Дипломная работа: Выпарная установка для концентрирования квасного сусла

Для этого предварительно определяется относительная величина по формуле:

где  - радиус зоны I;  - радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной ударной волны, кПа ;

при  

при  

Для определения избыточного давления на определённом расстоянии от центра взрыва необходимо знать количество взрывоопасной смеси, хранящейся в ёмкости или агрегате.

Ударная волна поражает людей, разрушает или повреждает здания, сооружения, оборудование, технику и имущество. Ударная волна поражает незащищённых людей в результате непосредственного (прямого), а также косвенного воздействия, вызывая травмы различной степени тяжести.

При непосредственном воздействии ударной волны причиной поражения является избыточное давление. При косвенном - люди поражаются обломками разрушенных зданий, осколками стекла и другими предметами, перемещающимися под действием скоростного напора. Травмы от действия ударной волны принято подразделять на: лёгкие, средние, тяжёлые и крайне тяжёлые.

Косвенное воздействие ударной волны причиняет людям ранения и повреждения самого различного характера на значительно больших расстояниях от центра взрыва, чем при прямом воздействии ударной волны. Оно возможно в зонах с избыточным давлением 3 кПа и более.

Сопротивляемость зданий и сооружений к воздействию ударной волны зависит от их конструкции, размеров и других параметров.

Наибольшим разрушениям от ударной волны подвергаются здания и сооружения больших размеров с лёгкими несущими конструкциями, значительно возвышающимися над поверхностью земли, а также немассивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и блоков. Подземные же и заглублённые в грунт сооружения, здания антисейсмической конструкции, а также массивные малоразмерные здания и сооружения с жёсткими несущими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью ударной волне.

При воздействии ударной волны здания, сооружения и оборудование могут быть разрушены в различной степени.

Разрушения принято делить на: полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. Оборудование, средства механизации и техника восстановлению не подлежат. На технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение значительных участков трубопровода, опор воздушных линий электропередач и так далее.

Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление зданий и сооружений возможно, но нецелесообразно, так как практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование и механизмы большей частью разрушены и значительно деформированы. Отдельные детали и узлы оборудования могут быть использованы как запасные части. На трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач и связи, а также разрывы технологических трубопроводов.

Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, второстепенные конструкции (лёгкие стены, перегородки, крыши, окна и двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Для восстановления объекта (элемента), получившего средние разрушения, требуется капитальный ремонт, выполнение которого возможно собственными силами объекта.

Слабые разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проёмов. Оборудование имеет незначительные деформации второстепенных элементов. Для восстановления объекта (элемента), получившего слабые разрушения, как правило, требуется мелкий ремонт.

Поражение людей, находящихся в момент взрыва в зданиях и убежищах, зависит от степени их разрушения. Так, например, при полных разрушениях зданий, находящиеся в них люди погибнут.

При сильных и средних разрушениях может выжить примерно половина людей, из которых значительная часть будет поражена в различной степени, многие могут оказаться под обломками конструкций, а также в помещениях с заваленными или разрушенными путями эвакуации.

При слабых разрушениях зданий гибель людей маловероятна, однако часть из них может получить различные травмы и ранения.

ЗАДАЧА

Требуется определить избыточное давление, ожидаемое в районе механического цеха при взрыве цистерны, в которой находится 10 т сжиженного пропана (Q=10 т).

Исходные данные: расстояние от цистерны до цеха 200 м.

Определяю радиус зоны детонационной волны (зоны I) по формуле:

Вычисляю радиус зоны действия продуктов взрыва (зоны II) по формуле:

Сравнивая расстояние от центра взрыва до цеха (200м) с найденными радиусами зоны I (37м) и зоны II (63м), делаю вывод, что цех находится за пределами этих зон и, следовательно, может оказаться в зоне воздушной ударной волны (зоне III). Далее нахожу избыточное давление на расстоянии 200м, используя расчётные формулы для зоны III и принимая  

Для этого определяю относительную величину  по формуле:

Так как , то

Вывод: при взрыве 10 т сжиженного пропана цех окажется под действием воздушной ударной волны с избыточным давлением 33 кПа.

6 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Необходимость охраны труда и окружающей среды в настоящее время наиболее актуальны, поскольку с ростом производства увеличивается загрязнение окружающей среды, что неблагоприятно сказывается на здоровье человека, вызывая различные заболевания. Охрана труда позволяет сохранить здоровье и трудоспособность человека в процессе труда. В Украине был принят “Закон об охране труда”Настоящий Закон определяет основные положения по реализации конституционного права граждан на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности.

