Проект реконструкции отделения "белой фильтрации" для ЗАО "Крымский Титан"

Аннотация
Пояснительнаязаписка дипломного проекта по специальности Оборудование химических производстви предприятий строительных материалов на тему: «Проект реконструкции отделения«белой фильтрации» производительностью 1,7 т/ч для ЗАО «КрымскийТитан». Состоит из 8 — ми разделов.
Производитсялитературный обзор по фильтрам, описывается технологическая схемафильтрациигидратированной двуокиси титана.
Производятсярасчеты:
-  технологический расчет по заданнойпроизводительности;
-  расчет на прочность несущихконструкций;
-  расчет привода;
-  расчет вспомогательного оборудованиядля технологической схемы;
Приведенасхема с элементами автоматизации;
Представленпроектный раздел:
-  строительная часть;
-  механизация (расчет электротали);
-  расстановка оборудования;
Вэкономической части рассчитана стоимость мельницы и затраты на её изготовление.
Вразделе охрана труда предложены мероприятия по охране труда, электро и пожарнойбезопасности. Выполнен расчет контура заземления.
Вразделе экология разработаны мероприятия по охране окружающей среды.
Пояснительнаязаписка состоит из листов, содержит рис. ,
литературныхисточников, приложений
Графическаячасть состоит из 9 листов формата А — 1.

