 дней.
Целодневные невыходы на работы в связи с очередными отпусками - 28 дней.
Эффективный фонд рабочего времени Тэф = 225 дней. Коэффициент пересчета численности рабочих в списочную:
Кп.период.=Тном/Тэф=250/225=1,11.
Расчет численности работников приведен в табл. 7.7
Таблица 7.7
Расчет численности работников
Наименование Категории и профессии |
Явочная численность в смену, чел |
Кол-во смен в сутки |
Штатная численность в сутки, чел |
Списочная численность. чел |
|
1.Производственные рабочие: 1.1Основные рабочие |
2 |
2 |
4 |
5 |
|
Итого основных рабочих: |
4 |
1 |
4 |
5 |
|
2.Вспомогательные рабочие: |
4 |
1 |
4 |
5 |
|
Итого вспомогательных рабочих: |
4 |
5 |
|||
Итого производственных рабочих: |
8 |
10 |
|||
3.Руководители, специалисты, технические исполнители: |
|||||
1.Технолог |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
2.Начальник смены |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Итого по п.3 |
2 |
2 |
2 |
||
4.Административно-управленческий персонал: |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
Итого п.3+п.4 |
4 |
4 |
4 |
||
Всего работников: |
12 |
14 |
ФОТi= 30Ч14Ч12= 5040 тыс.руб. расчет средств на оплат труда, сводим в табл.9.
Отчисления во внебюджетные органы составят: 8400Ч30%= 1512 тыс.руб. сводим в табл.7.8.
Таблица 7.8
Эксплуатационные затраты
Экономические элементы |
Значение, тыс. руб. |
Источник данных |
|
1. Материальные затраты |
782,315 |
Табл. 5. и 6. |
|
2.Затраты на оплату труда |
5040 |
Расчет по формуле |
|
3.Отчисления на социальные нужды |
1512 |
30% от ФОТ |
|
4.Амортизация основных фондов |
5910 |
Табл 2(гр.6) и 3.(гр.8); |
|
5. Прочие затраты |
3311 |
25% от суммы п.1-п.4 |
|
Итого: |
16555,4 |
Себестоимость ед. продукции составит:
Сед= 16555,4/35000=473 руб./м2
7.4 Расчет прибыли
Выручка от реализации продукции:
В=И(1+Rпр.в/100%),
Где В - выручка от реализации продукта, тыс.руб.;
И - текущие производственные издержки, тыс.руб.;
Rпр.в - рентабельность производства по валовой прибыли, % (принимаем R=20%)
В= 16555,4Ч(1+20/100)= 19866,48тыс.руб.
По=В - Ип,
Где По - балансовая прибыль, тыс.руб.;
Ип - постоянные издержки, тыс.руб.;
По=19866,48-16555,4=3311,08тыс.руб.
Пч=По - Н,
Где Пч - чистая прибыль, тыс.руб.;
Н - налог на прибыль (20%).
Пч =3311,08 -3311,08*0,2=2648,86тыс.руб.
Пед = Пч/Q,
Где Пед - прибыль на единицу продукции, руб.;
Q - выпуск готовой продукции , тыс.шт.
Пед =2648,86/35000 =76 руб./м2
Птр = В/Ч,
Птр - производительность труда;
Ч - списочная численность работников.
Птр =2648,86/14=189,2 тыс.руб./чел.
Таблица 7.9
Технико-экономические показатели эффективности проекта
Наименование показателей |
Значение |
|
1.Годовая производственная программа, м2 |
35000 |
|
2.Инвестиционные издержки, тыс. руб. |
23217,35 |
|
3.Эксплуатационные издержки, тыс. руб |
16555,4 |
|
4.Среднесписочная численность производственного персонала, чел. |
10 |
|
5.Выручка от реализации продукта, тыс. руб. |
19866,48 |
|
6.Чистая прибыль, тыс. руб. |
2648,86 |
|
7.Затраты на единицу продукции, руб./м2. |
473 |
|
8.Прибыль на единицу продукции, руб./м2. (среднее значение) |
76 |
|
9.Производительность труда, тыс. руб./чел. |
189,2 |
Срок окупаемости определяется по формуле:
Ток=Инв/П,
Ток - срок окупаемости инвестиций, лет;
Инв - капитальные вложения в инвестиционный проект, тыс.руб.;
П - прибыль (доход, получаемый от капитального вложения в инвестиционный проект).
