Проект підготовчого цеху шинного заводу з виробництва сільськогосподарських шин

Схема установки ДАС-300/4 показані на рис.

Рис 2.6 Схема автоматичної установки ДАС-300/4 для дозування чотирьох типів каучуків:

1- конвеєр для подачі дозованих каучуків; 2- різальний пристрій із двома комбінованими лезами; 3 - пристрій для затиску кіпи каучуку; 4- терези; 5-конвеєри для добору доз каучуку, 6- живильні конвеєри; 7- конвеєри для подачі кіп каучуків на установку; 8- вихід комплексної наважки каучуків

В підготовчому цеху, що проектується, передбачена децентралізована розважка канчуків, які піддаються до напівавтоматичних вагів.

При схемі з централізованим розважуванням каучуків усі ручні операції переносяться на склад, що дозволяє цілком автоматизувати процеси змішування [13].

В підготовчому цеху, що проектується, передбачена децентралізовано розважка каучиків, які подаються до напівавтоматичних вагів з електротранспортах у піддонах.

2.4.2 Підготовка, транспортування, розважування та подача у гумозмішувач технічного

Вміст технічного вуглецю (ТВ) в гумових сумішах знаходиться на рівні 20--40%, а в ряді випадків і більш 50%.

Технічний вуглець як об'єкт транспортування має одну негативну властивість - високою проникаючою здатністю, що висуває більш жорсткі вимоги до герметичності транспортних систем та засобів збереження, тому що порушення герметичності транспортної системи (що часто має місце при її ремонті і технічному обслуговуванні чи з інших причин) призводить до забруднення технічним вуглецем приміщень цехів та навколишнього середовища.

Сучасна система подачі технічного вуглецю з бункерного складу в підготовчий цех повинна задовольняти наступним вимогам [12]:

висока продуктивність (10--20 т за добу);

виключення забруднення навколишнього середовища технічним вуглецем;

мінімальне руйнування гранул у процесі транспортування;

можливість подачі по одній транспортній системі різних типів технічного вуглецю при виключенні можливості взаємного забруднення;

низькі приведені витрати на 1 т продукту, який транспортується;

висока довговічність, експлуатаційна надійність і ремонтопридатність;

досить велика припустима довжина транспортера.

Технічний вуглець транспортується автотранспортом у бігбегах.

У даний час на заводах гумової промисловості застосовують наступні типи транспортних систем: гвинтові і стрічкові конвеєри, транспортери з заглибними шкребками, вакуум-пневматична та контейнерна подачі.

Гвинтові, шкребкові та стрічкові конвеєри можуть транспортувати сипкі матеріали тільки в горизонтальному напрямку чи при невеликих кутах підйому. Тому для подачі технічного вуглецю на більш високі рівні системи доповнюють ковшовими елеваторами. При використанні вакуум- пневматичного та контейнерного способів транспортування ковшові елеватори не потрібні.

Таблиця 2.24 - Характеристика пневмотранспортних систем

Основними перевагами пневмотранспортних систем перед іншими видами транспорту є: порівняльна простота конструкції, обслуговування та експлуатації при невеликий потребі в площах та кубатурі, можливість сполучення транспортування матеріалу з його сушінням підігрітим повітрям чи газом, легке припасування пневмотрас під форми і габарити виробничих приміщень, безперервність процесу транспортування матеріалу, можливість переміщення матеріалу в будь-яких напрямках, повна ізоляція матеріалу при транспортуванні від навколишнього середовища, можливість повної автоматизації процесу транспортування і розподілу матеріалів по прийомних пристроях та інш. [13].

2.4.3 Підготовка, транспортування, розважування та подача у гумозмішувач сипких інгредієнтів

Сипкі матеріали можуть подаватися у виробництво механічними системами безупинного транспортування. Однак для сипких матеріалів застосування таких систем нераціонально. Таким чином, мінімальна продуктивність цих систем у п'ять-шість разів перевищує максимальну витрату сипких інгредієнтів [13].