К физическим опасным и вредным производственным факторам данного производства (процесс выпарки) относятся: неблагоприятный микроклимат (повышенная температура аппаратуры, повышенное давление в аппаратах и трубопроводах ); повышенный уровень напряжения в сети,В. К химическим опасным и вредным производственным факторам относится: выпариваемый раствор (в данном случае это квасное сусло). Источниками возникновения опасных и вредных факторов на данном объекте являются: выпарные аппараты, трубопроводы и электродвигатели.

При монтаже оборудования выпарной установки должны быть предусмотрены устройства и механизмы, исключающие возможность повреждения изделия и обеспечивающие безопасную работу обслуживающего персонала.

Эксплуатация установки должна производиться в строгом соответствии с действующими на данном предприятии инструкциями, руководящими документами, разработанными к данному проекту.

Согласно ГОСТ 12.1.006 - 88 ССБТ выбираем микроклимат в помещении. В процессе выпарки наблюдаются тепловыделения. Мероприятия, используемые на данном объекте, по нормализации микроклимата: вентиляция помещения, кондиционирование воздуха, применение теплоизоляции оборудования (корпус выпарных аппаратов, трубопроводы) и рациональное размещение оборудования. Работы лёгкой категории тяжести 1А. В результате принятых мер микроклимат в помещении соответствует допустимым нормам согласно ГОСТ 12.1.006 - 88 и ДСН 3.36 - 042 - 99.     

Допустимые нормы микроклимата представлены в таблице 6.1

Таблица 6.1 - Допустимые нормы микроклимата

В соответствии с СНиП 2.04.05 - 92в помещении предусмотрена общеобменная вентиляция для обеспечения установленных метеорологических условий и чистоты воздуха.

В помещении предусмотрено в дневное время суток - естественное боковое двухстороннее освещение, а в тёмное время суток применяется искусственное освещение газоразрядными источниками света типа ЛХБ. Согласно СНиП II - 4 - 89, для разряда работ  - средней точности: коэффициент естественной освещённости (КЕО)=1,5%, для искусственного освещения освещённость  

В помещении также предусмотрено аварийное освещение для продолжения работ при отключении рабочего освещения. Для аварийного освещения используют лампы накаливания с зарядкой от аккумуляторов.

Источниками шума и вибрации в производственном помещении являются насосы.

На рабочем месте оператора, согласно ГОСТ 12.1.003 - 83 ССБТ, ДСН 3.36 - 042 - 99 и ГОСТ 12.1.012 - 90 ССБТ, уровни шума и вибрации соответствуют допустимым нормам.

Меры для снижения шума и вибрации:

- улучшение условий эксплуатации рабочего оборудования;

- проведение работ по уменьшению биений вращающихся узлов и механизмов;

- применение демпфирующих материалов (резина, войлок и т.д.);

- звукоизоляция и виброизоляция оборудования;

- звукопоглощающая облицовка помещения.

Для работы всех приборов и оборудования используется электрический переменный ток. Напряжение, которое используется составляет 220 - 380 В, частота тока 50 Гц. Для предупреждения отрицательного влияния электрического тока на организм человека предусмотрены следующие меры: контроль изоляции проводов, обеспечение недоступности токоведущих частей, применение защитного заземления, зануления и защитного отключения оборудования. Все выбранные меры безопасности отвечают

ГОСТ 12.1.030 - 81 ССБТ

В данном производстве имеются аппараты, работающие под давлением. Запрещается эксплуатация оборудования, работающего под давлением, с просроченным сроком эксплуатации, без клейма, без указания следующего срока освидетельствования. Для безопасности эксплуатации систем под повышенным давлением применяются также запорная арматура, приборы контроля и предохранительные устройства.

Аппараты, которые находятся под давлением, изготовленные из металла, который хорошо сваривается. На аппарате должны быть следующие данные:

-        допускаемое давление в аппарате;

-        дата, месяц и год последнего гидравлического испытания аппарата;

-        дата следующего гидравлического испытания.   

В случае превышения давления заданного предела на оборудовании, работающем под давлением, предусмотрен аварийный клапан (предохранительный).

В процессе выпаривания квасного сусла возможно загрязнение воздушного и водного бассейнов. Для предотвращения попадания выпариваемого вещества в атмосферу вместе с паром, в выпарных аппаратах предусмотрены сепараторы, в которых происходит отделение жидкости от пара. Для предотвращения попадания квасного сусла в воду необходимо наличие замкнутого цикла водоснабжения (загрязнённая вода проходит реагентную очистку внутри данного предприятия, и опять поступает на вход, тоесть непрерывно происходит циркуляция воды).

Общие меры защиты от поражения электрическим током на применяемых электроустановках (надёжная изоляция и недоступность токоведущих частей).