Ток=23217,35/2648,86=9 лет.
Вывод: на основании полученных результирующих значений технико-экономических показателей можно сделать вывод, что данное проектируемое производство будет эффективным и доходным при 100% производственной мощности и при решении вопросов финансирования.
8. Очистка стоков
Используемая в проекте технологическая схема имеет один существенный недостаток. Краситель черный 2К является органическим загрязнителем, который пусть и в небольшом количестве, но все же попадает в сточные воды. Из-за пристуствия в стоках органических соединений есть прямая необходимость в реакции озонирования с последующей электрокоагуляцией. Данный метод позволит разложить большую часть органических солей и адсорбцией остальных ее частей на твердых осадках трехвалентного железа и алюминия [16].
Рис.8.1. Схема очистки стоков озоном [17]
9. Раздел охраны труда
9.1 Анализ степени опасности технологического процесса
В таблице 9.1. приведена характеристика вредных производственных факторов, возникающих в гальваническом производстве.
Таблица 9.1
Оценка степени опасности технологического процесса [18]
Наименование отделения |
Наименование оборудования |
Количество оборудования |
Технологические параметры |
Перечень токсичных, взрывопожароопасных веществ |
Количество людей, обслуживающих оборудование |
Вредные производственные факторы |
|
Химическое обезжиривание |
Гальваническая ванна |
2 |
Т = 60-800С |
Гидроксид натрия, Карбонат натрия, Фосфат натрия Синтанол ДС10 |
4 |
Токсичные и взрывопожароопасные вещества, производственный шум и вибрация, опасность поражения электрическим током, нагретые части оборудования. |
|
Электрохимическое обезжиривание |
Гальваническая ванна |
2 |
|||||
Химическое обезжиривание и травление |
Гальваническая ванна |
1 |
|||||
Травление |
Гальваническая ванна |
1 |
Т = 15-250С |
Серная кислота. Ингибитор КИ-1 |
|||
Активирование |
Гальваническая ванна |
1 |
Т = 15-200С |
||||
Осветление |
Гальваническая ванна |
1 |
T= 15-300С |
Азотная кислота |
|||
Анодирование |
Гальваническая ванна |
7 |
T= 15-300С |
Серная кислота |
|||
цинкование |
гальваническая ванна |
2 |
T= 15-300С |
Сульфат цинка, Сульфат натрия, Сульфат алюминия, Декстрин |
|||
Осветление и пассивирование |
Гальваническая ванна |
1 |
T= 15-300С |
Бихромат натрия, азотная кислота |
9.2 Оценка степени токсичности веществ, обращающихся в производстве. Мероприятия по обеспечению безопасной работы с токсичными веществами
В таблице 9.2 приведена характеристика токсического действия на человека веществ, обращающихся в гальваническом производстве.
Таблица 9.2
Показатели, характеризующие степень токсичности вредных веществ [19-23]
Название вещества |
Характер токсического действия на человека |
Класс опасности |
Предельно допустимые концентрации, мг/ м3 |
|||
ПДКрз, мг/м3 |
ПДКмр, мг/м3 |
ПДКсс, мг/ м3 |
||||
Серная кислота |
Раздражающее, прижигающее. |
II |
1 |
0,3 |
0,1 |
|
Гидроксид натрия |
Раздражающее. Прижигающее. |
II |
0,5 |
|||
Карбонат натрия |
Раздражающее, прижигающее |
III |
2 |
|||
Тринатрий фосфат |
Раздражающее, прижигающее. |
III |
10 |
- |
- |
|
Сульфат цинка |
Общетоксическое, аллерген, канцероген. |
II |
0,008 |
|||
Сульфат натрия |
Раздражающее, прижигающее, общетоксическое |
IV |
10 |
0.3 |
0.1 |
|
Сульфат алюминия |
Общетоксическое, аллерген, канцероген |
III |
2 |
|||
Декстрин |
Аллерген, общетоксическое |
IV |
10 |
|||
Азотная кислота |
Раздражающее, прижигающее. |
III |
2 |
- |
- |
|
Бихромат натрия |
Общетоксическое, аллерген. Раздражающее. |
I |
0,01 |
Для обеспечения максимальной безопасности при работе с вредными веществами, приведенными в таблице 6.2, проектом предусмотрен комплекс мероприятий по снижению степени воздействия этих веществ на человека и окружающую среду (таблица 9.3).