Введение
Наличиеразвитой химической промышленности, которая создает материальную основуфункционирования экономики с высокой эффективностью общественного производства,является одним из определяющих признаков научно-технического и экономическогоразвития государства.
ВУкраине доминирующим является потребление продукции основной химии, котораясоставляет 65,0% в отраслевом производстве. Эта подотрасль имеет широкуюноменклатуру товарной продукции (аммиак, минеральные удобрения, сера, сернаякислота, сода и др.) [(1) стр. 4]
Химическаяи нефтехимическая промышленность Украины относится к наиболееэкспортоориентированным отраслям промышленности, уровень ее экспортабельности втечение последних лет был стабильно высоким и не опускался ниже 75% от общеговыпуска товарной продукции. Именно экспортная ориентация отрасли сыграларешающую роль в замедлении темпов спада объемов производства и стала важнымбуфером в условиях нарастающего развития кризиса спроса на отечественную химическуюпродукцию на внутреннем товарном рынке. Экспортные поставки позволили удержатьна многих действующих химических производствах приемлемый уровень загрузкипроизводственных мощностей и сохранить рабочие места.
Вимпорте химической продукции в Украину преобладают продукты конечногопроизводства, а в собственном выпуске полупродукты. Наиболее весомыми в импортеявляются такие группы товаров, как пластмассы и изделия из них -21,2%, каучук ирезиновые изделия — 19,2%, фармацевтические продукты 18,3%, красители илакокрасочные материалы — 6,3%, мыло и моющие средства — 3%.
Вэкспорте отечественной химической промышленности наибольший удельный вессоставляет продукция основной химии-51,1%, т.е. большей частью энергоемкие имноготоннажные производства [(1)стр.5].
Особоговнимания заслуживает вопрос сырьевого обеспечения отрасли. В химическойпромышленности, как сырье, используются природные залежи различных руд исоединений, продукты переработки нефти и коксохимии, газ, собственныехимические продукты, которые производятся отраслью (внутреннее отраслевоепотребление).
Собственнойсырьевой базой для химического комплекса Украины являются месторождения серныхи калийных руд Прикарпатья, хлорида натрия и карбонатов Донбасса и Крыма, бромаСивашского залива, ильменитов на Житомирщине. Природный газ (сырье дляпроизводства азотных удобрений) и апатитовый концентрат (сырье для фосфорныхудобрений) импортируются из России, фосфориты — из Северной Африки.
Позитивныерезультаты работы химического комплекса Украины за 9 мес. 2003 г.Характеризуются не только ростом объема товарного производства, но и улучшениемфинансово- экономических показателей работы химических предприятий. Позитивнаядинамика товарного производства в химической промышленности впервые за двапоследних года обусловила улучшение финансовых результатов роботы в химическомкомплексе Украины, что в основном обусловлено улучшением работы предприятий — производителей минеральных удобрений за счет отказа от работы по заданнымсхемам. Так, высокие производственные показатели удерживают Североданецкое ГПП«Объединение «Азот», Одесский государственный припортовый завод, ВАТ«ДнепроАзот»,, г. Днепродзержинск, ГАК «Титан», г. Армянск. В августепроизводство диоксида титана в Украине увеличилось на 44,6%, или на 2,54 тыс.тонн по сравнению с августом 2004 года — до 8,24 тыс. тонн.
Крымский«Титан» увеличил производство двуокиси титана увеличилось на на 67,3%до 5,02 тыс. тонн. «Сумыхимпром» также увеличил производство на 19,3%- до 3,22 тыс. тонн. Всего за восемь месяцев производство диоксида титанаувеличилось на 6,4%, или на 3,55 тыс. тонн по сравнению с январем-августомпрошлого года — до 51,82 тыс. тонн [1) стр. 5].
1.Литературный обзор
 1.1. Общие сведения
Фильтрациянаходит широкое применение в технике как универсальный метод разделениясуспензий грубых и тонких, особенно в тех случаях, когда разделение суспензийдолжно происходить без потерь, или когда взвешенные частицы плохо оседают, а также,если требуется получение осадка с минимальным содержанием влаги. Фильтрациюиспользуют в химической, целлюлозно-бумажной, пищевой, силикатной, горной идругих отраслях промышленности.
Аппараты,в которых происходит процесс фильтрации, называ­ются фильтрами.Производительность фильтра характеризуется скоростью фильтрации, котораяопределяется количеством фильтрата (жидкости), прошедшего через единицуповерхности пористой перегородки в единицу времени. Скорость фильтрации зависитот величины давления при фильтрации, толщины, структуры и свойств получающегосяосадка, а также от вязкости жидкости — фильтрата.
Дляочистки осадка от остатков жидкости суспензии производится промывка его чистойжидкостью. Промывка следует за фильтрацией и производится в том же фильтре.После промывки в ряде случаев производят просушку осадка путем просасываниячерез него воздуха, а потом разгружают фильтр от осадка. После этого циклработы повторяется [(2)стр. 186].
Современныефильтры по принципу своего действия могут быть подразделены на фильтры периодическогодействия и фильтры непрерывного действия, по давлению — на фильтры, работающиепод давлением, и фильтры, работающие под разрежением [(3)стр. 60].
Конструкциифильтрующих перегородок могут быть цилиндрическими и плоскими. Как те, так идругие фильтрующие перегородки могут быть образованы несвязанными (волокнистымиили зернистыми) и связанными элементами ткани. Перегородки, как правило,являются проницаемыми для фильтрата (жидкой фазы и непроницаемыми для твердыхчастиц). Однако мельчайшие коллоидные частицы (размером 1—3 мк) проходят черезфильтр. Для их задержания применяют полунепроницаемые пленки.
Дляизготовления фильтрующих перегородок применяют следующие материалы: бязь, шлаковуюи стеклянную вату, бумагу, картон. Хлопчатобумажные ткани являютсящелочеупорными, но малостойкими в кислотах, для повышения кислотоупорности ихнитруют (обрабатывают) смесью H2 SO4 + HNO3.Шерстяные ткани являются кислотоупорными, но не стойкими к щелочам. Тканевыефильтрующие перегородки являются маложесткими и требуют каркаса жесткойконструкции. Наиболее стойкими к химическим реагентам являются перегородки изасбеста, шлаковой и стеклянной ваты, керамические плиты и сетки из нержавеющейстали или бронзы.
Вкачестве зернистых и волокнистых фильтрующих перегородок применяют песок,инфузорную землю, кокс, уголь, целлюлозу и др.
Этиперегородки должны иметь проницаемое основание из перфорированныхметаллических, керамических или деревянных пластин или листов. Они применяютсядля суспензий с малым содержанием твердых частиц, в том случае, когда осадки неиспользуются. Коллоидные пленки изготовляются из нитроцеллюлозы.1.2. Конструкции фильтров1.2.1. Фильтры периодическогодействия
Аппаратамипериодического действия являются нутч-фильтры, фильтрпрессы, листовые фильтры исгустители [(3)стр. 61].
Нутч-фильтрыпредставляют собойцилиндрические резервуары с расположенной у дна пористой фильтрующейперегородкой (рис. 1). Работают такие фильтры под гидростатическим давлением,под вакуумом и под давлением жидкости, создаваемым насосом.
По своейконструкции они бывают открытые (рис. 1, а) и закрытые
(рис. 1,6).Фильтрующая перегородка может быть изготовлена из пористых керамических плитили тканей, уложенных на решетке.
Достоинстванутч-фильтров — возможность хорошей промывки осадков, легкость защиты откоррозии, простота конструкции; нутч-фильтры, работающие под давлением,характеризуются значительной скоростью фильтрации и возможностью фильтрациижидкостей, выделяющих ядовитые или огнеопасные пары.
Недостатки- ручная выгрузка осадка, малая производительность, так как вакуум не превышает0,75ата для открытых фильтров, и давление не более 3ати – для закрытых[(2)стр.199]. .
/>
Рис.1.-Схемы нутч-фильтров: а- нутч-фильтр, работающий под вакуумом.; б- нутч-фильтрработающий, под давлением.
Фильтрпрессыявляются весьмараспространенными фильтрами периодического действия. Различают рамные икамерные фильтрпрессы.
Рамныефильтрпрессы (рис. 2) состоят из опорных стоек 1 и 10; на первой укрепленаупорная плита 2, на второй — механизм зажима плиты и стойки 7.
Стойки,связанные между собой прогонами 6, опирающимися на шпренгельные фермы 11. Штокзажимного механизма упирается в зажимную плиту 5, которая свободно подвешена напрогонах. Кронштейны плиты для облегчения перемещения ее по прогонам снабженыроликами. Между упорной и зажимной плитами располагаются плиты 3 и рамы 4, образующиекамеры фильтрпресса.
/>
Рис.2.- Рамныйфильтрпресс: а- конструкция фильтра; 1 и 10 опорные стойки; 2- упорная плита;3- фильтровальные плиты; 4- фильтровальные рамы; 5- зажимная плита; 6- прогоны;7- механизм зажима плит; 8- штуцер для подвода суспензии; 9- кран для отводафильтрата; 11- шпренгельная ферма; б- схема фильтрации; в- схема промывки нарамном фильтрпрессе.
Плитыпредставляют собой плоские пластины, имеющие внутреннюю рифленую с обеих сторонповерхность.
Рифлениеплит имеет целью создание каналов для стока фильтрата и выполняется в видевертикальных борозд, в виде усеченных пирамидок и наклонных борозд, сходящихсяк выгрузочному отверстию. Кроме прямоугольных плит, применяются круглые плиты.Их габаритные размеры несколько больше, чем у квадратных, но для их зажиматребуется меньшее усилие, так как при прочих равных условиях можно получитьменьшую площадь контакта между плитой и рамой. Зажимные приспособления бывают механические(винтовые) и гидравлические.
Гидравлическийзажимной механизм (Рис.3) состоит из цилиндра 1. и плунжера 2.
/>
Рис. 3.-Гидравлическое зажимное устройство фильтрпресса
Вцилиндр насосом подается вода под давлением 100 ат, которая заставляетперемещаться плунжер и связанную с ним зажимную плиту, осуществляя этим сжатиеплит. Для разгрузки цилиндра от давления во время длительного рабочего периода служатдва боковых винта с гайками в виде храповых колес с трещотками. Для обратногоотвода зажимной плиты после окончания фильтрации и отхода от нее штока плунжераслужат грузы 3, подвешенные на тросах 4, закрепленных одним концом к зажимнойплите и перекинутые через блоки 5, оси которых запрессованы на приливахгидравлического цилиндра.
Работафильтрпресса происходит следующим образом. Плиты покрываются с двух сторонфильтровальной тканью (салфеткой). В ней прорезаются отверстия соответственноотверстиям в плитах и рамах. После этого плиты и рамы сжимаются с помощьюзажимного приспособления. В правые питательные каналы подается фильтруемаяжидкость (рис. 2, б), которая поступает через отверстия рам в камеры,образованные плитами и рамами. Под давлением жидкость проникает через ткань ичерез нижнее отверстие, и краник стекает в корыто. Фильтрация продолжается дозаполне­ния осадком пространства между плитами.
Послефильтрации происходит промывка. Промывная жидкость поступает в левый канал, изкоторого через наклонные отверстия в плитах с противоположной стороны к осадкупоступает в пространство между салфеткой. Пройдя через салфетку и слой осадка,краников вытекает в желоб. После промывки производят просушку осадка сжатымвоздухом, который нагнетается в канал для промывки. Затем отпускается зажим,производится разборка плит и рам и снятие осадка с салфеток. Затем цикл работыфильтра повторяется. Камерный фильтрпресс состоит из одних только плит, имеющихпитательные отверстия большого размера в центре и выгрузочные — внизу плит. Этифильтрпрессы применяются для фильтрации суспензий с большой концентрациейтвердых частиц, которые могут забивать малые по сечению каналы рамныхфильтрпрессов.
Отечественныемашиностроительные заводы выпускают автоматизированный фильтрпресс оригинальнойконструкции ФПАК (Рис. 4). Этот фильтрпресс состоит из горизонтальнорасположенных друг над другом фильтрующих плит. Расстояние между нимисоставляет 25—30 мм. Они расположены между двумя опорными плитами фильтра.Между плитами через ролики протянута бесконечная лента фильтрующей ткани,натяжение которой осуществляется грузами.
Дляобразования закрытых камер служат замкнутые резиновые шланговые уплотнения- Приподаче в них воды под давлением 8—10 ати они раздуваются и уплотняют камерымежду собой.
/>
Рис. 4.-Схема автоматического фильтрпресса (ФПАК):
1 —резиновый уплотнительный шланг; 2 — фильтрующая плита; 3 фильтрующая ткань; 4 —ножи для съема осадка; 5 — нож подчистки; 6 — камера регенерации фильтрующейткани*
Фильтровальныеплиты перекрыты щелевидными ситами, под которыми имеется днище для сбора иотвода фильтрата и промывных вод.
Наприводных роликах установлены шабера для снятия осадка и очистки ткани.
Регенерацияткани производится в отдельной камере, где она промывается водой и очищаетсяножами. После этого восстановленная фильтрующая ткань отжимается роликом ипоступает в пространство между плитами.
Работафильтра состоит из следующих операций: подачи воды в уплотнения камер; подачи вкамеры суспензии под давлением до 5 ати; подачи промывочной воды и воздуха дляпросушки (имеется клапан, отделяющий фильтрат от промывных вод); выписка водыиз уплотнений; автоматического включения электродвигателя, приводящего вдвижение фильтрующую ленту, выносящую осадок из межплитного пространства, иподводящую его под ножи, которые снимают осадок с фильтрующей ткани. Для получения чистого фильтрататкань протягивается на длину, равную двойному расстоянию между боковымироликами. Регенерация ткани производится через число циклов, в два разаменьшее, чем число плит. Управление операциями автоматизировано.
Благодарятому, что толщина осадка в этих фильтрах получа­ется в 2—5 раз меньше, время нафильтрацию уменьшается в 4— 25 раз и производительность увеличивается в 5 ибольше раз по сравнению с фильтрпрессом такой же фильтрующей поверхности, норучного управления.
 Внастоящее время автоматизированные фильтрпрессы внедряются в химическую,угольную, горнорудную и керамическую промышленность. Разработан рядтипоразмеров на эти фильтрпрессы. Для поверхности 5, 10, 20, 30, 50 м2и давления 5—6 ати [(3)стр. 65].
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>Мешочные фильтры. Эти аппараты состоят из фильтрующих элементов, представляющихсобой тканевые мешки (листы), натянутые на металлические каркасы и помещенные вгоризонтальном или вертикальном корпусе. В современной конструкции мешочного фильтра,фильтрующие элементы расположены в вертикальном корпусе — фильтр ЛВ-130 (Рис. 5).
Фильтрующиеэлементы состоят из каркаса, сетки коврового типа и фильтрующей основы в видесетки или ткани и крепятся прижимными планками и клиньями.
Фильтратотводится снизу каждой рамы через штуцер. Конец штуцера шаровой формы входит вседло с резиновым вкладышем. В верхней части рамы имеются две планки, одна изних входит в паз гребенки корпуса, вторая — в специальную направляющую корпусас зажимным клиновым устройством. Прорези в середине рамы дают возможностьсвободно их вынимать без выдвигания питающей трубы. Эта труба служит дляподвода суспензии и смывной жидкости. Во время разгрузки фильтра трубаприводится во вращение и в возвратно-поступательное движение отэлектродвигателя через редуктор. Струи воды, вытекающие из сопел, за несколькооборотов трубы смывают осадок. Выгрузка осадка производится с помощьюлопастного устройства, вал которого приводится во вращение от электродвигателя(через редуктор) со скоростью 10— 12 об/мин. Осадок удаляется через люк,открывающийся с помо­щью гидропривода.
/>
Рис. 5.-Схема вертикального листового фильтра (ЛВ-130).
1— крышки; 2 — корпус; 3 — труба дляподачи суспензии и смывной жидкости; 4 — фильтровальная рама; 5 — меха­низмвыгрузки осадка; 6 — привод разгрузчика; 7 — коллектор для отвода фильтрата; S— гидравлический механизм для открывания крышки.
Фильтратиз рам поступает по отводам в кольцевую коллекторную трубу. Через эту трубупредусмотрена подача пара или сжатого воздуха для отдувки для пропариванияосадка. Фильтрация производится при давлении 3 ати. Крышка фильтра при этомплотно закрывается байонетным затвором, поворот которого осуществляется припомощи гидравлических цилиндров с поршнями. Поднятие крышки осуществляетсяпоршневым механизмом. После фильтрации следует промывка осадка путем заполнениякорпуса водой, затем он просушивается сжатым воздухом или паром, после чегоудаляется смывкой через нижний люк.
Управлениеработой фильтра автоматизировано. После каждой операции следует световойсигнал. Имеется также ручное управление с пульта.
Этифильтры занимают на 60% меньше площади и на 55% менее металлоемки, чемгоризонтальные мешочные фильтры.1.2.2. Фильтры непрерывногодействия.
Вфильтрах непрерывного действия происходит автоматическое чередование следующих операций:фильтрации, промывки, просушки, разгрузки осадка и регенерации фильтрующейткани. Эти операции происходят непрерывно в каждой зоне фильтра и независимодруг от друга, поэтому весь процесс фильтрации протекает также непрерывно.
Конструкциифильтров непрерывного действия различают по форме фильтрующей поверхности иподразделяют на барабанные, дисковые и ленточные. Аппараты каждой из этих группподразделяются на фильтры, работающие под разрежением, и фильтры, работающиепод давлением. Разрежение создается под фильтрующей поверхностью или впространстве между двумя фильтрующими перегородками. Давление действует всегдав направлении движения фильтруемой жидкости. Движущей силой фильтрации будет ив том и в другом случае разность давлений по обе стороны фильтрующейперегородки. Величина вакуума колеблется от 0,2 до 0,8 ата, избыточногодавления — около 5 ати.
Основнымипреимуществами фильтров непрерывного действия являются: сокращенный рабочийцикл аппарата, так как время затрачивается на основные операции: фильтрацию,промывку и просушку, регенерацию ткани и на прохождение мертвых зон, причемзагрузка суспензии и выгрузка осадка и фильтрата производятся непрерывно беззатраты на то времени. Все это повышает производительность фильтровнепрерывного действия; делает удобным промывку осадка; уменьшает расходфильтрующей ткани; обусловливает легкость обслуживания и экономию рабочей силы.
Кнедостаткам этих фильтров относятся: сложность конструкции, высокая стоимость,необходимость установки более сложного вспомогательного оборудования, большойрасход энергии на привод вакуумнасосов и воздуходувок
Барабанныевакуум-фильтры (рис. 6)состоят из следующих основных частей: барабана с фильтрующими ячейками, ванны смешалкой, распределительной головки или клапанов, механизма съема осадка,промывного устройства, устройства для заглаживания трещин в осадке и приводовбарабана и мешалки.
Работавакуум-фильтра осуществляется так (Рис.6, а): полый фильтрующий барабан 1 сотверстиями на боковой поверхности, покрытый металлической подкладочной сеткойи фильтрующей текстильной тканью, медленно вращается (со скоростью 0,1—2,6 об/мин)в ванне 2, куда непрерывно подается суспензия-Глубина погружения барабана всуспензию в отдельных конструкциях фильтров бывает от 0,3 до 2 л (фильтры смалой и большой глубиной погружения барабана). Боковая поверхность барабанаразделена радиальными перегородками на ячейки, которые при помощисоединительных труб или каналов в корпусе барабана соединены с каналами полойцапфы вала и сообщаются с распределительной головкой (Рис. 6, б), прижатой кторцовой поверхности цапфы. Распределительная головка предназначена дляпоследовательного соединения ячеек барабана с трубопроводами вакуум-насоса икомпрессора. При этом погруженные в
/>Рис. 6.- Барабанный вакуум-фильтр: а- схема устройств; б- распределительная головка; в- способы съема осадка с барабана фильтра.
/>
суспензиюячейки барабана сообщаются с вакуум-насосом, и под действием вакуума происходитфильтрация с отложением осадка, а фильтрат проходит внутрь барабана и удаляетсячерез распределительную головку. Часть поверхности барабана, на которойпроисходит отложение осадка, называется зоной фильтрации (/).
Привыходе барабана из суспензии осадок просушивается за счет просасывания черезнего воздуха (зона просушки //). Затем осадок подвергается действию струй воды,подаваемой в трубки, которые его промывают.
Промывныеводы также отсасываются и удаляются через отдельный патрубок распределительнойголовки (зона промывки ///). Затем осадок вновь просушивается просасываемымчерез него воздухом. После этого ячейки барабана соединяются с трубопроводомсжатого воздуха, осадок разрыхляется и, подойдя к ножу, спадает с поверхностибарабана (зона съема осадка IV). На последнем участке поверхности барабанапроисходит очистка фильтрующей ткани путем продувки ее сжатым воздухом (зонарегенерации ткани V). Затем цикл работы фильтрующего барабана повторяется приследующем его обороте.
Междурабочими зонами // и ///, V и / находятся небольшие мертвые зоны, которыепрепятствуют сообщению между собой рабочих зон при переходе через них ячеекбарабана.
В распределительнойголовке (Рис. 6, б) соприкосновение торца вала барабана 1 с ее корпусом 4 происходитс помощью двух шайб. Шайба 2 прикреплена к торцу вала и имеет отверстия почислу ячеек барабана- Шайба 3 крепится к головке и имеет четыре неодинаковые подлине прорези, соответствующие камерам в головке: через прорезь в камеру А проходитфильтрат из зоны /, через прорезь в камеру Б—фильтрат из зоны // и промывныеводы из зоны ///, через прорезь в камеры В и Г подается сжатый воздух в зоны IVи V. Неподвижный корпус головки прижимается к вращающейся шайбе 2 посредствомпружины 5.
Дляпредотвращения осаждения взвешенных частиц из суспензии в ванне фильтра служитмешалка. Покровная лента, движущаяся за счет трения о поверхность осадка,заглаживает трещины в осадке, предотвращая этим падение вакуума. При этом онапропускает промывную воду из труб. Для удаления воды из осадка после егопромывки, помимо просасывания воздуха, применяют вибрацию. Вибраторы — этосвободно висящие на осях и закреп­ленные на крестовинах кольца, которые привращении крестовины ударяют по поверхности лежащего на осадке резинового листа,вызывая этим уплотнение осадка и дополнительный отжим влаги из него.
Способудаления осадка зависит от его свойств и толщины
(Рис.6, в)-Так, плотные и маловлажные осадки толщиной 8— 10 мм снимаются ножом 1; тонкие(2—4 мм) — бесконечными шнурами, охватывающими барабан 2; тонкие мажущие осадки— съемным валиком 3; съем очень тонких осадков осуществляется бесконечнымфильтрующим полотном 4.
Дляфильтрации жидкостей с тяжелыми взвешенными частицами или выделяющими ядовитыеили огнеопасные пары применяют также вакуум-фильтры с внутренней фильтрующейповерхностью (Рис. 7). В эти аппараты жидкость подается внутрь барабана,снабженного закраиной или полностью закрытого, и на его внутренней поверхностипри фильтрации образуется осадок. Жидкость занимает дугу барабана в 90°. Осадокснимается с помощью ножа и падает в наклонный желоб. Фильтрат удаляется черезраспределительную головку.
Привод барабанаосуществляется за счет трения между роликом и бандажам, закрепленным набарабане. Промывка осадка обычно на этих фильтрах не производится, так какпромывные воды могут разбавлять фильтруемую суспензию.
Существеннымусовершенствованием барабанных фильтров являются барабанные фильтры, работающиепод давлением (рис. 8).
Барабанфильтра находится в закрытом кожухе, нижняя часть которого
/>
Рис.8.- Схема фильтра,работающего под давлением.
являетсяванной для суспензии. Фильтрация происходит под давлением сжатого воздуха,подаваемого сверху в кожух. Давление воздуха составляет от 2 до 5 ати. Работаютэти фильтры интенсивнее вакуумных, но они более сложны по устройству и требуютспециальных приспособлений для выгрузки осадка [(3)стр. 72].
Дисковыевакуум-фильтры. Дисковыйвакуум-фильтр (рис. 9.) состоит из ванны 9, фильтрующих дисков 1, закрепленныхна полом валу 2, и распределительного устройства 3, аналогичного барабаннымвакуум-фильтрам, с отводами для фильтрата 4 и штуцерами для сжатого воздуха 5.
/>
Рис. 9.-Схема дискового вакуум-фильтра
Числодисков колеблется от 1 до 10 и более при общей поверхности фильтрации их от 1до 100 м2. Промывное устройство обычно отсутствует, так как промывкаосадка сопровождается сильным разбавлением осадка, поэтому эти фильтрыприменяются для фильтрации суспензий без промывки осадков. Конструкция иххарактеризуется компактностью и большой фильтрующей поверхностью в единицеобъема, занимаемого фильтром.
Ваннаили корыто фильтра разбиты перегородками на отдельные секции, и в каждую из нихдо уровня вала погружен диск. Уровень суспензии в ванне поддерживаетсяпостоянным при помощи переливных труб. Для перемещения суспензии в ваннеустановлена маятниковая мешалка 7, такой же конструкции, как и у барабанных вакуум-фильтров,с приводом от эксцентрика 8; для снятия осадка установлены ролики 6,.
Фильтрующиедиски со­стоят из секторов, число которых достигает 12 и более.
Конструкциясектора диска. Он состоит из боковых металлических планок, верхней деревяннойпланки и металлических пластин. В качестве опоры для фильтрующей ткани служатрифленые деревянные доски. Внизу сектор при помощи штуцера закреплен на поломвалу фильтра. Секторы соединены между собой при помощи планок и тяг. Черезштуцеры воздух и фильтрат поступают в продольные каналы вала, число, которыхравно числу секторов диска. По ним фильтрат и воздух поступают черезраспределительную головку во всасывающий трубопровод вакуум-насосной установки.Фильтрующая ткань изготовляется в виде трапециевидного мешка, которыйнатягивается на сектор и внизу туго завязывается на горловине штуцера 5. Верхниекрая мешка зажимаются пластиной.
Съём осадкапроизводится при помощи радиально поставленных ножей.
Суспензияпоступает в секции фильтра снизу в количестве, превышающем необходимое дляфильтрации; избыток ее уходит через переливной патрубок.
В ваннесуспензия перемешивается мешалками и самими дисками. Фильтрация происходит при вращении/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> дисков, делающих 0,1—3 об/мин. При этом фильтратотсасывается через ткань. После зоны фильтрации следует зона просушки и зонасъема осадка. В последнюю подается сжатый воздух для отделения осадка отфильтрующей ткани. Этому помогают и скребки.
Наличиеотдельных секторов, из которых состоят диски этих фильтров, позволяет на каждомиз дисков производить замену секторов и фильтрующей ткани независимо от другихдисков. Дисковые фильтры находят применение в химической, горнорудной, угольнойи других отраслях промышленности. Для фильтрации суспензий с одинаковойкрупностью твердых частиц, образующих плотный осадок толщиной не менее 8 мм.
Дисковыефильтры, как и барабанные, изготовляются также для работы под давлением. Дляэтого вал с дисками помещен в герметическом корпусе, куда подается сжатыйвоздух под давлением до 7 ати и под этим давлением происходит фильтрация,промывка и просушка осадка. Осадок снимается с фильтрующей поверхности припомощи ножей и выводится из аппарата действием шнекового устройства с пружиннымклапаном [(3) стр. 72].
Разновидностьюдисковых фильтров являются план-фильтры (рис. 10) применяющиеся для фильтрациисуспензий с твердыми крупнозернистыми частицами, осадки которых требуюттщательной промывки. Однако они характеризуются громоздкостью, малойповерхностью фильтрации на единицу объема, затруднительным съемом осадка ирегенерацией ткани.
Дисковыефильтры, как и барабанные, изготовляются также для работы под давлением. Дляэтого вал с дисками помещен в герметическом корпусе, куда подается сжатыйвоздух под давлением до 7 ати и под этим давлением происходит фильтрация, промывкаи просушка осадка. Осадок снимается с фильтрующей поверхности при помощи ножейи выводится из аппарата действием шнекового устройства с пружинным клапаном.