На підприємствах гумової промисловості сипкі інгредієнти транспортують до витратних бункерів у контейнерах по напівавтоматичним монорельсовим транспортним системам. Ці системи передбачають автоматичний виклик контейнера з вказівкою номера гумозмішувача та номера бункера, від якого надійшов виклик; автоматичну сигналізацію адресного коду, який набирається на контейнері; автоматичний контроль коректності набору адресного коду; автоматичну зупинку контейнера біля бункера, з якого надійшов виклик; автоматичне розвантаження контейнера та повернення його до станції завантаження.

Безперебійне живлення сипкими інгредієнтами (враховуючи тверді пом'якшувачі) витратних бункерів підготовчого цеху потужністю 400-450т за добу сумішей забезпечується за допомогою дев'яти-десяти контейнерів ємністю 1 м3 кожний.

При визначеному рівні матеріалу у витратному бункері гумозмішувача на ділянку завантаження складу від рівнеміра надходить сигнал виклику контейнера з необхідним інгредієнтом. Витратний бункер кожного гумозмішувача призначається для визначеного інгредієнту і укомплектований двома рівнемірами. Рівнемір, розташований у середній частині бункера, сигналізує про виклик чергового контейнера після того, як матеріал у бункері опуститься нижче його рівня. Другий рівнемір встановлено у нижній частині витратного бункера, і під час роботи матеріал не повинен опускатися до його датчика. Якщо це відбудеться, то на пульт керування гумозмішувача надходить сигнал про те, що матеріалу в бункері залишилося тільки на одне завантаження і система автоматичного розважування даного змішувача зупиняється.

Загальний вид механізованої ділянки завантаження контейнерів сипкими інгредієнтами наведений на рис [13].

Після завантаження контейнер від'єднують від завантажувальної воронки і вручну пересувають по рольгангу через ділянку контролю адреси на рольганговий стіл. Контейнер із коректно набраною адресою (якщо адреса набрана некоректно, пневматичний блокувальний пристрій не дозволяє проштовхнути контейнер на роликовий стіл) з рольгангового столу пересувається на ділянку зчеплення із самохідної тельферною кареткою, де контейнер закривається кришкою, з'єднується з тельфером і автоматично направляється по заданій адресі.

Рис 2.7 Механізована ділянка завантаження контейнерів сипкими матеріалами:

1 -витяжні трубопроводи; 2- вентилятор; 3,4 - рольгангові столи; 5- завантажувальна площадка; 6- пластинчастий транспортер; 7,8,9,14- завантажувальні воронки; 10- панелі керування; 11-ваговий рольганг; 12- контейнери; 13- привід пластинчастого транспортера; 15 - витяжні камери.

Швидкість тельферний кареток, за допомогою яких контейнери перевозяться з місця їх заповнення до витратних бункерів, по трасі руху на ділянках, вільних від бункерів, приймається 50-55 м/хв., а на ділянках, де розташовані бункери, - 14-15 м/хв.

Для швидкої доставки контейнерів із прискорювачами та сіркою до гумозмішувача першої і середньої зони, а також швидкого повернення порожніх контейнерів між віткою, що подає, та зворотною віткою конвеєра передбачені стрілочні переводи [13].

2.4.4 Підготовка, транспортування, розважування та подача у гумозмішувач рідких інгредієнтів

На шинних заводах є наступне обладнання для подачі різних типів рідких інгредієнтів у підготовче відділення: основні бункери зберігання рідких інгредієнтів з підігрівом, насоси і системи трубопроводів до витратних баків. Встановлено обладнання підігрівальних систем кільцевих магістралей від витратних баків (бункерів) до точок введення рідких інгредієнтів в змішувачі.

Сталеві витратні баки служать резервуаром для систем кільцевих магістралей трубопроводів замовника. Кожен бак має рівнеміри для автоматичного контролю наповнення. Баки можуть мати контрольно-вимірювальні прилади парового обігріву і конденсату, або обігріватися гарячою водою і мати відповідні контрольно-вимірювальні прилади.