Таблица 9.3
Мероприятия по обеспечению безопасности при работе с вредными веществами [24-27]
Название веществ |
Периодичность контроля |
Методы контроля |
Средства коллективной защиты |
СИЗ |
|
Серная кислота |
1 раз в месяц |
Колориметрия |
Механическая местная вытяжная вентиляционная система, сигнализация, блокировка, дистанционное управление, автоматизация |
Cпецодежда, спецобувь, защитные рукавицы, фильтрующая полумаска с коробкой марки В серого цвета |
|
Гидроксид натрия |
1 раз в месяц |
Колориметрия |
|||
Карбонат натрия |
1 раз в смену |
Фотометрический |
|||
Тринатрий фосфат |
1 раз в квартал |
Фотометрический |
|||
Сульфат цинка |
1 раз в квартал |
Фотометрический, гравиметрия |
|||
Сульфат натрия |
1 раз в полгода |
Гравиметрия, нефелометрия |
|||
Сульфат алюминия |
1 раз в квартал |
Гравиметрия |
|||
Декстрин |
1 раз в полгода |
Колориметиря |
|||
Азотная кислота |
1 раз в квартал |
Колориметрия |
|||
Бихромат натрия |
1 раз в смену |
Гравиметрия |
9.3 Оценка взрывопожарной и пожарной опасности
9.3.1 Пожарная профилактика
В таблице 9.4 приведены показатели взрывопожароопасности веществ, обращающихся в гальваническом производстве.
Таблица 9.4.
Показатели взрывопожароопасности веществ [28-29]
Название горючего вещества |
Группа и степень горючести |
Температура самовоспламенения, оС |
Концентрационные пределы воспламенения н -в, % |
Температурный класс |
Категория взрывоопасной смеси с возухомд |
|
Водород |
Особоопасный горючий газ |
510 |
4,12-75 |
Т1 |
IIС |
Так как в воздух рабочей зоны производственного помещения поступает горючий газ, то предполагаем, что категория помещения по взрывопожароопасности А - взрывопожароопасная [30] и рассчитываем избыточное давление взрыва:
где G - максимальное количество водорода, поступающего в воздух производственного помещения, кг:
PМАХ - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме. Для водорода составляет 730 кПа [29];
Р0 - начальное давление, 101 кПа;
z - коэффициент участия во взрыве, принимается равным 0,5 для горючих газов;
VСВ - свободный объем помещения, м3;
VСВ= 0,8 LxBxH ,
где L, B, H - длина, ширина и высота производственного помещения, соответственно, м. VСВ = 0,8 ?30 ?30 ? 6 = 43200 м3.
плотность водорода, 0,07 кг/м3:
ССТ - стехиометрическая концентрация горючего газа:
,
где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания:
= 0,25 nH = 0,25·2 = 0,5
KН - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, принимается равным 3.
Так как избыточное давление взрыва смеси водорода с воздухом меньше 5 кПа, то категория помещения по взрывопожароопасности В - пожароопасное [30].
Зона в радиусе 5 м вокруг гальванической ванны будет относиться к взрывоопасной 1 - взрывоопасные концентрации могут образовываться в ходе прохождения технологического процесса [31-32].
Для предотвращения образования взрывоопасной среды необходим контроль за концентрацией водорода в воздухе рабочей зоны, за температурой ведения технологического процесса. Удаление, выделяющегося в ходе технологического процесса водорода, производится с помощью бортовых отсосов. Предусматривается объемное тушение комбинированными составами и охлаждение водой [31]. Средства пожаротушения: газовые углекислотные огнетушители типа ОУ-5, ОУ-10 [32], пожарные краны, ящики с песком, автоматические стационарная спринклерная система пожаротушения. Устанавливаются средства оповещения о пожаре - пожарная связь и сигнализация [33].