/>
Рис. 10.-Схема план-фильтра:
1 — диск;2—полый вал; 3—распределительная головка; 4 .— нож для удаления осадка.
Ленточныевакуум-фильтры. Ленточныйфильтр (рис. 11, а) состоит из бесконечной резиновой перфорированной ленты 7,натянутой на приводной и натяжной барабаны 1 и 6.
/>

Рис.11.- а — ленточныйфильтр, б — фильтрующая лента.
Верхняячасть ленты скользит по горизонтальной вакуум-камере 2, сообщающейся сколлектором 8.
Вакуум-камераимеет несколько отсеков, благодаря чему фильтрат отводится отдельно от промывнойжидкости. Сама камера представляет собой чугунную отливку круглого илипрямоугольного пустотелого сечения с решеткой, по которой движется лента, Дляпредохранения камеры от забивания кристаллизующимися растворами она имеетрубашку, в которую поступает горячая вода.
Дляподачи суспензии на ленту служит лоток 4, под ним находится принудительновращающийся валик 5, предохраняющий суспензию от растекания по натяжномубарабану.
Осадокразгружается с приводного барабана под действием собственного веса или спомощью отдувки, а также гидравлического смывного устройства, в зависимости отсостояния осадка.
Промывкапроизводится из спрысков 3, установленных вдоль ленты. Оставшаяся в отверстияхленты промывная вода удаляется на натяжном барабане вакуумным устройством.Скорость ленты изменяется от 0,3 до 1,5 м/мин, толщина осадка — от 1 до 25 мм. Вакуумможет быть доведен до 600 мм рт. ст.
Выпускаемыеленточные фильтры имеют фильтрующую поверхность от 1,2 до 4,8 м2 приширине ленты 0,5 и 1 м. Стоит задача увеличить поверхность фильтрации до 10 м2.На рис. 10, б показана резиновая лента фильтра с натянутой на ней фильтрующейтканью 1. Крепление ткани производится путем закладывания краев в продольныеканавки 2 и заклинивания ее там специальными шнурами 3 [(2) стр. 208].
Патронныефильтры применяют дляосветления и сгущения суспензий. Фильтр (рис. 12) состоит из вертикальногоцилиндрического корпуса 2 с днищем 5 и фланцевой крышкой 1. Внутри корпуса накольце 4 закреплена трубная решетка 3, в которой размещены фильтрующие элементы— патроны 7 с дном 6 и крышкой 8. Патроны представляют собой закрытые снизуперфорированные трубки, изготовленные чаще всего из пористой керамики илипластмассы. Суспензия подается в корпус под давлением через штуцер 11. Фильтратпроходит через боковую пористую фильтрующую поверхность патронов внутрь ивыводится из них в прием ник,
/>

Рис. 12.-Патронный фильтр
образуемыйтрубной решеткой и крышкой, а затем выходит через штуцер 9.
Осадокнакапливается на стенках патронов. Его удаляют чаще всего промывкой жидкостью,подаваемой внутрь патронов через штуцер 10. Патронные фильтры изготовляют понормалям, например ОН 26-01-81—68.
Листовыефильтры применяют дляосветления тонкодисперсных суспензий с содержанием твердой фазы менее 0,1%, атакже для разделения различных суспензий с содержанием твердой фазы 1—3%. Порасположению корпуса они делятся на вертикальные и горизонтальные.
На рис.13 показан вертикальный листовой фильтр, представляющий собой стальнойцилиндрический корпус 4 с коническим днищем 6 и эллиптической откидной крышкой 1.Крышка соединяется с корпусом байонетным затвором 2. Для поворота и подъемакрышки служат гидросистемы 8 и 9. Внутри корпуса установлены вертикальные фильтровальные элементы 3 в виде рамокиз стальных полос, обтянутых по бокам сетками и фильтровальной тканью.Внутренние полости рамок сообщаются трубками с коллектором 7 вывода фильтрата.После заполнения корпуса суспензией в нем создается давление, под действиемкоторого фильтрат попадает в полости фильтрующих элементов, а затем — вколлектор. Осадок накапливается на их поверхности и удаляется вместе спромывной жидкостью или механическим способом; в последнем случае листывстряхиваются специальным механизмом 5.
Листовыефильтры изготовляют по нормалям, например ОН 26-01-70—68. /> />
В фильтрах непрерывногодействия одновременно, но в разных зонах протекают непрерывные операциифильтрации, промывки, просушки,
Рис. 13.- Листовой фильтр
разгрузкиосадка и регенерации фильтрующей ткани. В целом весь процесс фильтрацииосуществляется непрерывно.
Барабанныевакуум-филь­тры с внутренней фильтрующей поверхностью предназ­начены для фильтрациигрубодисперсных нейтральных, щелочных или кислых суспензий с высокой скоростьюосаждения частиц твердой фазы и разной крупностью частиц./> />
Фильтр (рис. 14) состоит изсварного барабана 4, распределительной головки 6, роликовых опор 11, привода иленточного транспортера 8.
Рис. 14.-Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей насадкой
Барабанс одной стороны имеет глухую плоскую стенку 5, а с другой — кольцевой борт 2. Спомощью двух бандажей 10 он установлен на опорных роликах 11, имеющих реборды.Ролики насажены на вал, установленный в подшипниках 9 и получают вращение отпривода. Внутри барабана приварены продольные полосы, к которым прикрепленыфильтрующие элементы 1, образующие секции. Секции сообщаются радиальнымитрубками 3 с отверстиями, расположенными по окружности торцовой поверхности цапфы7. К цапфе плотно прижата неподвижная распределительная головка 6. При вращениибарабана секции последова­тельно сообщаются с камерами распределительнойголовки.
Суспензияподается по трубке 12 в барабан до уровня «кольцевого борта 2. Из зоныфильтрации фильтрат выводится, как и в ранее рассмотренной конструкции. Твердаяфаза в виде слоя осадка накапливается на внутренней поверхности. В зоне съемаосадка внутрь секций подается сжатый воздух, который отделяет осадок от ткани.Он попадает на ленту транспортера и выгружается.
Всоответствии с ГОСТ 8722—68 изготовляют барабанные вакуум-фильтры рассмотреннойконструкции двух типов: ВУ — с основными деталями из углеродистой стали; ВК — сосновными деталями из кислотостойкой стали. Поверхность фильтрации таких фильтров10; 25 и 40 м2; диаметр барабана 2,5 м. Обозначение этих фильтрованалогично обозначению фильтров с внешним питанием.
Карусельныефильтры применяют дляразделения быстро-осаждающихся суспензий с неоднородной крупностью твердой фазыпри необходимости тщательной промывки осадка. Фильтр состоит (рис. 14) изподвижной рамы 1, опирающейся на роликовые опоры 7, и неподвижной рамы 2.
/>
Рис. 15.-Вакуум-фильтр карусельный К50
На раме 2укреплены устройства для заливки суспензии [и промывной] жидкости. Роликовыеопоры 7 расположены концентрически в 2 ряда.
Наподвижной раме 1 (карусели), состоящей из двух концентрических колец,расположены 24 ковша 5 (Нутч-фильтр). Ковши, установленные в подшипниках, привыгрузке осадка поворачиваются специальными устройствами вокруг своейгоризонтальной оси. Рама /, вращаясь, катится по роликовым опорам. Ее привод 6 установленвнизу.
Каждыйковш, состоящий из металлической коробки и фильтрующего устройства, соединенгибким шлангом с центральной цапфой 3, которая прижата к распределительнойголовке 4.
Привращении подвижной рамы каждый нутч-фильтр проходит последовательно зонызаливки суспензии, фильтрации, промывки, просушки и сброса осадка. В зонесброса осадка ковш автоматически поворачивается вокруг своей горизонтальнойоси, и осадок сбрасывается в бункер, расположенный внизу. Фильтрат израспределительной головки выводится в вакуум-сборники 8. После разгрузкифильтровальная ткань промывается и просушивается [(4) стр. 72 ].