Обігрівальні кільцеві магістралі трубопроводу подають рідкі інгредієнти через насоси до точок прийому змішувачів і можуть повертати рідкі інгредієнти у витратні баки. Ізолюючі клапани в місцях гілок трубопроводу разом з усією контрольно-вимірювальною апаратурою для обігрівання кільцевих магістралей і управління конденсатом забезпечують надійність роботи системи. Подача рідких інгредієнтів по трубопроводах до ваг рідких пом'якшувачів забезпечується автоматичним управлінням.

На додаток до систем кільцевих трубопроводів на заводах є підігрівально-плавильних бака для стеаринової кислоти.

Управління системою подачі рідких інгредієнтів складається наступним чином: ЕОМ забезпечує контроль за станом кільцевої магістральної системи рідких інгредієнтів. Інформація, що надходить від насосів, рівнемірів і термостатів низької температури, обробляється ЕОМ, щоб визначити будь-яку несправність і подати сигнал тривоги у разі необхідності. Індикаторні лампочки, що вказують «Нормальний рівень» і «Нормальну температуру» для кожного бака, встановлені на селекторного панелі управління в диспетчерській. Кожен бак кільцевого магістрального трубопроводу має індикатор низького, високого та середнього (сигнального) рівнів; передбачаються також сигнальні пристрої, що вказують не необхідність поповнення баків.

2.4.5 Виготовлення гумових сумішей

Виготовлення гумових сумішей - змішування каучуків з порошкоподібними і рідкими матеріалами, що входять в рецептуру.

Від міри розподілу (диспергування) інгредієнтів в каучуку залежать фізико - механічні показники гумових сумішей.

Основні гумові суміші виготовляють у дві стадії. При двостадійному змішуванні гумові суміші виготовляють у два прийоми.

На першій стадії гумову суміш виготовляють без вулканізуючих речовин та прискорювачів, одержуючи при цьому маточну суміш. На другій стадії маточну суміш знову завантажують в гумозмішувач або вальці, де в неї вводять вулканізуючі речовини та прискорювачі, внаслідок чого отримують готову гумову суміш.

Виготовлення гумових сумішей, тобто змішування каучуків з порошкоподібними і рідкими матеріалами, що входять в рецептуру шинних сумішей, є найбільш складною і відповідальною справою.

Від міри розподілу (диспергування) матеріалів в каучуку залежать фізіко-механічні показники гумових сумішей.

Принцип змішування полягає в тому, що каучук, проходячи в зазори між валками і між стінками змішувача і валками, змішується порошкоподібними матеріалами. Найінтенсивніше порошкоподібні матеріали втираються в каучук в зазорах між стінкою і валком.

Швидкість змішування каучуку з порошкоподібними матеріалами залежить від потужності електромотора і від тиску верхнього затвора. Велике значення процесу змішування для якості гум і їх вартості привело до того, що цей процес ретельно вивчався, особливо останніми роками. Вплив пластичності суміші. Активні наповнювачі гірше диспергують в сумішах з високою пластичністю, що досягається як за рахунок пластикації, так і за рахунок введення пом'якшувальних засобів. У пластичнішому середовищі утворюються грудки наповнювачів, що знижують міцність гум.

В той же час суміш для введення інших матеріалів має бути досить пластична, оскільки виготовлення жорсткої суміші вимагає більшої тривалості і вищої температури зміщення.

В таблиці наведений режим виготовлення каркасної гумової суміші в дві стадії в гумозмішувачі ГЗ - 250.

Згідно з обраним обладнанням та режимом виготовлення гумових сумішей застосовують наступні режими виготовлення сумішей:

Режим виготовлення протекторної гумової суміші в 2 стадії:

На першій стадії водимо каучуки та сипкі інгредієнти, що надаються в таблиці 2.26, потім завантажуємо технічний вуглець П-514 та змішуємо під тиском. Потім водимо рідкі пом'якшувачі. При температурі 145 С відкриваємо нижній затвор, підіймаємо верхній прес та вивантажуємо гумову суміш. Закриваємо нижній затвор. Тривалість циклу змішування - 240 с.