9.4 Микроклиматические условия
Работы, выполняемые в производственном посещении, относятся к средней категории тяжести 2IIа, связанные с ходьбой и перемещением тяжестей до одного кг, требующие определённого физического напряжения.
Нормативные показатели микроклимата в помещении для теплого и холодного периодов года приведены в таблице 9.4.
Таблица 9.4.
Санитарно-гигиенические нормативы параметров микроклимата [33]
Период года |
||||||||||||
Холодный |
Теплый |
|||||||||||
Микроклиматические параметры |
||||||||||||
оптимальные |
Допустимые |
Оптимальные |
Допустимые |
|||||||||
t,oC |
,% |
,м/c |
t,oC |
,% |
,м/c |
t,oC |
,% |
,м/c |
t,oC |
,% |
,м/c |
|
19-21 |
40-60 |
не более 0,2 |
17-18,9 21,1-22,0 |
15-75 |
не более 0,1-0,3 |
20-22 |
40-60 |
не более 0,2 |
18,0-19,9 22,1-27,0 |
15-75 |
не более 0,1- 0,3 |
|
t- температура воздуха, - относительная влажность воздуха, - скорость движения воздуха |
Для поддержания параметров микроклимата в производственном помещении на уровне нормативных предусматриваем наличие системы отопления, устанавливаем стеклопакеты на окна с двойным остеклением, предусматриваем наличие механической общеобменной приточно - вытяжной вентиляционной системы и тамбуров у входных дверей, ведущих на улицу. Для категории помещения В предусматриваем водяную систему отопления с температурой воды не более 150 0С [34].
9.5 Выбор и расчет системы вентиляции
В производственном помещении предусматриваем наличие комбинированной системы вентиляции: механической общеобменной приточно - вытяжной и механической местной вытяжной в виде щелевидных бортовых отсосов. Для всех ванн устанавливаем опрокинутые двухбортовые отсосы. Необходимый воздухообмен для бортовых отсосов рассчитывается по формуле:
где n -количество ванн данного процесса; a, b - длина и ширина ванны, соответственно, м; Нр- расстояние от зеркала поверхности до оси бортового отсоса, м; kl - коэффициент, учитывающий конструкцию бортового отсоса, для двухбортового kt = 1; kt - коэффициент, учитывающий токсичность выделяющихся с поверхности ванны веществ, зависит от температуры кипения жидкости; k?t - коэффициент, учитывающий разность температур (?t) раствора и помещения.
Пример расчета для гальванической ванны химического обезжиривания.
= 6332,6 м3/ч.
Данные для расчета необходимого воздухообмена и результаты приведены в таблице 9.5.
Таблица 9.5.
Данные и результаты расчета необходимого воздухообмена удаляемого бортовыми отсосами [35]
Название оборудования и количество |
Размеры ванн, a и b, м и расстояние от зеркала поверхности до оси бортового отсоса Нр, м |
Конструкция бортового отсоса, величина kl |
Температура кипения жидкости, величина kt |
Максимальная разность температур (?t) раствора и помещения, величина k?t |
Тип выброса |
Необходимый воздухообмен, Lуд, м3/ч |
|
Гальваническая ванна химического обезжиривания и травления 1 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк = 1200С kt =1,1 |
?t = 800С k?t =1,94 |
Щелочной |
3166,3 |
|
Гальваническая ванна химического обезжиривания 2 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк = 1200С kt =1,1 |
?t = 800С k?t =1,94 |
Щелочной |
6332,6 |
|
Гальваническая ванна электрохимического обезжиривания 2 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl = |
Tк = 1200С kt =1,1 |
?t = 800С k?t =1,94 |
Щелочной |
6332,6 |
|
Гальваническая ванна активирования 1 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк = 1050С kt =1,1 |
?t = 100С k?t =1,16 |
Кислый |
1893,3 |
|
Гальваническая ванна осветления 1 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк = 1050С kt =1,1 |
?t = 100С k?t =1,16 |
Кислый |
1893,3 |
|
Гальваническая ванна осветления и пассивирования 1 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк = 1050С kt =1,1 |
?t = 100С k?t =1,16 |
Кислый |
1893,3 |
|
Гальваническая ванна анодирования 7 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк отсутствует kt =1,5 |
?t = 100С k?t =1,16 |
Кислый |
13253,1 |
|
Гальваническая ванна цинкования 2 |
1Ч1Ч0,1 |
двухбортовой kl =1 |
Tк = 250 0С kt =1,0 |
?t = 100С k?t =1,16 |
Кислый |
3786,6 |
Выбор вентиляционного оборудования проводится по типу выброса и значению необходимого воздухообмена.