2. Описание технологической схемы фильтрации
 
Белаяфильтрация предназначена для отделения гидратированной двуокиси титана (ГДТ) отгидролизной кислоты и отмывки ГДТ от хромофорных примесей путем фильтрования налистовых вакуум-фильтрах в две стадии с репульпацией пасты ГДТ после каждойстадии. На первой стадии ГДТ отделяется от гидролизной кислоты через слойдревесной муки, отмывается от основного количества примесей и подается наотбелку. После отбелки суспензия ГДТ подается на вторую стадию, где фильтруетсячерез слой древесной муки, окончательно отмывается от хромофорных примесей иподастся на солеобработку. Суспензия ГДТ, обработанная солевыми добавками,направляется на третью стадию фильтрации на барабанных вакуум-фильтрах длявыделения осадка ГДТ, который затем подается в прокалочные печи.2.1._Первая стадия фильтрации
Воднаясуспензия древмуки с массовой концентрацией (35+50)г/дм3 из бакапоз. 1, 2 насосом поз. 3/1-2, 4/1-2 закачивается в ванну поз. 5/3,4, гдеразбавляется водой при перемешивании воздухом до массовой концентрации древмуки(5÷10)г/дм3. Затем в ванне поз. 5/3.4 производится наборвспомогательного фильтрующего материала (ВФМ) — древмуки на поверхностьфильтровальных рамок пакета листовых вакуум-фильтров поз. 6 при разрежении (1÷2)×104Пав течение (3÷5)минут. После набора вспомогательного фильтрующего слояпакет листового фильтра поз. 6 переносится в наборную ванну I стадии фильтрациипоз. 7/2-5, которая предварительно заполняется послегидролизной суспензией ГДТиз сборника поз. 8/1-4.
Скоростьнабора пасты ГДТ на 1-ой стадии составляет (0,10÷0,11) м3/м2часпо суспензии при вакууме (5÷6)104Па до толщины слоя ГДТ (30÷40)мм.Фильтрат — гидролизная кислота через ресивер поз. 9/2-5, гидрозатвор поз. 10/2насосом поз.11/3-4 откачивается по требованию в цех концентрации гидролизнойкислоты или в канализацию. После набора слоя пасты ГДТ пакет листового фильтрапоз. 6 переносится краном поз. 12/5,6 в одну из промывных ванн поз. 13/5-12 ипромывается подогретым до (50+60)°С фильтратом 2-ой стадии промывки ГДТ или химочищеннойводой. Промывка производится в течение (2÷4) часов до содержания железав фильтрате не более 200мг/дм. При этом промывной фильтрат через ресивер поз.14/5-12. гидрозатвор поз. 15/2-3 насосом поз. 16/3-6 направляется вотстойник-сгуститель поз. 17/1-2 или в кислотонакопитель.
Пакетфильтра с промытой пастой ГДТ переносится краном поз.0534/5-6 в разгрузочнуюворонку поз. 18/5-6. Паста ГДТ срезается с поверхности рамок фильтра тонкойструей воды, подаваемой под давлением из шланга. Затем она сбрасывается врепульпатор поз. 19/2.3. где репульпируется химочищенной водой в течение (20÷60)мин.до массовой концентрации Tio2 (320±20)г/дм3 и насосомпоз. 20/3-6 суспензия ГДТ подаётся на стадию отбелки в поз. 21/4,10.2..2._Вторая стадия фильтрации
Изсборника поз. 22/2-3 насосом поз. 23/3-6 суспензия ГДТ подаётся в наборнуюванну 2-ой стадии фильтрации поз. 7/1.
Навторой стадии фильтрации намывка вспомогательного фильтрующего материала (ВФМ)- древмуки на пакет фильтра поз. 6/1; 6/2 происходит в ванне поз. 5/1 -2.Технология намывки ВФМ аналогична первой стадии фильтрации.
Затемпакет фильтра с намывным слоем переносится в заранее заполненную суспензией ГДТванну поз. 7/1. Набор пасты ГДТ производится со скоростью 0,14м3/ м2часпо суспензии при вакууме (5÷6)х104Па на пакет листовогофильтра поз. 6/1 до толщины слоя осадка (30÷40)мм. Фильтрат отбелкичерез ресивер поз. 24 и гидрозатвор поз. 25 насосом поз. 26/1-2 направляется всгуститель поз.27/1-2.
Посленабора пасты ГДТ пакет листового фильтра поз. 6/1-6 переносится краном поз. 12 водну из промывных ванн поз. 13/1-4 и промывается нагретой до температуры (50÷60)°Схимочищенной водой из сборника поз. 28 или из магистрали в течение (2÷4)часов до массовой концентрации железа в фильтрате не более 20мг/м. Скоростьпромывки (0,045÷0,050)м3/м2час. Такое остаточноесодержание железа обеспечивает его массовую долю в кальцинате в пределах(0,006-0.008)% в пересчёте на Fe2 О3/TiO2.
Пакетфильтра с промытой пастой ГДТ переносится в разгрузочную воронку 2-ой стадии поз.29. Паста ГДТ срезается с поверхности рамок фильтра тонкой струей воды,подаваемой под давлением из шланга, и сбрасывается в репулытатор поз. 30/1, гдерепульпируется до плотности (1,243÷1,290)г/см3, чтосоответствует массовой концентрации TiO2 (320±20)г/дм3.Далее суспензия ГДТ насосом поз. 31/1-2 перекачивается в реактор-корректор поз.32/1,2.
Фильтрат2-ой стадии фильтрации через ресивер поз. 33/1-4, гидрозатвор поз. 34 насосомпоз. 35/1-2, откачивается в сборник поз. 36/2 и далее на первую стадиюфильтрации или при отсутствии необходимости использования для промывки на Iстадии — в канализацию.
Листовойвакуум-фильтр состоит из большого числа фильтрующих элементов -34 пластинразмером (1900х1500х30)мм и (1800х1740х30)мм. каждая из которых серьгами спомощью металлических штифтов крепится на кронштейны рамы, на которой такжеустановлен ресивер. Каждая пластина обтянута фильтровальной тканью и соединенас ресивером полипропиленовыми трубами диаметром 20мм. В пластине имеются четыреканала диаметром 12мм для отвода фильтрата и распределения вакуума междуребристой поверхностью пластины и тканью. Пакет вакуум-фильтра поднимается иперемещается при помощи мостового крана, управляемого с пола. Фильтр работаетследующим образом: фильтрующие элементы (пакет пластин) погружают в ванну ссуспензией и создают в них определённый вакуум.
Впроцессе работы фильтрат через вакуумные каналы пластин поступает вгоризонтальный ресивер, установленный на раме и далее в рабочий ресивер игидрозатвор, а осадок равномерно распределяется по поверхности пластин. Придостижении необходимой толщины слоя осадка производится перенос пакета пластинпри поддержании вакуума в промывную ванну. После окончания промывки пакетфильтра переносится в разгрузочную ванну, где при снятом вакууме осадоксрезается струей воды, первоначально репульпируется в шнеке и подается врепульпатор.
По мерезагрязнения фильтровальные ткани регенерируются путём погружения пакета листовогофильтра в ванну поз. 37/1-2 (на 1-ю и 2-ю стадии фильтрации) с растворомплавиковой кислоты концентрацией (1О÷35)г/дм3 на (25÷30)минут,после чего пакет фильтра вновь вводится в работу. Через (2,5÷3) месяцаработы фильтровальную ткань заменяют.
Фтористоводороднаякислота (плавиковая) поступает в цех в металлических бочках с полиэтиленовымпокрытием. Бочки устанавливаются в контейнер поз. 38 и с помощью захвата поз.39 мостовым краном поз. 40 контейнер с бочками плавиковой кислоты поднимаетсяна площадку на отм. 13.000 и устанавливается на поворотную платформу поз.41. Далееэжектором поз. 42, в котором происходит разбавление плавиковой кислотытехнической водой до концентрации не более 35г/дм2 разбавленнаяплавиковая кислота подаётся в ванну регенерации поз.31/1-2.
Прирегенерации происходит перевод ГДТ в растворимую соль TiOF2:
TiO(OH)2+ 2HF → TiOF2 + 2H2О
Приснижении концентрации плавиковой кислоты ниже 10г/дм3 кислота изванны поз. 31/1-4 самотеком сливается в бак нейтрализации поз. 43.Нейтрализация проводится известковым молоком, которое доставляется в цехавтоцистерной и закачивается насосом поз. 44/1 в сборник известкового молокапоз. 45 и далее насосом поз. 44/2 подастся в бак-нейтрализатор поз. 43. Принейтрализации проходят следующие реакции:
2HF +Са(ОН)2 → CaF2↓ + 2Н2О
TiOF2+ Са(ОН)2 →CaF2↓ + TiO(OH)2
Нейтрализованнаясуспензия самотеком направляется в кислотонакопитель.2.3.Узел сгущения
ФильтратI стадии промывки, суспензия TiO: после газоочистки непрерывно подаются череззагрузочную воронку в сгуститель поз. 46/1.2 ниже зеркала пульпы. При выходе изворонки частицы ГДТ, ТЮ2 расходятся по всему сечению сгустителя иоседают под действием силы тяжести на дно.
Гребковоеустройство, совершающее 4,7об/мин, разрыхляет осадок ГДТ и перемещает его подну к разгрузочному штуцеру в центре сгустителя, через который осадок в видесгущенной суспензии самотеком поступает в сборник поз. 47/4, откуда насосомпоз. 48/1,4 откачивается в поз.49/1-4 или в наборную ванну I стадии.
Осветленныйраствор с содержанием TiO2 не более 0,5г/дм выводится из сгустителячерез кольцевой желоб, расположенный в верхней части, в сборник поз. 50, откуданасосом поз.51 подаётся в сборник поз. 52/2 на «черную» фильтрацию.
Приготовление раствораполиакриламида (ПАА) производится в баке для растворения коагулянта поз.53. Вбак поз. 54 подаётся 2,5м3химочищенной воды, которая подогреваетсядо температуры (60-70)°С, затем загружается (100-150)кг 7%-ного гелеобразногополиакриламида и при непрерывном перемешивании производится растворение ПАА втечение (6-8)часов.

3.Технологическийраздел
 3.1. Расчёт площади фильтрации
Исходные данные:
фильтруемая суспензия –гидротированная двуокись титана
1.        содержаниетвердой фазы в фильтруемой суспензии С1=0,17 кг/кг
2.        содержаниетвердой фазы во влажном осадке С2=0,68 кг/кг
3.        плотность жидкойфазы суспензии ρф=1,8·103 кг/м3
4.        плотность твердойфазы суспензии ρс=2,9·103 кг/м3
5.        динамическаявязкость фильтрата µ=0,67·10-6 кгс·мин/ м3
6.        динамическаявязкость промывной жидкости µпр=0,685·10-6 кгс·мин/ м3
7.        производительностьфильтрата Q=1,7т/час, Q=0,0098 м3/мин
8.        константыудельного сопротивления фильтрующей перегородки Ro=51,75·1010
9.         удельноесопротивление осадка rm=0,58·1012
10.       давлениефильтрации и промывки р=рпр=600 кгс/ м2
11.       толщина влажногоосадка ГДТ h2=0,035 м
12.       необходимоеколичество промывной жидкости на 1 кг влажного осадка в м3 αо=0,0005м3/кг
Расчет
1.        плотностьвлажного осадка[(3) стр. 58]:
/>
2.        количество сухогоосадка на единицу объёма фильтрата[(3) стр.58]:
/>
3.        объём влажногоосадка в 1м3 фильтрата[(3) стр. 79]:
/>
4.        константыуравнений фильтрации[(3) стр.80]:
/>/>
V`0=/>
V`=/>
5.        время фильтрации[(3)стр. 59]:
/>
6.        константауравнения промывки[(3) стр. 81]:
/>
7.        время промывки[(3)стр. 60]:
/>
8.         общаяпродолжительность рабочего цикла[(3) стр. 81]:
τ0=τ+τ`пр=10670+1499=12169мин
9.        полнаяповерхность фильтрации[(3) стр. 77]:
/>
10.      плотностьсуспензии[(3) стр. 81]:
/>
11.       количествосуспензии, подаваемой на фильтр[(3) стр. 81]:
/>
12.       объём суспензии,поступающей в ванну[(3) стр.82]:
/>
13.       полезный объёмванны фильтра[(3) стр. 82]:
Vв=Qсус·τo=0,00021·12169=2,56 м3
Выбираем установкуфильтрации на листовых вакуум – фильтрах с площадью фильтрации F=192м2.Фильтрованиена них производится в две стадии.3.2. Расчёт производительности фильтра
 3.2.1. Первая стадия фильтрации
Исходные данные:
поверхность фильтрования,F                                               — 192м2
толщина осадка ГДТ, δ                                                          — 35мм
плотность влажного осадка, ρ0                                            — 1437кг/м3
влажностьотфильтрованного
осадка, W                                                                              — 69%
время цикла фильтрования,τц                                                                             — 3,5 ÷ 5,75ч
Масса влажного осадка,отлагающегося на единице поверхности фильтрования за время фильтрования[(4)стр. 37]:
тос= ρ0∙ δ = 1437 ∙ 0,0035 = 50,3кг/м2
Удельнаяпроизводительность фильтра по сухому осадку[(4) стр. 37]:
Qос=/>
Qос1=/>
Qос2=/>
Qос=2, 71 ÷4, 45 кг/м2ч
Согласно исходным даннымв 1кг пасты ГДТ содержится 0,81кг TiO2.
Тогда удельнаяпроизводительность фильтра по TiO2 будет равна:
Qос TiO2= Qос∙0.81= 2.2 ÷ 3.6 кг/м2ч
Часоваяпроизводительность цеха по TiO2 равна 1700кг/ч.
Необходимое количествофильтровальных пакетов (в зависимости от времени фильтровального цикла) [(4)стр. 38]:
n1 = />
n2 = />3.2.2. Вторая стадия фильтрации
Исходные данные:
поверхность фильтрования,F                                               — 192м2
толщина осадка ГДТ, δ                                                          — 35мм
плотность влажного осадка, ρ0                                            — 1330кг/м3
влажностьотфильтрованного
осадка, W                                                                              — 68%
время цикла фильтрования,τц                                                                             — 3,3 ÷ 5,25ч
Масса влажного осадка,отлагающегося на единице поверхности фильтрования за время фильтрования:
тос= ρ0∙ δ = 1330 ∙ 0,0035 = 46,55кг/м2
Удельнаяпроизводительность фильтра по сухому осадку:
Qос=/>
Qос1=/>
Qос2=/>
Qос=2, 84 ÷4, 5 кг/м2ч
Согласно исходным даннымв 1кг пасты ГДТ содержится 0,81кг TiO2.
Тогда удельнаяпроизводительность фильтра по TiO2 будет равна:
Qос TiO2= Qос∙0.81= 2.3 ÷ 3.65 кг/м2ч
Часовая производительностьцеха по TiO2 равна 1700кг/ч.
Необходимое количествофильтровальных пакетов (в зависимости от времени фильтровального цикла):
n1 = />
n2 = />/> 3.2. Выбор конструкционного материала
 