Частота обертання роторів - 80 об/хв. Тиск повітря на верхній затвор не менше - 0,49 Мпа (5 кгс/смІ). Температура суміші при вивантаженні - 145 єС

На другій стадії завантажуємо маточну суміш, вулканізуючий агент, прискорювачі. Опускаємо верхній прес і змішуємо. При температурі 108 єС вивантажуємо гумову суміш. Тривалість циклу змішування - 180 с

Частота обертання роторів - 30 об/хв. Тиск повітря на верхній затвор не менше - 0,49 Мпа (5 кгс/смІ). Температура суміші при вивантаженні - 105 єС

Таблиця 2.25 - Режим виготовлення протекторної бігової гумової суміші в 2 стадії в ГЗ-250

Таблиця 2.25 - Режим виготовлення каркасної гумової суміші в дві гумозмішувачі ГЗ - 270 стадії в

Режим виготовлення каркасної гумової суміші в ГЗ-270.

На першій стадії водимо каучук СКІ-3-01 та сипкі інгредієнти (див. табл. 2.25). Потім завантажуємо ТВ-324, змішуємо під тиском, потім вводимо рідкі пом'якшувачі.

При досягнені температури 140 С вивантажуємо гумову суміш. Тривалість циклу змішування - 180 С.Частота обертання роторів - 80 об/хв.Тиск повітря на верхній затвор не менше - 0,49 Мпа (5 кгс/смІ). Температура суміші при вивантаженні - 140 єС.

На другій стадії завантажуємо маточну суміш, вулканізуючий агент, прискорювачі та модифікатори (див. табл. 2.25). При досягнені температури 105 С вивантажуємо гумову суміш. Тривалість циклу змішування - 180 С.Частота обертання роторів - 30 об/хв. Тиск повітря на верхній затвор не менше - 0,49 Мпа (5 кгс/смІ). Температура суміші при вивантаженні - 105 єС

Продовження таблиці 2.25

В таблиці 2.12 наведений режим виготовлення каркасної гумової суміші в дві стадії в гумозмішувачі ГЗ - 270.

Вивантаження маточної суміші здійснюють через визначені проміжки часу при мінімально поглинаємій енергії і максимальній (аварійній) температурі. Для оцінки ефективності і рівномірності протікання процесу значення поглинаємої енергії і температура вивантаження реєструється друкувальним пристроєм.

Вальці призначені для листування суміші і подальшої передачі її до двох паралельно встановлення вальців, також оснащеним установками рівномірного змішування. З останніх вальцій готову суміш у виді листів направляють на охолодження в двоярусні фестонні охолоджувальні установки, розраховані таким чином, щоб забезпечити мінімальний час охолодження (35 - 40 хв.).

Перевагою листового способу збереження маточних сумішей є більш високий ступінь уніфікації виробництва (однотипні транспортні системи і склади, однотипне устаткування для обробки та охолодження маточних сумішей і готових гумових сумішей та інш.), більш низька енергоємність технологічного процесу, менші виробничі площі і металоємність устаткування. Листова форма випуску маточних та готових сумішей вважається останнім часом універсальною і більш доцільною.

Для виготовлення маточних та готових гумових сумішей у проекті передбачені 2 гумозмішувачі Г3-270 (рис. 2.18). Регулювання циклу завантаження і змішування забезпечує мінікомп'ютер, встановлений на кожній лінії.

На рисунку 2.5 приведена принципова технологічна схема виготовлення гумової суміші в дві стадії.

Рисунок 4 - Принципова технологічна схема виготовлення гумової суміші в дві стадії

1 - бункер для технічного вуглецю; 2, 4, 5, 7, 8, 9, 15, 16 - автоматичні ваги; 3 - трубопроводи з циркуляційними рідкими інгредієнтами; 6 - збірна ємність для рідких інгредієнтів; 21 - бункери для сипких хімікатів; 10 - завантажувальний стрічковий транспортер; 11, 17 - гумозмішувач з листувальною голівкою; 12, 19 - фестонна установка; 13 - маточна суміш; 14 - бункери для сірки і прискорювачів; 18 - ваги з рухомою платформою; 20 - готова гумова суміш.

3. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

3.1 Охорона праці

При створенні сучасного хімічного обладнання загальними напрямками є уніфікація, інтенсифікація, мале енергоспоживання, ергономіка, укрупнення, підвищення надійності.

Правила встановлюють спеціальні вимоги безпеки до конструкції судин (надійної, забезпечувати безпеку при експлуатації і передбачати можливість огляду, очищення, промивання); до виготовлення, монтажу та ремонту (проводитися за технологією, розробленою заводом-виробником, монтажної або ремонтної організації); до арматури, контрольно-вимірювальних приладів та запобіжним пристроїв (повинні постачатися приладами для вимірювання тиску і температури середовища, запобіжними пристроями, запірною арматурою); до матеріалів судин (мати гарну зварюваність, міцність та пластичну характеристику).

Безпека експлуатації насосів забезпечується надійною конструкцією, корозійною стійкістю матеріалу і герметичне ущільнення рухомих частин, безпека компресорів є контроль стану їх герметичності, постачання запобіжними клапанами, мембранами.

Для організації безпечної експлуатації внутрішньозаводського транспорту вживають таких заходів: зосереджують управління, зберігання, ремонт і експлуатацію транспорту в спеціальних цехах; розробляють і впроваджують схеми руху транспортних засобів і переходів на території підприємства; впроваджують контейнеризацію перевезених вантажів; організовують спеціальні служби безпеки руху.

Для забезпечення безпеки підйомно-транспортних пристроїв застосовують такі заходи: забезпечення надійності конструкції обладнання (вибір відповідних запасів міцності матеріалу, захист від корозії і теплових впливів); обов'язкове застосування запобіжних пристроїв (обмежувачів висоти підйому, маси вантажу, що піднімається, кінцевих вимикачів механізмів пересування, уловлювачів, гальм і ін.); реєстрацію вантажопідіймального обладнання в органах

Держнаглядохоронпраці та його періодичне технічне посвідчення. Для забезпечення електробезпеки застосовують окремо або у поєднанні один з іншим такі технічні засоби та засоби: захисне заземлення, занулення, захисне відключення, вирівнювання потенціалів, мала напруга, ізоляція струмоведучих частин; електричне розділення мереж; огороджувальні пристрої; блокування, попереджувальна сигналізація, знаки безпеки; попереджувальні плакати; електрозахисних засобів.

Охорона водного басейну

Стічні води підприємств шинної промисловості містять технічний вуглець, тальк, найдрібніші частинки гуми, тканини, масла, а також органічні речовини, що знаходяться в розчиненому або колоїдному стані. Їх очищають звичайно на спорудах біохімічної очистки спільно з побутовими стоками населених пунктів.

Для підготовки до біохімічної очистки різних за складом стічних вод доцільно використовувати такі методи: відстоювання, реагентної коагуляцію із застосуванням сульфату алюмінію та вапна, електрокоагуляцію. Утворені в результаті очищення промислових стоків опади рекомендуються зневоднювати за допомогою фільтрпреса і складувати у екрановану ємність шламонакопичувачі.

Після механічного очищення стічні води скидають на поля випаровування і зрошення або подають для повторного використання.Удосконалення системи водопостачання і каналізації шляхом широкого впровадження оборотного використання води, застосування апаратів повітряного охолодження, повторного використання очищених стічних вод у технічному водопостачанні дозволяє скоротити споживання свіжої води.

Охорона повітряного басейну

З метою уловлювання пилу в витяжної вентиляції встановлюють касетні фільтри, а також використовують пилогазоочисного установки. Уловлювання пилу на установках здійснюється в два ступені: на першому місці - в циклонах змінного перерізу, на другій - у рукавних фільтрах. Викид газів в атмосферу проводиться через високі вентяліціоні труби. Для попередження забруднення атмосферного повітря від пилу технічного вуглецю та інших інгредієнтів у підготовчих цехах є спеціальні установки, звані економфільтрами. За допомогою їх збирають пил інгредієнтів, відсмоктується з нещільностей гумозмішувача, ваг, бункерів, і повертають у змішувальну камеру. Це дозволяє економити дорогі матеріали.