Суммарный необходимый воздухообмен составляет:
кислый выброс - L = 22719,6 м3/ч, щелочной - L = 15831,5 м3/ч.
Характеристика местной вытяжной вентиляционной системы представлена в таблице 9.6.
Необходимый воздухообмен общеобменной вытяжной системы вентиляции:
Lуд = К ?Vсв
К - нормативная величина кратности воздухообмена. Для гальванического производства составляет 7 ч-1;
Vсв - свободный объем помещения
Lуд = 7?0,8 ?30 ?30 ? 6 = 30240 м3/ч
Характеристика механической общеобменной вытяжной системы вентиляции приведена в таблице 9.6.
В воздух производственного помещения возможно поступление вредных и взрывопожароопасных веществ, поэтому предусматриваем отрицательный воздушно-вентиляционный баланс воздуха. Необходимый воздухообмен механической общеобменной приточной вентиляционной системы рассчитывается по формуле:
Lпр = 0,85 ? Lсум =0,85 ? ( 30240+ 22719,6 + 15831,5) =58470 м3/ч
Характеристика механической общеобменной приточной системы вентиляции приведена в таблице 9.6.
Таблица 9.6.
Характеристика механической вентиляционной системы в производственном помещении [36]
Необходимый воздухообмен, м3/ч |
Характеристика вентилятора |
Дополнительное оборудование |
||||
Марка, габариты |
Тип исполнения |
Производительность, м3/ч |
Количество |
|||
Местная вытяжная вентиляция |
||||||
22719,6 кислый |
ВЦ14-46-8 1450x1500x1438 |
Коррозионностойкого исполнения из нержавеющей стали |
19300-24500 |
1 |
Электродвигатель АИР80В4, мощностью 1,5 кВт, 1500 оборотов в минуту |
|
15831,5щелочной |
ВЦ14-46-8 1143x1250x1140 |
Коррозионностойкого исполнения из нержавеющей стали |
14000-17500 |
1 |
электродвигатель АИР80В4, мощностью 7,5 кВт, 750 оборотов в минуту |
|
Общеобменная вытяжная система вентиляции |
||||||
30240 |
ВЦ14-46-8 1450x1500x1438 |
Взрывозащищенного коррозионностойкого исполнения |
26000-32000 |
1 |
электродвигатель В250S6, мощность 45 кВт, 1000 оборотов в минуту |
|
Общеобменная приточная система вентиляции |
||||||
60024 |
ВЦ 14-46- 8 1450x1500x1438 |
Обычного исполнения |
28200 -33000 |
2 |
электродвигатель 4А200L8, мощность 22 кВт, 750 оборотов в минуту |
Все вентиляционное оборудование располагается в вентиляционных камерах, соответственно вытяжной и приточной. В качестве дополнительного оборудования в вытяжной венткамере устанавливаем фильтры для очистки воздуха. В приточной камере располагается калорифер для подогрева подаваемого воздуха в холодный период года. Расстояние между оттоком и притоком воздуха механической общеобменной вентиляции составляет 10 м.
9.6 Обеспечение безопасного обслуживания оборудования - источника физического фактора воздействия
К физическим вредным производственным факторам, возникающим в ходе реализации гальванического технологического производства, относятся: наличие шумящего и вибрирующего оборудования, опасность поражения электрическим током.
Производственный шум возникает при работе вспомогательного оборудования, а также при перемешивании растворов. Величины предельно - допустимого уровня шума на постоянных рабочих местах в производственном помещении приведены в таблице 6.7.