Вхимическом машиностроении в качестве конструкционных материалов применяютчерные металлы и сплавы (стали, чугуны). Цветные металлы и сплавы,неметаллические материалы (пластмассы, материалы на основе каучука, керамику,углеграфитовые и силикатные материалы).
Специфическиеусловия эксплуатации химического оборудования, характеризуемые широкимдиапазоном давлений и температур при агрессивном воздействии среды, определяютследующие требования к конструкционным материалам:
высокаяхимическая и коррозионная стойкость материалов агрессивных средах при рабочихпараметрах;
высокаямеханическая прочность при заданных рабочих давлениях, температуре идополнительных нагрузках, возникающих при гидравлических испытании иэксплуатации аппаратов;
хорошаясвариваемость материалов с обеспечением высоких механических свойств сварныхсоединений;
низкаястоимость и недефицитность материалов.
Стали имеют наибольшееприменение в химическом машиностроении, так как они лучше других материаловудовлетворяют перечисленным требованиям.
Дляизготовления сосудов и аппаратов рекомендуется применять сталь, выплавленную вмартеновских и электрических печах, а в отдельных случаях — сталькислородно-конверторного про­изводства.
Похимическому составу и механическим свойствам материалы должны удовлетворятьтребованиям ГОСТов, ТУ и ОСТ 26-291-71. Качество и характеристики материаловдолжны быть подтверждены заводом-поставщиком в соответствующих сертификатах.При проектировании аппаратов необходимо проверить соответствие качествавыбранного материала требованиям ОСТ 26-291—71.
Стальуглеродистая обыкновенного качества поставляется по
ГОСТ380-71 (сортовая, фасонная, листовая, широкополосная, трубы, поковки, ленты,проволока и т. д.) и применяется при изготовлении обечаек, днищ, фланцев,люков, лазов, патрубков и других деталей аппаратов, работающих в интервале температурот -20 до +425°С и давлении до
5 МПа.
Взависимости от назначения и гарантируемых характеристик сталь подразделяется натри группы:
А-поставляемую по механическим свойствам;
Б-поставляемую по химическому составу;
В-поставляемую по механическим свойствам и химическому составу.
Крометого, по группе А введены три, по группе Б — две и по группе В — шесть категорийстали.
Сталиизготовляют следующих марок:
группы А-СтО; Ст1, Ст2,..., Ст6;
группы Б-БСтО, БСт1,..., БСт6;
группы В-ВСт1, ВСт2,..., ВСт5.
Стальвсех групп с номерами марок 1, 2, 3, 4 по степени раскисления изготовляюткипящей (кп), полуспокойной (пс), спокойной (сп), а с номерами 5 и 6 — полуспокойной и спокойной.
Вобозначениях марок сталей буквы «Ст» означают «сталь», цифры от 0 до 6-условный номер марки в зависимости от химического состава и механическихсвойств; буквы Б и В перед обозначением марки означают группу стали (вобозначении марки стали группы А букву А не указывают). Для обозначения степенираскисления к обозначению марки стали после номера марки добавляют индексы: кп,сп, пс.
Дляобозначения категории стали к обозначению марки, добавляют в конце номерсоответствующей категории. Например, СтЗсп2, БСтЗкп2, ВСтЗпс2, ВСтЗспб. Первуюкатегорию в обозначении марки не указывают (например, ВСт2сп).
Сталикачественные углеродистые конструкционные ГОСТ 1050-74 и 5520-69 применяют для изготовления сварныхэмалированных аппаратов, корпусов, днищ, трубных пучков теплообменников,змеевиков и других элементов аппаратов, работающих в интервале температур от-20 до +475°С при давлении до 10 МПа с неагрессивными и малоагрессивнымисредами.
По ГОСТ1050-74 изготовляют стали: 05кп; 08кп; 08пс; 08; 10кп; 10пс; 10; 15кп; 15пс;15; 20кп; 20пс; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 58; 60; 65; 70; 75; 80; 85;60Г; 65Г; 70Г.
Рекомендуетсяприменять стали марок 10, 15, 20
(ГОСТ1050-74) и 12К, 15К, 16К, 18К, 20К (ГОСТ 5520-69) для изготовления аппаратов исосудов, работающих под давлением при температуре от -20 до +475° С.
Сталилегированные конструкционные (ГОСТ 4543-71) содержат легирующих компонентов от2,5 до 10% и применяются для изготовления обечаек, днищ, фланцев, трубныхрешеток, крепежных и других деталей аппаратов, работающих в интервалетемператур от -40 до +560°С при давлении до 10 МПа, а также для изготовлениятяжело нагруженных деталей машин (шестерен, коленчатых валов, осей, штоков,роторов центрифуг, пружин и т. д.).
Назаводах используют следующий сортамент:
стальтолстолистовая по ГОСТ 11269-65 (25ХГСА, ЗОХГСА, 30ХГСН2А) и тонколистовая поГОСТ 1542-71;
поковкииз сталей марок 20Х, 15ХМ, 30ХМА, 40Х;
трубы поГОСТ 550—58 и МРТУ 14-4-21-67 из стали 15ХМ.
Взависимости от химического состава и свойств сталь делится по ГОСТ 4543-71 натри категории: качественная; высококачественная — А; особо высококачественная — Ш.
Сталивысоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные (ГОСТ5632-72) применяют для изготовления элементов машин и аппаратов, работающих винтервале температур от -253 до +600°С при повышенных давлениях и агрессивныхсредах. Сталь поставляется в виде листов (ГОСТ 7350-66).
Двухслойныестали (ГОСТ 10885-64) находят все большее применение, так как позволяютэкономить дорогостоящие высоколегированные стали. Они представляют собой листы,состоящие из двух гомогенно соединенных слоев: основного из недифицитной сталии плакирующего (защитного) из высоколегированной стали. Толщину основного слояопределяют по расчетам на прочность, а толщину плакирующего слоя принимаютобычно равной 2- 5 мм.
Внастоящее время наиболее распространены двухслойные стали, с основным слоем изсталей 10, ВСтЗсп2 -ВСтЗспб, 15К, 20К, 16ГС, 09Г2С, 10ХСНД, а плакирующим — изсталей 08X13, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 10Х14П4Н4Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н13М2Т,08Х17Н15МЗТ, 06ХН28МДТ.
Всоответствии с ГОСТ 10885-64 двухслойные листы поставляют толщиной от 4 до 160мм.
Конструкционныематериалы, используемые в установке:
Рама иопоры фильтра изготавливаются из стали марки Ст3, так как они не вступают вконтакт с агрессивной средой.
Ресиверфильтра изготавливается из полипропилена, так как фильтрат, с которым онконтактирует, является агрессивной средой.
Листыфильтровальные изготавливаются из полипропилена, так как суспензиягидратированной двуокиси титана является агрессивной.
Трубы Ду20, предназначенные для соединения фильтровальных листов с ресиверомизготавливаются из полипропилена, так как они работают в агрессивной среде.
Все узлыприсоединения к вакуумной системе изготавливаются из сплава 06ХН28МДТ.
Всасывающиетрубы для отвода фильтрата изготавливаются из хромоникелевой стали марки X 8,так как среда агрессивная.
Корпусванны изготавливается из углеродистой стали марки Ст. 3, так как он неконтактирует с агрессивной средой, а само корыто изнутри гуммируется.
Всезадвижки изготавливаются хромоникелевым литьём из стали марки Х12.
4. Конструкторский раздел/> 4.1. Определение основных параметров фильтра
 
Зная полную поверхностьфильтрации F0=772,7 м2 выбираем по ГОСТ 5748-68 стандартную установку фильтрации на листовыхвакуум – фильтрах с площадью фильтрации F=192м2.Фильтрование на нихпроизводится в две стадии. Поэтому для заданной производительности необходимо установить по 4 фильтра на каждую стадию.
Техническаяхарактеристика фильтра:
поверхность фильтрацииодного листа f=5,7м2
количество листов впакете n=34шт
объём ресивера V=1.65м3
масса фильтра в сбореm=8160кг
габаритные размеры д×ш×в-8200×1960×2800мм4.2. Расчет переливного устройства ванны
Расход через переливное устройствованны набора осадка
При вакууме 0,6кг/см2÷ 0,789кг/см2
сопротивление осадка άср.=578,2∙103м/кг;
сопротивление фильтрующейперегородки Rф.п. = 517,5∙1091/м
масса твердой фазы, отлагающейсяпри получении единицы объема фильтра gт=214,6кг/м3
объем фильтрата, полученныйс единицы поверхности в период опускания пакета в ванну:
V1=0,0057м3/м2
Отношение объемаотфильтрованного осадка к объему полученного фильтра:
U= />
Где С=16,3 — содержание твердойфазы в суспензии, % к массе
Ρж=1800кг/м3– плотность жидкой фазы суспензии
U= />
Толщина осадка, отложившегосяна фильтре в период опускания, в среднем на высоте листа:
δос=U∙V1=0,5∙0,0057=0,0028м
При опускании пакета в ваннуиз нее через перелив будет вытесняться объем суспензии:
Vпер=/>;
где δр=0,03м– толщина фильтровального листа
Vпер=/>;
Время опускания пакета:
τ=/>
где h=1,5м – высота фильтровальноголиста,
Uкрана=0,3м/мин– скорость опускания крана
Общий расход суспензии, уходящейв перелив из наборной ванны в период опускания
Qпер =/>,
где Qподачи=72м3/ч=0,02м3/с– производительность насоса
Расход через переливноеустройство промывной ванны
Принимаем толщину набранногоосадка δос=0,04м
Объем вытесненной из ваннысуспензии
Vпер=/>=/>
Общий расход суспензии, уходящейв перелив:
Qпер=/>=/>
Ширина переливной кромки
Расчет ведем по формуле:
Q=mo∙b∙√2g∙H3/2,
где Q=0,052н3/с- максимальный расход
Mо=0, 46 — коэффициент расхода
В — ширина водослива
H=0,07м-предельнодопустимый напор, определяемый конструкцией и размерами фильтра:
b=/>=/>4.3. Диаметр сливных штуцеров из переливных карманов
Принимаем 2 штуцера D=150мм
Расчет ведем по формуле:
Q1= μ ∙ω ∙ √2gH
Где μ=0,65-коэффициентрасхода
ω=0,785∙0,152=0,0176м2-площадьпоперечного сечения штуцера
Q1=/>/>расход
H – напор над осью штуцера:
H=/>/>4.4. Расчет трубопроводов отвода фильтра
 
Расход фильтрата при набореосадка
Мгновенная начальная скоростьфильтрования:
Uмгн=/>,
Где ΔР=0,7∙98,1км/мс-перепаддавлений
Μ=0,67∙10-скм ∙ с/м2-коэффициент вязкости:
Uмг=/>
По исходным данным:
 скорость набора осадка 0,1÷0,14м3/м2∙ч,
 скорость промывки 0,045÷0,050м3/м2∙ч,
скорость набора промежуточногофильтровального слоя 36м3/ч, или 0,188м3/м2ч.
Таким образом, Uмгнявляется максимальной скоростью и последующие расчеты выполняем по ней.
Расход фильтрата через одинлист:
q = f∙Uмгн,
где f=5,7м2-поверхностьфильтрации одного листа:
q=5,7∙0,085∙10-3=0,48∙10-3м3/с
Расход фильтрата от пакета:
Qф=n∙q,
Где n=34шт — количество листовфильтровальных:
Qф=34∙0,48∙10-3=16,5∙10-3м3/с=60м3/ч
Скорость фильтрата в каналахфильтровального листа
Количество каналов в листе- 4
Диаметр канала- d=12мм.:
U=/>= />
Cскорость фильтрата втрубопроводе к вакуум-ресиверу
Диаметр трубопровода D=150мм
U=/>=/>=0.93м/с4.5.Расчет ресивера
Площадь поперечного сеченияочищающей зоны ресивера[(5) стр. ]:
Fоч=/>,
где [U1]=1,0м/с- допускаемая скорость воздуха в очищающей зоне
Fоч=/>
Площадь поперечного сеченияресивера[(5) стр. 41]:
Fр=1, 25∙Fоч,
Fр=1, 25∙0,64=0,8м
Диаметр ресивера:
d=/>,
d=/>4.6. Расчёт фланцевого соединения
Расчет фланцевого соединениязаключается в определении диаметра болтов их количество и размеров элементовфланцев.
Основной величиной при расчетеболтов является расчетное растягивающее усилие в них.
Исходные данные:
Диаметр патрубка D = 150мм
1. При рабочих условиях расчетноерастягивающее усилие в болтах определяют по формуле[(6) стр. 76]:
/>
где />=0,17м — средний диаметруплотнения, />=0,3МПа- расчетная сила осевого сжатия уплотнительных поверхностей в рабочих условиях,необходимая для обеспечения герметичности, МПа; />=0,6МПа — рабочее давление.
Расчетную силу осевого сжатияуплотнительных поверхностей определяем по формуле[(6) стр. ]:
/>
где />= 1 см — эффективная ширинапрокладки;
/>= 1 — коэффициент материала прокладки.
/>,
тогда
/>
Диаметр болтовой окружностиприближенно можно определить по формуле[(6) стр. 76]:
/>
где /> — внутренний диаметр фланца.
Расчетный диаметр болтов определяемпо формуле[(6) стр. ]:
/>.
Принимаем диаметр болтов />= 0,018м.
Определим число болтов по формуле[(6)стр.77 ]:
/>
где />= 130 МПа – допускаемое напряжениена растяжение в болтах.
/>
/>
Принимаем z = 10 болтов.
Наружный диаметр фланца определим поформуле[(6) стр. 77]:
/>.4.7. Механический расчёт
 4.7.1. Расчёт толщины стенкиресивера
Исходные данные:
вакуум р = 0,6МПа,
материал обечайки — полипропилен,
проницаемость П ≤0,1мм/год,
запас на коррозию Ск= 0,5мм,
температура среды t = 70ºC,
внутренний диаметробечайки Dв = 1,0м,
сварной шов стыковойдвусторонний(φш = 0,95)
Расчёт
Допускаемое напряжениедля полипропилена при температуре t = 70ºC определим по графику [(6) рис.IV.1. стр. 77]:
σд =140МН/м2
Толщину стенки определимпо формуле [(6) формула IV.5. стр.77]:
δ = 1,18 D/>,
где Е = 2∙10-5МН/м2 -модуль упругости при температуре t = 70ºC,
l = 3м — длина обечайки,м,
D – диаметр, м.
δ = 1,18∙1∙/>
принимаем толщину стенки δ= 3мм
Формула справедлива присоблюдении двух условий
[(6) формула IV.6. стр.78] и [(6) IV.7. стр. 78]:
/>
/>
/>,
где σт =250МН/м2
/>
Из этого следует, что обаусловия соблюдены и толщина стенки ресивера удовлетворяет требованиям.4.7.2. Расчёт опор ванны
пределим число и основныеразмеры лап по следующим данным:
максимальный вес G =5.9МН (590тыс. кгс)
Принимаем число лапn=6, конструкцию лап — двухрёберную, вылет лапы l=0,2м, высота h=l/0,5=0,4м.
Толщину ребра при k=0,6определяем по формуле [(6)формула IV.25. стр.80]:
δ = />,
где σс.д.=120МН/м2– допускаемое напряжение,
Ск = 5мм –запас на коррозию.
δ = />м
Принимаем толщину ребра δ=0,045м=45мм.
Длина сварного шва:
Lш = 4∙(h+δ)=4∙(0,4+0,045)=1,78м
Прочность шва определимпо формуле[(6)формула IV.26. стр.80]:
G/h ≤ 0,7∙Lш∙hш∙τш.с.,
где τш.с.=80МН/м2 – допускаемое напряжение материала шва на срез,
hш = 0,008м –катет шва.
5,9/0,4 ≤ 0,7∙1,78∙0,4∙80
14,75 ≤ 39,81
Следовательно, условиевыполнено.4.8. Расчёт привода мостового крана
 