Для управління парів бензину при концентрації їх у повітрі до 2 г/м3 на всіх шинних заводах повинні застосовувати рекупераціоні установки. Суміш парів бензину з повітрям за допомогою вибухобезпечного вентилятора подається в адсорбер, заповнений активованим вугіллям. При цьому вугілля поглинає бензин, а очищене повітря виходить в атмосферу. Потім проводиться десорбція бензину паром, що подаються в адсорбер. Далі у розділовій колоні бензин відділяється від води і подається на виробництво. Очищенню повітря сприяє також посадка дерев і чагарників на території підприємства і в захисній зоні.

ВИСНОВКИ

Розроблено проект сучасного підготовчого цеху по виробництву гумових сумішей для випуску 439 тис. шин у рік розміру 15.5R38, який відповідає вимогам сучасного виробництва:

спрямованість на використання найдешевших та найдоступніших каучуків та інгредієнтів при неможливості нескінченного збільшення їх асортименту;

необхідність зниження матеріалоємності виробів та трудоємності їх виготовлення;

підвищення якості гумових сумішей, рівня механізації та автоматизації основних технологічних операцій виготовлення та доробки гумових сумішей;

поліпшення захисту навколишнього середовища та здоров'я працівників.

На відміну від базового підприємства - ВАТ "Дніпрошина" спроектоване виробництво має такі особливості:

прийнято централізоване розважування каучуків на складі із застосуванням автоматизованих ліній ДАС-300, що дозволяє забезпечити значну точність дозування, універсальність та маневреність подачі;

для технічного вуглецю прийнята вакуум-пневматична система подачі, яка дозволяє уникнути основних недоліків інших систем подачі наповнювачів (забруднення робочого середовища, втрати компоненту внаслідок необхідності періодичного очищення обладнання, необхідність догляду за транспортними органами, які "занурені" у компонент);

виготовлення гумових сумішей виконується у перспективних гумозмішувачах з об'ємом змішувальної камери 370 дм3, що дозволяє зменшити частку допоміжних операцій в 2,5-3,0 рази, збільшити продуктивність обладнання та поліпшити якість гумових сумішей за рахунок використання сучасного гумозмішувального обладнання та черв'ячно-валкових агрегатів АЧВЛ-1200 для доробки гумових сумішей;

Розроблений проект підготовчого цеху має кращі технічні, економічні та природоохоронні характеристики завдяки впровадженню нових технологій та сучасних методів проведення технологічного процесу виготовлення гумових сумішей.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Аверко-Антонович Л. А. Химия и физика синтетического каучука / Л.А. Аверко-Антонович, Ю.О. Аверко-Антонович, И.М. Давлейтова, П.А. Кирпичников и др. - М.: КолосС, 2008. - 357 с.

2. Бекин Н. Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности / Н.Г. Бекин, Н.Д. Захаров, Г.К. Пеунков и др. - Л.: Химия, 1985. - 504 с.

3. Карпов В. Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности. - М.: Химия, 1987. - 336 с.

4. Кошелев Ф. Ф. Общая технология резины / Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнев, А.М. Буканов. - М.: Химия, 1978 - 528 с.

5. Махлис Ф. А. Терминологический справочник по резине / Ф.А. Махлис, Д.Л. Федюкин - М.: Химия, 1989. - 400 с.

6. Машины и аппараты резинового производства / Под ред. Д. М. Барскова. - М.: Химия, 1975. - 600 с.

7. Мухутдинов А. А. Альбом технологических схем основных производств резиновой промышленности / А.А. Мухутдинов, В.П. Дорожкин, Ю.О. Аверко-Антонович, М.А. Поляк. - М.: Химия, 1980. - 76 с.

8. Рагулин В. В. Технология шинного производства / В.В. Рагулин, А.А. Вольнов. - М.: Химия, 1981. - 264 с.

Размещено на Allbest.ru