Таблица 9.7
Предельно - допустимые уровни звукового давления на постоянных рабочих местах [37]
Рабочие места |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА |
|||||||||
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Постоянные рабочие места в производственном помещении |
107 |
95 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
69 |
80 |
Предельно - допустимые уровни виброскорости приведены в таблице 6.8.
Таблица 9.8.
Предельно - допустимые нормы вибрации [38]
Вид вибрации |
Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
|||||||||||
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
||
Общая технологическая |
- |
108 |
99 |
93 |
92 |
92 |
92 |
- |
- |
- |
- |
Для предотвращения вредного воздействия шума работающие снабжены средствами индивидуальной защиты берушами [39]. Для уменьшения уровня вибрации гальванические ванны расположены на амортизирующих прокладках.
В ходе своей производственной деятельности человек может подвергаться воздействию электрического тока. По степени опасности поражения электрическим током цех относится к особоопасным помещениям (наличие агрессивных сред, возможность контакта человека с токоведущими частями оборудования) [39]. Для предотвращения поражения работающего электрическим током проектом предусматривается:
- токоведущие части электроустановки изолируются и располагаются на высоте;
- при нарушении целостности изоляции электроустановки предусматривается ее автоматическое отключение;
- работающие обеспечиваются основными и дополнительными средствами защиты: диэлектрические резиновые перчатки, галоши, боты и коврики, а также, используются измерительные штанги, клещи при ремонте электрооборудования.
9.7 Санитарно-гигиенические требования к выбору систем освещения
В производственном помещении, где размещаются гальванические ванны, устанавливаем совмещенную систему освещения: естественное боковое, осуществляемое через окна и искусственное общее равномерное. Для контроля за прохождением технологического процесса используются контрольно - измерительные приборы с наименьшим размером объекта различения 5 мм. анодирование цинкование электролит стальной
Разряд и подразряд зрительной работы - Vв (фон и контраст средний). Нормативные показатели, характеризующие качество световой среды в производственном помещении приведены в таблице 9.9.
Таблица 9.9
Значения нормативных показателей, характеризующих качество световой среды 41
Разряд и подразряд зрительной работы |
Естественное боковое освещение |
Искусственное общее освещение |
Совмещенное боковое освещение |
|||
КЕО, % |
Освещенность, лк |
Коэффициент пульсации освещенности, Кп % |
Показатель ослепленности, Р |
КЕО, % |
||
Vв |
1 |
200 |
20 |
40 |
0,6 |
Так как технологический процесс не требует цветоразличения, для освещения производственного помещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛТБ (теплого белого излучения) мощностью 40 Вт и световым потоком 2580 лм, заключенные в светильники повышенной надежности против взрыва типа НОДЛ.
Рассчитаем количество светильников, обеспечивающих нормативное значение освещенности в производственном помещении по формуле:
где Е - нормативное значение освещенности, 200 лк;
Sп - площадь помещения, м2; Sп = L ? В, где длина L и В, соответственно, длина и ширина помещения. Sп = 30 ? 30 = 900 м2 ;
z - поправочный коэффициент светильника, учитывающий равномерность освещения, принимается в диапазоне от 1,1 до 1,5, принимаем 1,4;
Кз - коэффициент запаса, 1,8;
F - световой поток одной лампы, для люминесцентны ламп типа ЛТБ мощностью 40 Вт, F = 2580 лм;
з - коэффициент использования светового потока. Зависит от индекса помещения и коэффициентов отражения стен (ст, %), потолка (п, %) и пола (пол, %).
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
где h1 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью. h1 Н - hсв - hр , где Н - высота помещения; hсв - cвес светильника; hр - высота рабочей поверхности (0,8 - 1 м). h1=6 - 1 - 0,8 = 4,2 м.
Для светильников типа НОДЛ при i=3 при п = 50 %, ст= 30 %, пол = 10 % з = 49 % = 0,49.
n - количество ламп в светильнике, 2.
светильников
Для поддержания в производственном помещении освещенности на уровне нормативной величины устанавливаем 120 светильников, равномерно распределенных в производственном помещении.