Исходные данные:
грузоподъёмность Q=32т
максимальная высотаподъёма Н=16м
скорость подъёма грузаv=0,3м/с
скорость передвижениятележки-0,5м/с
скорость передвижениякрана-1,0м/с
группа режима работымеханизма-4М4.8.1. Выбор крюковой подвески
Выбираем крюковуюподвеску по ОСТ24.191.08-81, имеющую параметры:
грузоподъёмность Qп=32т,
режим работы – средний,
число блоков zбл.п=4,
диаметр блоков по днуканавок Dбл.0=610мм,
расстояние между осямикрайних внутренних блоков Ввн=220мм,
расстояние между осямикрайних наружных блоков Внар=432мм,
расстояние между осямикрайнего наружного и соседнего
с ним внутреннего блоковbc=106мм,
масса подвески mп=687кг,
передаточное число(кратность) uп – 44.8.2. Выбор каната
Вес номинального груза икрюковой подвески равен:
G=(mгр+mп)∙g=(32∙103+687)∙9.81=320660H
По таблице [(6) табл.2.2,стр24] находим:
ηп=0,94 –КПД полиспаста,
Zк.б = 2 –число ветвей каната, навиваемых на барабан.
Максимальное статическоеусилие в канате определим по формуле
[(7) формула 2.1, стр24]:
Smax=/>
Выбираем тип каната ЛК-Р6× 19 (1+6+6+6/6)+1 о.с. по ГОСТ 2688-80.
По таблице [(7) табл.2.3,стр24] находим:
kзап = 5,5
Вычисляем:
Smax∙ kзап=41752∙5,5=229636Н
Выбираем типоразмерканата. Канат 21,0-Г-В-С-О-Н-1666
ГОСТ 2688-80 имеетпараметры:
разрывное усилие — Sразр=236000 Н,
диаметр — dк=21,0мм,
расчётная площадь сеченияпроволок — Fк =167,03мм2.
 4.8.3. Основные размеры установкибарабана
Примем диаметр барабанаменьше, чем диаметр блока, на 15%.
Вычислим:
Dб= 0,85∙dк∙e,
Где e = 25 – коэффициент,зависящий от типа машины и режима работы [(7) табл.2.4, стр25].
Dб= 0,85∙21,0∙25=446,25мм
Примем Dб=450мм.
Определяем рабочую длинуканата, соответствующую одному нарезному участку [(7) формула 2.11, стр29]:
Lк.р = Н∙uп=16∙4=64м
Определяем число рабочихвитков [(6) формула 2.10, стр29]:
Zp= Lк.р/(π∙Dб)=64/(3,14∙0,45)=45
Определяем длину одногонарезного участка [(6) формула 2.9, стр29]:
Lн = t∙(zp+zнепр+zкр),
где t-шаг нарезки
t= (1.1÷1.23) dк= (1.1÷1.23)∙21=24
zнепр=1.5 –число неприкосновенных витков
zкр=4 – числовитков для крепления конца каната
lн = 24∙(45+1,5+4)=1212мм
Определим длину гладкогосреднего участка [(7) формула 2.12, стр29]:
Внар ≤ l0≤ Внар+2hmin б∙tg[γ],
где hmin б=3Dб=1338,75мм– минимальное допускаемое расстояние между осью блоков крюковой подвески и осьюбарабана.
432≤ l0≤ 432+2∙1338,75∙(tg 6) или 432≤ l0≤ 713.
Примем l0=500мм.
Длина гладкого концевогоучастка равна: lк = (4÷5) dк=84÷105мм.
Примем lk=90
Длина барабана равна [(7)формула 2.8, стр29]:
Lб=2lн+ l0+2lк=2∙1212+500+2∙105=3134мм4.8.4. Выбор двигателя
Предварительное значениек.п.д. механизма примем равным ηпр = 0,85.
Максимальная статическаямощность, которую должен иметь механизм в период установившегося движения приподъёме груза, равна
[(7) формула 2.13,стр30]:
Nст max = G∙v/ηпр= 320.7∙0.3/ 0.85=113.19кВт
Выбираем серию МТН,отличающуюся высоким классом нагревостойкости изоляции. Учитывая коэффициентиспользования мощности k = 0,7÷0,8, найдём необходимую мощностьдвигателя:
Nдв = k∙Nст max=0,7∙113,19=79,2кВт
Выбираем двигатель типаМТН 612-10 ГОСТ 185-70, имеющий параметры:
мощность Nдв=80кВт,
относительнаяпродолжительность включения ПВдв=25%,
число оборотов nдв=560об/мин,
момент инерции ротора jр.дв=5,25кг∙м2,
диаметр вала dв.дв=90мм,
масса mдв=1070кг.4.8.5. Выбор передачи
Определим частотувращения барабана:
Nб=/>/>
Требуемое передаточноечисло лебёдки:
uл. тр=nдв/nб=560/45.86=12.21
Примем передаточное числооткрытой зубчатой передачи равным uот=4. Требуемое передаточноечисло редуктора будет равно:
uр. тр= uл.тр/ uот=12,21/4=3,05
Определим расчётныйэквивалентный момент на тихоходном валу редуктора. Принимаем класс нагружениямеханизма В2. Ему при заданной группе режима работы 4М соответствует классиспользования А4
[(7) табл.1.2, стр13].
По таблице [(7) табл.1.4,стр13] находим значение коэффициента нагружения k=0.25.
Значение коэффициента kQпо формуле:
/>
По таблице [(7) табл.1.3,стр13] находим машинное время работы механизма tмаш=12500ч.
Частота вращениятихоходного вала редуктора должна быть равна:
nт= nб∙uот=45.86∙4=183.44об/мин4.9. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования
 4.9.1. Производительность вакуум-насоса
Объем воздуха во внутреннейполости листа фильтровального:
Vвн=0,02м3
Объем ресивера: Vрес=1,65м3
Объем воздуха во внутреннейполости фильтровального пакета:
V=Vвн∙n+Vрес.,
где п=34- число фильтровальныхлистов:
V=0.02∙34+1.65=2.33м3
Объем воздуха, находящийсяво внутренней полости пакета, приведенный к условиям всасывания:
Vв=/>,
где Pа=1кгс/см2 — барометрическое давление
Pв=0,7кг с/см2-разрежение на вакуум-насосе
Vв=/>
При времени создания вакуумав полости пакета τ=12с потребная производительность вакуум-насоса:
Qн=/>/>4.9.2. Расчет центробежного насоса
Подбираем насос для перекачиваниясуспензии из закрытой емкости в аппарат, работающий под избыточным давлением0.1 МПа. Расход суспензии />. Геометрическая высота подъема 12м. Длина трубопровода на линии всасывания 7 м, на линии нагнетания 25 м. Налинии нагнетания имеются 6 отводов под углом /> с радиусом поворота равным 6диаметрам трубы, и 2 нормальных вентиля. На всасывающем участке трубопроводаустановлен 1 прямоточный вентиль, имеются 3 отвода под углом /> с радиусом поворотаравным 6 диаметрам трубы.
1. Выбор трубопровода.
Для всасывающего и нагнетательноготрубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 1,2 м/с. Тогдадиаметр найдем по формуле [(6) стр.13]:
/>
где Q – объемный расход;
W – скорость суспензии в трубе.
Из стандартного ряда диаметровтрубопроводов принимаем d=76 мм.
Примем, что трубопровод стальной,коррозия незначительна.
2. Определение потерь на трение иместное сопротивление. Находим критерий Рейнольдса [(6) стр. 13]:
/> 
Re > 10000 т.е. режимтурбулентный. Абсолютную шероховатость трубопровода примем />=/>м. Тогда:
/>
Далее получим:
/> /> />
Re > 560 1/е
Таким образом в трубопроводе имеетместо смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле:
/>
Определим сумму коэффициентовместных сопротивлений отдельно для всасывающей и нагнетательной линии.
Для всасывающей линии:
1.        вход в трубу ( принимаем с острымикраями ): ε/>= 0,5
2.        прямоточный вентиль: для d = 0.076мм ε = 0,6. Умножая на поправочный коэффициент k = 0,925, получаем ε/>= 0,56
3.        плавный отвод круглого сечения: ε= А*В. Коэффициент А зависит от угла />, на который изменяетсянаправление потока в отводе. При угле /> А=1. Коэффициент В зависит ототношения радиуса поворота трубы /> к внутреннему диаметру. Прирадиусе поворота равным 6 диаметрам трубы В = 0,09.
ε/>= 1*0,09=0,09
Сумма коэффициентов местныхсопротивлений во всасывающей линии:
/>
Потерянный напор во всасывающейлинии находим по формуле [(6) стр.13]:
/>
Для нагнетательной линии:
1.        отводы под углом />: ε/>= 0,09
2.        нормальный вентиль: для d=0.076 м ε/>=3,98
3.        выход из трубы: ε/>=1
Сумма коэффициентов местныхсопротивлений в нагнетательной линии:
/>
Потерянный напор в нагнетательнойлинии [(6) стр.13]:
/>
Общие потери напора [(6) стр.14]:
/>
3. Выбор насоса.
Находим напор насоса по формуле:
/>
где /> — давление в аппарате, из которогоперекачивается суспензия; /> — давление в аппарате, в которыйподается суспензия; /> — геометрическая высота подъемасуспензии.
/> 
Подобный напор при заданнойпроизводительности обеспечивается насосами[(6) табл.1.2, стр14] Учитывая, чтоцентробежные насосы широко распространены в промышленности ввиду достаточновысокого к.п.д., компактности и удобства комбинирования с электродвигателями,выбираем для последующего рассмотрения именно эти насосы.
Полезную мощность насоса определимпо формуле:
/>
Принимаем /> и /> ( для центробежного насоса )мощность на валу двигателя найдем по формуле:
/>
По табл. [(6) табл.1.2, стр14]устанавливаем, что заданным подаче и напору больше всего соответствуетцентробежный насос ТХ20/18, для которого в оптимальных условиях работы />, />, />. Насособеспечен электродвигателем АО2-31-2, номинальной мощностью />/>, />, частота вращения вала />.

4.10.Изготовление отдельных деталей оборудования
Технологическийпроцесс изготовления блока крана.
Блокнатяжения каната изготовляется литьем, из чугуна СЧ-15.
Характеристикии назначение сплава: жидкотекучесть, стойкость против усадочных трещин игерметичность хорошие: жаропрочность удовлетворительная, коррозионная стойкостьсредняя, коэффициент усадки небольшой, применяется для лития шкивов, поршней,блоков.
Блок приработе со скоростью свыше 5 м/с должен быть сбалансирован.
Около80% отливок получают литьем в металлические формы. Очищают отливку нагидропескоструйных установках. В зависимости от состава сплава отливки проходяттермическую обработку по определенным режимам.
Послеотливки и извлечения заготовки из формы ее очищают от наплывов.
Заготовкузатем зажимают в трех кулачковый патрон токарного станка и сверлят отверстиедля посадки на вал. После этого отверстие развертывают под более точный размерразверткой.
Отверстиеявляется базой заготовки.
Изготавливаетсяспециальная оправка для посадки заготовки и обработки заготовки на токарномстанке. После закрепления оправки с заготовкой на токарном станке производитсярезка канавки под стальной канат. Обрабатываются торцевые поверхности,подрезаются торцы ступицы шкива.
После всех вышеизложенныхопераций блок можно устанавливать на вал.

4.11.Ремонт оборудования
В соответствии с особенностями поврежденийи износа основных частей оборудования, а также трудоёмкостью ремонтных работ напредприятиях химического комплекса, как правило, осуществляется проведениеследующих видов ремонта:
— текущий (Т)
— капитальный (К).
Текущий ремонт (Т) – ремонт, выполняемый сцелью обеспечения или восстановления работоспособности оборудования и состоящийв замене и восстановлении его отдельных составных частей.
Ремонты могут быть подразделены на: первыйтекущий (Т1), второй (Т2), третий (Т3). Перечень работ подлежащих выполнениюпри текущем ремонте, должен быть определен в ремонтной документациитехнологического цеха.
Капитальный ремонт (К) – ремонт,выполняемый для обеспечения или восстановления исправности, а так же полногоили близкого к полному восстановления ресурса оборудования, при этомосуществляется замена или восстановление любых его частей, включая базовые. Послеремонтныйресурс должен составить не менее 80% ресурса нового оборудования. Близкийресурс к указываемому уровню, капитальный ремонт оборудования экономическиоправдываем.
В содержание ремонтных работ при текущемремонте входит: частичная разборка агрегата или машины (за исключением базовыхдеталей), замена поврежденных или предельно изношенных узлов оборудования.
При капитальном ремонте: полная разборкаоборудования, всех его агрегатов и узлов на детали, восстановление или заменадеталей, требующих ремонта, включая базовые.
Основанием для остановки и передачиоборудования в ремонт служит месячный график планово периодического ремонта.
В объём работ, при выполнении текущегоремонта фильтровальной установки входит: вскрытие, осмотр корпуса ресивера,осмотр и проверка плотности трубок, протирка и мелкий ремонт арматуры, подтяжкаболтов крепления корпуса к опорной конструкции, очистка поверхностей отосаждений, смена и подвальцовка отдельных трубок, подтяжка болтов фильтровальныхлистов, фильтровальной ткани.
В объём работ, привыполнении капитального ремонта фильтровальной установки входит: полнаяпромывка прочистка и опресовка корпуса ресивера, очистка, промывка, очистка ипромывка трубопроводов, переборка всей арматуры, смена арматуры. Ввиду того,что среда коррозионная происходит быстрый коррозионный износ болтов крепленияхомутов ресивера, самих хомутов, болтов крепления лажементов. Поэтому частонеобходимо заменять эти детали. Их замена производится 1 раз в 3 месяца.