Производственное оборудование отвечает всем требованиям техники безопасности. Безопасная эксплуатация оборудования достигается:

- использованием защитных кожухов для вращающихся частей насосов;

- герметизацией аппаратов и трубопроводов;

- теплоизоляцией поверхности аппаратов и трубопроводов, которые имеют высокую температуру; ограждение площадок и переходов перилами высотой 0,8 - 1м;

- инструктаж по технике безопасности людей, которые работают с данным оборудованием;

- для защиты оборудования от превышения давления устанавливается сигнализация.

Все аппараты оснащены:

- приборами для измерения давления и температуры;

- предохранительными устройствами;

- запорной арматурой.

Категория производственного помещения по пожарной опасности, согласно ОНТП - 24 - 86 категория Д пожароопасная.

Сырьё, которое используется и продукты пожароопасных особенностей не имеют.

Для предупреждения взрывов и пожара в соответствии с

ГОСТ 12.004 -91 необходимо выключить:

- источники взрывоопасной среды;

- источники инициирования взрыва (открытое пламя, тела, которые горят, электрические разряды, искры от удара и т.д.).

Пожарная безопасность в помещениях обеспечивается системой пожарной защиты и системой предупреждения пожара.

В качестве первостепенных способов пожаротушения используем ручные огнетушители типа ОУ - 2, ОУ - 5.

Таблица 6.2 - Первостепенные способы пожаротушения

Способы предупреждения о пожаре - пожарная связь и сигнализация.

Особенности продукта (квасного сусла): не токсичен, не пожароопасен и не взрывоопасен.

Тип здания, где устанавливается выпарной аппарат - закрытое.

Расчёт группового (контурного) заземляющего устройства щита управления

Рис.6 - Заземляющее устройство

Исходные данные для расчёта:

1. Наиболее допустимое сопротивление заземляющего устройства,

2. Длина одиночного вертикального заземлителя,(задаёмся).

3. Расстояние между заземлителями, (задаёмся).

4. Диаметр трубы одиночного заземлителя, (задаёмся).

5. Ширина полосатого заземлителя, (задаёмся).

6. Расстояние от поверхности земли (грунта) до верха заземлителя,

7.Сопротивление грунта,

Расчёт сопротивления одиночного вертикального заземлителя по формуле:

где  - глубина заглубления заземлителя в грунт определяется по формуле:

Расчёт сопротивления горизонтального полосатого заземлителя:

1. Находим длину горизонтального заземлителя по формуле:

где  - расстояние между заземлителями,м;

 - количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

2.Находим сопротивление горизонтального заземлителя по формуле:

Расчёт группового контурного заземления по формуле:

где  - коэффициент использования вертикальных заземлителей,  ;

 - коэффициент использования горизонтальных заземлителей,  ;

 - количество вертикальных заземлителей,  

<;

<

Вывод: условия защитного заземления выполнены и задача решена правильно.

 
7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Экономическая часть предполагает определение интегрального экономического эффекта от внедрения и использования проектируемой конструкции по производству разных видов продукции пищевой промышленности, оборудования по утилизации отходов и очистке отходящих газов и сточных вод. С этой целью формируется банк исходных данных и технико-экономических показателей 

Для концентрирования квасного сусла используют многочисленное оборудование, выпускаемое пищевой промышленностью. Наилучший результат обеспечивает выпарной аппарат, который обладает высокой производительностью и при этом позволяет получить осветлённое квасное сусло отличного качества.

Таблица 7.1 - Исходные данные

Таблица 7.2 - Технико - экономические показатели

Характеристика конструкции аппарата и его конкурентоспособность

Описываем потребителя, качество продукции, определяем установленный ресурс между ремонтами, их длительность, продолжительность технического обслуживания и число капитальных ремонтов за срок службы (в таблице 7.3).

Таблица 7.3

Рассчитываем показатели надёжности и эффективности функционирования оборудования (в таблице 7.4).

Таблица 7.4

Оценка рынка сбыта необходима для обоснования производственной программы. Ёмкость товарного рынка характеризует возможный вариант объёма сбыта аппаратов на протяжении года.

Ёмкость рынка состоит из его сегментов. Сегмент рынка - это выделенная особенно часть рынка, группа потребителей или предприятий, владеющих определёнными общими признаками.

Установление сегментов рынка предусматривает определённые отрасли использования аппарата (сегмента), их кодирования.

На основании сегментации рынка по потребителю осуществляют оценку ориентировочной ёмкости сегмента.

Параметрическая сегментация рынка осуществляется путём выделения параметров аппарата и оценки степени важности каждого параметра для каждого потребляемого сегмента по пятибалльной шкале.

Таблица 7.5 - Сегмент рынка по потребителю

Страницы: 1, 2, 3, 4