Площадь оконных проёмов, обеспечивающая нормативное значение КЕО в производственном помещении, рассчитывается по формуле:
где - нормативное значение коэффициента естественной освещенности, %:
= е? m
е - нормативное значение коэффициента естественной освещенности для первого административного района по ресурсам светового климата, % (таблица 6.9.);
m - коэффициент светового климата. Учитывая, что предприятие находится на территории Ивановской области, которая относится к 3 группе административного района по ресурсам светового климата, и при ориентации окон на юго -восток m = 1.
= 1? 1 = 1.
Sn - площадь пола;
Кз - коэффициент запаса, Кз = 1,8;
з0 - световая характеристика окон выбирается в зависимости от соотношения L/B = 30/24=1,25 и B/h1 = 30 /5= 6, где h1 - высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна: h1 Н -1, где Н - высота помещения, з0 = 13;
Кзд - коэффициент, учитывающий затемнение, противоположными зданиями. При соотношении расстояния между противостоящими зданиями - Р к высоте противостоящего здания - Нзд Р/НЗД = 3, Кзд = 1;
ф0 - общий коэффициент светопропускания окон, ф0 = 0,73;
r1 - коэффициент, учитывающий отражение света от внутренних поверхностей помещения, r1 = 1,1.
Для обеспечения рационального естественного освещения в производственном помещении предусматривается наличие оконных проемов общей площадью 260 м2.
Площадь световых проемом составляет ~1/3Sп.
Список литературы
1. Вячеславов П.М. Никитина О.А. Потпов В. И. Электрооаждение цинка из цинкатных электролитов с выравнивающими добавками. К.: Знание, 1980.
2. Ильин В.А. Цинкование, кадмирование, лужение и свинцевание. Издание 4-е. М.: Машиностроение, 1977.
3. Коротин А.И. Технология нанесения гальванических покрытий. М.: Высшая школа, 1984.
4. Шлугер М.А. Гальванические покрытия. М.: Машиностроение, 1985
5. Аверьянов Е.Е. Справочник по анодированию. М.: Машиностроение, 1988.
6. Верник С. Пинер Р. Химическая и электрохимическая подготовка алюминия и его сплавов. М: Судпромгиз, 1960.
7. Хенли В.Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. Пер. с англ./ Под ред. Синявского В.С. - М.: Металлургия, 1986.
8. Ямпольский А.М. Гальванические покрытия. М.: Машиностроение, 1978.
9. Ямпольский А.М. Ильин В.А, Краткий справочник гальванотехника. М.: Машиностроение, 1981.
10. Ерофеева, Е.В. Проектирование систем автоматизации: учеб. пособие /Е.В. Ерофеева, Б.А. Головушкин; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. - Иваново, 2012.- 96 с
11. https://flagma.ru (дата обращения 02.02.2020)
12. https://www.pulscen.ru (дата обращения 02.02.2020)
13. http://www.ivanovovodokanal.ru/vodosnabjenie (дата обращения 02.02.2020)
14. http://www.ivanovovodokanal.ru/energetika (дата обращения 02.02.2020)
15. https://chastnik.ru/news/obshchestvo/2150615-o-tsenakh-na-prirodnyy-gaz-dlya-naseleniya-ivanovskoy-oblasti-s-1-iyulya-2018-goda-/ (дата обращения 02.02.2020)
16. https://vagner-ural.ru/vodopodgotovka-po-vidu-ochischaemyh-zagryazneniy/ochistka-vody-ozonom/ (дата обращения 02.02.2020)
17. https://www.ekodar.ru/ (дата обращения 02.02.2020)
18. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Руководство Р 2.2.2006-05. - СПб.:ЦОТПБСППО, 2005. -144 с.
19. ГН 2.2.51313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы. - СПб.:ЦОТПБСППО, 2006. - 336 с.
20. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Гигиенические нормативы. ? М: «СТК Аякс», 2003. - 84 с.
21. Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы. - СПб. АНО НПО «Профессионал», 2004. - 1142 с.
22. Бандман, А.Л. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I-IV групп: справ. изд./ А.Л. Бандман, Н.В. Волкова, Т.Д. Грехова ; под ред. В.А. Филова - Л.: Химия, 1988. ? 522 с.
23. Бандман, А.Л. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII групп: справ. изд./ А.Л. Бандман ?и др.?; под ред. В.А. Филова - Л.: Химия, 1989. ? 592 с.