5.Проектный раздел5.1. Строительная часть5.1.1. Место строительства
ПромплошадкаЗАО «Крымский титан» расположена и северной части степного Крыма в районеПерекопского перешейка на границе АР Крым с Херсонской областью.Административно промплошадка расположена на землях территории Красноперекопскогорайона севернее от города Армянск.
Промплощадкаограничена забором, имеет форму неправильного пря­моугольника вытянутого сЗапала на восток площадью 200 га.
С западаплощадка ограничивается магистральной автодорогой Симфе­рополь — Каховка, с востокарукавом залива Западный Сиваш, с юго—западной стороны расположенкислотонакопитель—испаритель, с северной стороны рас­положен сбросной каналводохранилища предприятия, с юга ОАО «САКЗ». Предприятие находится стадиизавершенного строительства.
Ближайшиминаселенными пунктами, расположенными вокруг предприятия, являются по АР Крым:село Перекоп — 4,5 км, г.Армянск — 10 км и по Херсонской области: селоПервоконстантиновка — 3,5 км и село Червоный Чабан — 5,0 км.
Климатрайона умеренно — континентальный.
Преобладающеенаправление ветров восточное (зимний период) и севе­ро-западное (летнийпериод).
Рельефпромплошадки предприятия спокойный, представляет собой низменную равнину,имеющую слабовыражснный уклон поверхности на юго-запад, в сторону Каркинтского заливаЧерного моря.5.1.2. Конструктивная часть здания
Наружные проёмы выполняются из легкобетоных панелей,колоны из железо-бетона. Световые проёмы – металлические перекрытия состеклением. Крыша состоит из слоёв: один слой бронированного рубероида с крупнозернистойпосыпкой марки РБ 420 по двум слоям обычного на битумной мастике маркиМБК-Г-85, цементная стяжка, сборные железные панели.
Дутьевые подпольныеканалы перекрывают сборными железобетонными плитами, а каналы для труб –съёмными бетонными плитами или рифлёной листовой сталью. Внутренние поверхностидутьевых кирпичных каналов штукатурят цементным раствором.
Фундаменты для насосов,вентиляторов и двигателей выполняют со звукопоглощающим основанием. Площадкиобслуживания и ступени металлических лестниц изготавливают из рифленой илиполосовой стали (на ребро). Высота от пола площадок до центра полоуказательныхприборов паровых котлов должна быть не менее 1000 и не более 2000 мм.
Для крупноблочногомонтажа оборудования, в стенах и перекрытиях зданий должны предусматриватьсямонтажные проёмы, для которых, как правило, используются торцевые стены зданиясо стороны расширения цеха пигментной двуокиси титана.5.2. Механизация
Расчет электротали.
Таль электрическая.
Таль электрическаяпередвижная представляет собой подъёмно-транспортный механизм, предназначенныйдля вертикального подъёма, опускания, а также горизонтального перемещенияподвешенного на крюк груза.
Горизонтальноеперемещение груза производится вдоль подвесного однорельсового пути, покоторому движется таль.
Таль предназначена дляработы в закрытом помещении. Допускается работа на открытом воздухе при условиизащиты тали от непосредственного воздействия на неё атмосферных осадков.
Исходные данные:
Грузоподъёмность Q = 10т, передвижение W =20м/мин, высота подъёма h = 16м, скорость подъёма V = 8м/мин, режим работысредний, ПВ 25%, управление кнопочное с пола, ток переменный, U = 380 В,полиспаст двукратный.
/>
Рис. 5.1. Кинематическая схема механизмаподъёма.
1 – колодочный тормоз, 2 – грузоупорный тормоз, 3 – зубчатая муфта, 4 –электродвигатель, 5 – кольцевой токосъёмник.
Принят электродвигатель типа АОЭ42-2, N =11 кВт, n = 1420 об/мин, />.
/>
/>
Максимальное напряжение ветви каната,набегающей на барабан:
/>Н
/> = 2 – число полиспастов.
Принят канат 17-180-1 ГОСТ 3071-55 имеющийразрывное усилие Рк = 12900 Н.
Фактический запас прочности каната:
/>
Диаметр барабана:
/> мм.
где:
е –коэффициент работы, табл. 12 [7, с. 403].
Выбираем барабан типа БК 335. Егопараметры внесем в таблицу 5.1.
Таблица 5.1.
Тип
барабана Lб lн lо H R B b L L1 l l1 l2 l3 m БК 335 1420 340 80 190 220 330 260 1452 65 8 60 100 11 293
Фактическое значение коэффициента е:
/>
Число оборотов барабана:
/>об/мин.
Передаточное число редуктора:
/>
Передаточное число первой ступени:
/>
Передаточное число второй ступени:
/>
Фактическое общее передаточное число:
/>
Фактическая скорость подъёма:
/> м/мин.
Такое отклонение является допустимым.
Номинальные крутящие моменты на валубарабана:
/> Н см.
На промежуточном валу:
/>Н см.
На быстроходном валу:
/> Н см.
Максимальные крутящие моменты создаваемыемаксимальным моментом двигателя.
На быстроходном валу:
/> Н см.
На промежуточном валу:
/> Н см.
На барабане:
/> Н см.
Общее машинное время работы электротали засрок t = 5 лет:
Т = t*365*К2*24*Кс*ПВ/100=5*365*0,5*24*0,67*25/100=3700ч.
где:
К2 = 0,5 – коэффициент использования в течении года;
Кс = 0,67 – коэффициент использования в течении суток.5.2.1. Расчет вала редуктора.
Момент на валу номинальный /> Н см, момент на валумаксимальный /> Н см.
Усилие в зацеплении:
на колесе
/> Н.
на шестерне
/> Н.
Реакции в опорах вала:
/> Н.
/> Н.
Изгибающие моменты в опасных сечениях а –а и b – b.
/>Н см.
/>Н см.
Для вала принята сталь 12ХН3А соследующими характеристиками: твердость сердцевины по Бринеллю 255; /> = 3400 кг/см²,/>= 1870кг/см².
/>5.2.2. Расчет электромагнитногоколодочного тормоза.
/>Н см.
/>

Рис. 5.2. Схема электромагнитногоколодочного тормоза
Расчетный тормозной момент
/> Н см.
f = 0,4 – коэффициент трения стали повальцованной ленте.
Нормальное усилие на колодках
/>/> Н.
Усилие замыкания
/> Н.
Усилие размыкания
/> Н.
Вес рычага соединяющего роторэлектромагнита с размыкающим кулачком, Рр = 0,2 кг. Требуемое усилиеэлектромагнита
/> кг.
Требуемый ход электромагнита при отходеколодок /> =0,1 мм и допускаемом износе обкладок между регулировками /> = 0,5 мм
/> мм.
Принят электромагнит, который имеет Рм =1,5 Н, h = 20 мм. Наибольшее давление на обкладках
/> МПа.
где:
l = 55 мм – длина обкладки;
В = 26 мм – ширина обкладки.5.2.3. Расчет грузоопорноготормоза.
Исходные данные:
/> = 982 Н см – крутящий момент навалу, где установлен тормоз.
f = 0,12 – коэффициент трение вальцевойленты по стали в масле.
f0 = 0,1 – коэффициент трения стали по стали в масле
/> = 5º40´ — угол трения.
Резьба винта тормозапрямоугольная двухзаходная:
/> = 40 мм – наружный диаметррезьбы;
/> = 30 мм – внутренний диаметррезьбы;/> />
t = 24 мм – шаг резьы.
Рис. 5.3. Схемагрузоупорного тормоза.
Угол наклона нитки резьбы
/>12º50´
Усилие работоспособноститормоза
/>
Средний радиус дисковтрения
/> мм.
Осевое усилие в тормозе
/> кг.
Линейная скорость надиске тормоза, отнесенная к среднему диаметру дисков трения
/> м/с.
Давление на диске:
/> МПа.
где /> = 1 МПа при работе вмасле.5.2.4. Расчет приводной тележки.
Исходные данные:
Q = 10000 кг – вес груза;
G1 = 40 кг – вес приводной тележки;
G2 = 115 кг – вес подъёмного механизма;
G3 = 10 кг – вес холостой тележки;
G4 = 35 кг – вес остальных элементов тали, приведенных коси приводной тележки.
/>
Рис. 5.4. Кинематическая схема приводнойтележки.
Суммарное усилие воспринимаемое катками
Q0 = Q + G1 + G2 + G3 + G4 = 10000+190 = 10190 Н.
Определяем давление на катки:
Электроталь с грузом, Н
/>
/> Н.
2. Электроталь без груза
/> Н.
/> кг.
Сопротивление передвижению тали приняторавным 0,03 от суммарного веса электротали. При движении тали с грузом Q = 10т.
/> кг.
Потребная мощность электродвигателя:
/> КВт.
Где:
VТ – скорость передвижения;
/> = 0,9 – КПД механизмапередвижения.
Принят электродвигатель: N = 1.5 КВт, n = 1400об/мин, />.
Число оборотов ходовых колес, при диаметреколеса DК.Х, = 170 мм.
/> об/мин.
Передаточное число редуктора:
/>
Произведем проверку запаса сцепленияходовых колес с двутавровым рельсом в процессе пуска при работе без груза.
Время разгона
/>
Номинальный момент двигателя:
/> Н м.
Пусковой момент двигателя:
/> Н м.
Маховой момент двигателя:
/>Н м.
Усилие сопротивления при работе без груза
/> кг.
Момент сопротивления при работе без груза:
/> кг.
/> сек.
Среднее ускорение при пуске:
/> м/с²
Фактический запас сцепления
/>
где:
/> - общий вес тали, Н;
/> - суммарное давление ведущихходовых, Н;
/> - полное сопротивление передвижногокрана без груза;
/> - общее число колес;
/> - число холостых колес;
/> - коэффициент ходового колеса,[6, с.75];
/> - коэффициент трения вподшипниках ходовых колес, табл. 17 [6, с. 74].
ПРИМЕЧАНИЕ: Размеры указанные на рисунках,приведенных в расчете электротали, не соответствуют размерам приведенногорасчета, т. к. рисунки изображены схематически.5..3. Расстановка оборудования
Расстановкой промышленногооборудования, называют взаимное расположение основного и вспомогательногооборудования в помещении цеха «Аммофос».
Расстановка оборудованиядолжна обеспечивать удобство работы и безопасность эксплуатационного иремонтного персонала, минимальную протяженность трубопроводов, газоходов ивоздуховодов, минимальные затраты на сооружение цеха, механизацию ремонтныхработ, возможность расширения котельной при установке нового оборудования.
В соответствии со СНИП II-35-76 размеры пролетов зданий и сооружений следует принимать кратными 6 м. При специальномобосновании допускаются пролеты с размерами, кратными 3 м. Шаг колон принимаемравным 12 м.
Принимаем расстояния установки в помещении :
проход перед фронтом гранулятора принимаем равным3000-4000 мм;
боковой проход между крупногабаритным оборудованием истеной здания принимаем равным 2000 мм;
проход при обслуживании гранулятора сбоку 2000мм;
проход между отдельными выступающими частямигранулятора и конструкциями здания 800 мм;
Для наибольшего удобстваи безопасности обслуживания ширину всех проходов между оборудованием принимаемне менее 700 мм.
2 Расчет системы вентиляции
Исходя из опыта эксплуатации котельных принимаемрасход воздуха V = 700 м³; диаметры участков: d1 = 300 мм, d2 = 250 мм, d3 = 195 мм;длины участков: L1 = 3550 мм, L2 = 10250 мм, L3 = 3200 мм.
Стандартные параметры воздуха: t = 20ºС,Рб = 760 мм рт. ст., />50%, /> = 1,2 кг/ м³, /> = 0,000015 м²/с.
Сопротивление канала крупного сеченияопределяется:
/>; (5,1) [9 стр. 187]
где: /> - коэффициент сопротивлениятрения.
/> - длина трубопровода,
/> - диаметр трубопровода,
/> - скорость потока воздуха,
/> - плотность воздуха,
/> - коэффициент местногосопротивления.
Найдем скорости участков по формуле:
/>; (5,2) [9 стр.186]
где: F – площадь поперечного сечения, м²:
для первого участка
/> м².
Для второго
/> м².
Для третьего
/> м².
Тогда скорости будут равны:
/>
Для нахождения коэффициента сопротивленияна трение используем метод Блазиуса:
/> (5,3) [9 стр.187]
Находим критерий Рейнольдса:
/> ; (5,4) [9 стр.188]
Критерий Рейнольдса для каждого участкаравен:
/>
Тогда /> равна:
/>
Коэффициент местного сопротивления находимпо табл. 7 [9 с. 324]; />
Исходя из ранее рассчитанных данных,получим
/>
Потеря давления на трение во всем каналесоставит:
/> кг/м².
Давление на выходе:
/> кг/м².
Определяем мощность на валуэлектродвигателя:
/> КВт.
где:
/> = 0,72 – КПД вентилятора;
/> = 1 – КПД передачи. Равно 1, т.к.посадка осуществляется на вал вентилятора.
Установочная мощность двигателя:
/> КВт.
где:
/> = 1,5 – коэффициент запасамощности, табл. 3 [9 стр.172].
Принимаем по диаграмме [9 стр.170]характеристик центробежных вентиляторов, вентилятор центробежный марки Ц4-70 №2,5, подбираем к нему электродвигатель N = 0,4 КВт, n = 2800 об/мин.

6.Экономическая часть
 
6.1.Организация производства
Установка для фильтрациина листовых вакуум-фильтрах производительностью 1,7т/ч для фильтрации двуокисититана (ТiO2).
Установка непрерывногодействия. Для обеспечения непрерывного процесса установка должна обслуживаться24 часа в сутки, поэтому обслуживающий персонал должен работать посменно:
24/8=3-рабочие смены всутки.
24·365=8760-колличестворабочих часов в год.
Из этой суммы вычитаем300 часов в год на ремонт оборудования:
8760-300=8460 часов.
 Учитывая существеннуюструктуру управления, принимаю:
Мастер цеха
Аппаратчик(2 чел.)                                           электрик(1чел.)
Слесарь ремонтник(2 чел.)
Распределены рабочие часымежду рабочими единицами.
Аппаратчик круглосуточноосуществляет контроль над установкой, за показанием контрольно – измерительнойаппаратуры, за параметрами исходной смеси, за процессом фильтрации суспензии.
В случае неисправностиустановки, аппаратчик, учитывает их характер, вызывает сменного слесаря илиэлектрика.
Слесарь-ремонтникустраняет неполадки, вызываемые в работе установки.
Электрик следит заосвещением цеха и всей технологической установки.
Мастер составляет графикпланово- предупредительного ремонта, исходя из требований к данному видуоборудования. Технический осмотр(ТО)- самый частый вид обслуживания, проводитсякаждую смену, слесарем или электриком. Текущий ремонт (ТР)- производит слесарь,через месяц, по необходимости. Данные записываются в сменный журнал иремонтный. Капитальный ремонт (КП)- проводят один раз в год.
Общее количество часовприходящее на ремонт оборудования- 300час/год.
ТО-25час/год;ТР-75час/год; КР-200час/год.
Распределение рабочихчасов за сутки
Мастер-3час/сут.
Слесарь-ремонтник-5час/сут.
Электрик-2час/сут.
Аппаратчик- 14час/сут.
Распределение рабочихчасов на год
Мастер-3·365=1095час/год.
Слесарь-ремонтник-5·365=1825час/год.
Электрик-2·365=730час/год.
Аппаратчик-14·365=5110час/год.
6.2.Экономический расчет
 