24. Муравьева, С.И. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе: справ. изд. / С.И. Муравьева, Н.И. Казнина, Е.К. Прохорова.- М.: Химия, 1988.
25. ГОСТ Р 12.4.240-2007 ССБТ. Одежда специальная дополнительная для работ с радиоактивными и химически токсичными веществами.
26. ГОСТ 12.4.235-2012 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Фильтры противогазовые и комбинированные. Общие технические требования. Методы испытаний. Маркировка.
27. ГОСТ 12.4.294-2015 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей. Общие технические условия.
28. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справ. Изд.: в 2-х книгах / А.Я. Корольченко., Д.А. Корольченко- М.: Асс. «Пожнаука», 2004.713 с.
29. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М.: Энергоатомиздат, 2003.
30. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. -М., 2003
31. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
32. Федеральный закон Российской Федерации от 10 июля 2012 г. № 117-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
33. СП 9.13130.2009. Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации.
34. СанПиН 2.2.4548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Госкомсанэпиднадзор России. ? М., 1996.
35. СП 60.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 41-01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование.
36. Тищенко, Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. Справ. Изд.-М.: Химия.1991.- 368 с.
37. Тимонин, А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: справочник. Т.3. / А.С. Тимонин. Изд-во. А. Бочкаревой, Калуга.2006.
38. СН 2.2.4./2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки.
39. ГОСТ 12.1.012 -90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
40. ГОСТ Р 12.4.208-99 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов слуха. Общие технические условия и методы испытаний.
41. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет участка цинкования стальных деталей простой конфигурации. Определение времени обработки деталей на технологических операциях. Количество гальванических ванн и габариты автооператорной линии. Расчет баланса напряжения на электрохимической ванне.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.04.2017Создание технологической схемы малоотходной технологии производства покрытий. Расчет материальных балансов процессов. Выбор основного и вспомогательного оборудования для процессов получения покрытий, очистки СВ и воздуха. Основы процесса цинкования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 26.10.2014Технологический процесс цинкования стальной детали. Методики приготовления, анализа, корректировки и регенерации растворов и электролитов, применяемых в технологическом процессе. Техника безопасности и производственная санитария в цехе металлопокрытий.
курсовая работа [83,8 K], добавлен 16.11.2009Физико-химические свойства никеля. Технологические особенности процесса никелирования. Выбор толщины покрытия. Приготовление и корректировка электролитов. Определение продолжительности обработки деталей. Расход химикатов на выполнение годовой программы.
курсовая работа [467,8 K], добавлен 13.10.2017Механизм образования гальванических покрытий. Разработка технологического процесса участка никелирования для детали "Направляющая": характеристика изделия, выбор вида и толщины покрытия; подбор оборудования; расчет себестоимости; техника безопасности.
дипломная работа [356,4 K], добавлен 30.05.2013Основные направления деятельности НПО "Защита металлов". Диффузионное цинкование – один из наиболее перспективных способов нанесения защитных покрытий на стальные, чугунные или медные изделия. Технология, преимущества и экологическая чистота метода.
реферат [163,0 K], добавлен 06.02.2009Технологии, связанные с нанесением тонкопленочных покрытий. Расчет распределения толщины покрытия по поверхности. Технологический цикл нанесения покрытий. Принципы работы установки для нанесения покрытий магнетронным методом с ионным ассистированием.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 04.05.2011Состав гальванического покрытия и его использование для защиты деталей от коррозии и придания им красивого внешнего вида. Особенности применения и отличительные свойства анодных и катодных металлических покрытий. Сферы использования химических покрытий.
контрольная работа [930,4 K], добавлен 18.09.2009Определение района строительства цеха электролиза алюминия, обоснование его типа, мощности; характеристика корпуса; конструктивный, технологический, электрический расчёты. Механизация и автоматизация производственных процессов; экономические расчеты.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 24.07.2012Технология восстановления коленчатого вала методом хромирования. Показатели качества покрытия при хромировании. Механическая обработка. Составы щелочных растворов для химического обезжиривания. Установка для электролитического осаждения металлов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.01.2014