6.2.1.Сырье иматериалы, используемые в установке
Установка для фильтрациина листовых вакуум-фильтрах состоит из:
1) Рама; 2) Опора (2шт);3) Ресивер; 4) Листы фильтровальные (34шт); 5) Кран Ду 50; 6) Клапан Ду 150; 7)Трубы присоединения фильтровальных листов к ресиверу Ду 20 (68шт); 8) Ваннагуммированная (5шт).
Раму изготавливают изстали марки Ст3. Для изготовления необходимо 21м уголка 70х70мм и 8м уголка50х50. Стоимость 1м уголка 70х70-27грн., значит необходимо 21·27 = 567грн.Стоимость 1м уголка 50х50-19грн., значит необходимо 8·19 = 152грн.
Итого на материал рамызатрачено:
567+152=719грн.
Опора изготавливается изстали марки Ст3. Для изготовления необходимо 4м швеллера 75х75.Стоимость 1мшвеллера 75х75 – 54грн, следовательно, необходимо 4 · 54 = 216грн.
Учитывая, что опор 2шт,получим:
216 · 2 = 432грн.
Фильтровальный листизготавливается из пилипропилена. Необходимо 5,7 м2 листовогополипропилена толщиной 30мм. Стоимость 1 м.2 листа 430грн. значитнеобходимо 430·5,7= 2451грн. Учитывая, что количество листов 34 получим:
2451·34= 83334грн.
Кран устанавливаем нафильтр покупной. Стоимость крана Ду 50 – 37грн.
Клапан устанавливаем нафильтр покупной. Стоимость крана Ду 150 – 86грн.
Трубки присоединенияфильтровальных листов к ресиверу изготавливаем из полипропилена. Дляизготовления одной трубки необходимо 1,2м/п трубы диаметром 20мм. Стоимость1м/п трубы – 17грн, значит необходимо 17∙1,2 = 20,4грн.
Учитывая, что трубок68шт., получим:
20,4∙68 = 1378грн.
Ресивер изготавливаетсяиз полипропилена. Необходимо 3м/п трубы диаметром 1м. Стоимость 1м/п трубыдиаметром 1м – 78грн, значит необходимо 78∙3 = 234грн.
Ванна изготавливается изстали марки СтЗ и внутри гуммируется. Необходимо 80м2 листовогометалла толщиной 15мм и 80м2 гуммировки толщиной 10мм. Стоимость 1м2листового металла 280грн., а 1м2 гуммировки- 250грн., значитнеобходимо:
80∙280 + 80∙250=42400грн.
Для крепления всех частейи деталей установки необходимо 5кг болтов М12х35; 18кг болтов М16х45.Следовательно, гаек и шайб, соответствующих диаметром-52кг. 1кг. БолтовМ12х35=14кг.;1кг — М16х45=28грн., 1кг. Гаек и шайб, соответствующих диаметровот15-30грн.
Значит 5кг-М12х35=5∙14=70грн.
18кг-М16х45=18∙28=508грн.
Гаек и шайб, по 15грн. Загр. 15∙52=780грн.
Итого: 70+508+780=1358грн.
Суммарные затраты на материалысостовляют:
719+432+234+83334+86+37+1387+212000+1358=299587грн.
6.2.2.Топливо и энергетика используется для изготовления сушилки
Электроэнергия:
— сварочные работы(сварка рамы, опор, ванн.)- 2500кВт.
— сверлильные работы-300кВт
— монтажные работы(электроталь)- 150кВт.
— освещение цеха -130кВт.
— прокатные работы(прокатный стан) 320кВт.
Суммарный расходэлектроэнергии составит:
2500+300+150+130+320=3400кВт.
Зная, что 1 кВтпромышленного электричества стоит 30 коп, то стоимость электроэнергии будетравна: 3400·0,3=1020грн.
6.2.3.Основная заработная плата рабочего персонала.
Изготовлениефильтровальной установки занимает 830 рабочих часов.
а) Сварочные работывыполняются в течении 480 рабочих часов, двумя сварщиками 4 и 5 разрядов.Сварщик 4 разряда имеет тарифную ставку 4,2грн. в час, следовательно, емузаплатят 480∙4,2=2016грн.
Сварщик 5 разряда имееттарифную ставку 4,8грн/час, следовательно, ему заплатят 480·4,8=2304грн.
б) Слесарные работызанимают 230 рабочих часов, выполняются 3-мя слесарями: 3,4,5- разрядов.Тарифная ставка слесаря 3 разряда 3,0грн. в час, следовательно, ему нужнозаплатить 3,0·230=690грн. Тарифная ставка слесаря 4 разряда 3,5грн. в час, емузаплатят 3,5·230=805грн.
Слесарь 5 разряд,тарифная ставка 3,8грн. в час, ему заплатят 3,8·230=874грн.
в) Станочникусверлильного станка для изготовления отверстий в корыте, раме, фильтре, листахи др. 170 рабочих часов. Тарифная ставка станочника 4,5грн. в час. значит егозаработок составит :4,5·170=765грн.
г) Станочнику прокатногостана для изготовления частей ванн, фильтра и др. необходимо 150 рабочих часов.Его тарифная ставка 4,5грн в час. Его зарплата будет:4,5·150=675грн.
д) Монтажные работыэлектроталью (ее управление) может выполнять слесарь-монтажник 4 разряда, укоторого тарифная ставка составляет 3грн./час. Время, затраченное на управлениеэлектроталью, на монтаж оборудования примем 50 ч. Следовательно, он получит:3·50=150грн.
е) За правильностью ипоследовательностью следит мастер. Также он выписывает наряд-допуск на работы,следит за выполнением норм пожарной безопасностью, выполнением норм охранытруда. Его работа занимает 130час. Тарифная ставка 5,5грн в час, следовательноон заработает: 5,5·130=715грн.
Суммарные затраты наоплату рабочих составит:
2016+2304+650+805+874+765+675+150+715=8994грн.
6.2.5.Дополнительная заработная плата.
В случае выполнения всехнорм указанных выше (временные рамки, норма расхода электроэнергии и металла)предусматривают начисление премии в размере 30%, тогда:
Сварщик 4 разряда –2016+30%=2620,80грн.
Сварщик 5 разряда-2304+30%=2995,2грн.
Слесарь 3 разряда-650·+30%=897грн.
Слесарь 4 разряда-805+30%=1046,5грн.
Слесарь 5 разряда-874·30%=1136,2грн.
Станочник сверлильногостанка – 765 ·30%=994,5грн.
Станочник прокатногостана — 675·30%=877,5грн.
Слесарь монтажник,управляющий талью- 150·30%=195грн.
Мастер -715·30%=929,5грн.
Общая сумма надополнительную заработную плату составит: 2620
2620,8+2995,2+897+8046,5+1136,2+994,5+877,5+195+929,5=11692,2грн.
6.2.7Отчисленияна социальное страхование.
Отчисление на социальноестрахование производят из фонда заработной платы в размере 37%. Значит, оносоставит: 11692,2-63%=4326грн.
6. Расходы на подготовкупроизводства. Эти расходы включают в себя подготовку цеха, рабочего местакаждого работника к определенному виду работы. Эта статья также учитывает времяна переодевания рабочих, уборку рабочего места, подготовку инструмента кработе. Эти затраты в среднем составят 900грн.
6.2.8.Амортизационные отчисления.
В процессе изготовлениябарабанной сушилки используют оборудование:
— сверлильный станок,стоимостью 8 тыс. грн.
— прокатный стан,стоимостью 6 тыс. грн.
— электроталь, стоимостью5 тыс. грн.
Так как амортизационноеотчисление составляет 10% от стоимости станков в год, то они составят:
— для сверлильного станказа 170 рабочих часов – 680грн.
-для прокатного стана за150 рабочих часов-450грн.
-для электротали за 50рабочих часов – 125грн.
Расчеты составлены сучетом 2000 рабочих часов в год.
Суммарное амортизационноеотчисление составит:
680+450+125=1255грн.
Накладные цеховые расходывключают в себя: содержание складских помещений, выплата заработной платыкладовщику, содержание инструментальных помещений, стирку рабочей одежды,уборку основных и вспомогательных помещений. На все эти расходы принимаем450грн.
6.2.9.Цеховая себестоимость.
Цеховая себестоимостьвключает в себя сумму всех статей расходов:
1.        Материал,используемый для изготовления фильтровые установки 299587.
2.        Электроэнергия,используемая в изготовлении — 1020грн.
3.        Заработная платарабочих – 11652,2грн.
4.         Отчисления насоциальное страхование — 4326грн.
5.        Расходы наподготовку производства — 300грн.
6.        Амортизационныеотчисления — 1255грн.
7.        Накладные цеховыерасходы — 450грн.
Итого:299587+1020+11692,2+4326+900+1255+450=319230,2
6.2.10.Заводские расходы.
Заводские расходывключают в себя: расходы на содержание складских помещений, служащих отделасбыта, бухгалтерия, автомобильного транспорта, подача в цех электроэнергии,воды, отвод канализационных стоков, услуги электросвязи. Они составили 850 грн.
6.2.11.Внепроизводственные расходы.
К ним относят: заработнуюплату зеленстрою, расходы на подачу воды для полива газонов, содержаниефонтанов. Они составят — 400грн.

6.2.12.Полная себестоимость.
Учитывая все вышеперечисленные статьи расходов можно составить полную себестоимость: 319230,2+850+400=320480,2грн.
Отпускная ценаформируется с учетом 20% накрутки на полную себестоимость и составляет 384576,24грн.
Итог№ Статьи затрат Сумма (грн.) 1 Материал, используемый для изготовления фильтровальной установки 299587 2 Электроэнергия используемая в изготовлении 1020 3 Заработная плата рабочих 11692,2 4 Отчисления на социальное страхование 900 5 Расходы на подготовку производства 500 6 Амортизационные отчисления 1255 7 Накладные цеховые расходы 450 8 Заводские расходы 850 9 Внепроизводственные расходы 400 10 Полная себестоимость 320480,2 11 Отпускная цена 384576,42 Всего 384576,42

7. ОХРАНАТРУДА
Основная задача охраны труда напредприятии установление профилактической работы по созданию в каждомструктурном подразделении и на каждом рабочем месте условий труда,соответствующих требованиям нормативных документов, создание предпосылок длянеуклонного снижения показателей производственного травматизма,профессиональных заболеваний, безаварийной работы.
Эксплуатация технологического оборудованияведется согласно инструкциям, утвержденным руководством завода и вывешенным нарабочих местах. В инструкциях указаны права, обязанности и ответственностьобслуживающего персонала, порядок обслуживания оборудования при нормальномрежиме и аварийных ситуациях, порядок осмотра и ремонта оборудования,мероприятия по технической и противопожарной безопасности
7.1 ХАРАКТЕРИСТИКАПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА
 
7.1.1 Краткаяхарактеристика применяемых полуфабрикатов, готовой продукции и отходов
Отделение «белой» фильтрации являетсяневзрыво и непожароопасным. Все работники этого участка должны быть обеспеченыпо установленным нормам спецодеждой, индивидуальными средствами защиты;рукавицами, респираторами, противогазами,
Полиакриламид – пожаровзрывобезопасен,малотоксичен. При хранении может выделятся небольшое количество аммиака, парыкоторого вызывают раздражение верхних дыхательных путей, слизистых оболочекглаз и носа. При попадании на кожу необходимо смыть его водой.
Натрия полифосфат – не токсиченпожаровзрывобезопасен. Вдыхание пыли полифосфата натрия может вызыватьраздражение слизистых оболочек и дыхательных путей.
Едкий натр – представляет собой едкуюжидкость, не горюч, не взрывоопасен, относится ко второму классу опасности(высокоопасен). ПДК – 5 мг∕м3. При попадании на кожу вызываетхимические ожоги, а при длительном воздействии может вызвать язвы и экземы,сильно действует на слизистые оболочки. При попадании в глаза необходимопромыть глаза большим количеством воды.   
7.1.2 Характеристикаусловий труда в отделении белой фильтрации
Основными производственными вреднымифакторами в отделении «белой» фильтрации являються тепловыделения. Для борьбы свыше указанными вредностями проектируется приточно-вытяжная вентиляция смеханическим и естественным побуждением.
Процесс фильтрации имеет опасности:
а) возможность поражения электрическимтоком при прикосновении к кабелям, электрическим проводам иэлектрооборудованию, находящихся под напряжением;
б) возможность получения механическихтравм при обслуживании и ремонте оборудования;
7.1.3 Способы уменьшенияопасных и вредных производственных факторов до допустимых уровней
Для уменьшения основного опасного факторатепловыделения и установления требований к воздуху рабочей зоны в соответствиис ГОСТ 12.1.005-88 проектируется вентиляция соответствующая требованиям ГОСТ12.4.021-75. Вентиляция проектируется механическая общеобменная и естественная обеспечивающая6 кратный воздухообмен.
Все вращающиеся и движущиеся частиоборудования должны быть надежно ограждены. Во время действия механизма ограждениедолжно быть на месте и надежно закреплено; снимать ограждение можно толькопосле полной остановки механизма и, когда полностью исключена возможностьприведения его в действие; пуск механизма возможен только после установки наместо всех ограждений.
Для снижения выделения вредных веществ ипыли в воздух рабочих помещений необходимо следить за герметичностью оборудования,особое внимание обращать на сальниковые устройства, фланцевые и резьбовыесоединения, съемные детали, люки, запорную и регулирующую арматуру, сварныешвы.
Перед эксплуатацией оборудованиенеобходимо проверять на герметичность. Основными способами проверки являютсягидравлическое испытание водой и пневматическое – сжатым воздухом или инертнымигазами.
Для снижения шума агрегаты с повышеннымуровнем шума расположены на фундаментах. Большое значение для снижения шума ивибрации имеют правильная балансировка, центровка и уравновешенность роторов,муфт, маховиков и других вращающихся деталей, смазка оборудования. Необходимопользоваться средствами защиты органов слуха от шума.
Для создания нормальной освещенностирабочей зоны необходимо своевременно заменять перегоревшие лампочки, очищатьзапыленные и загрязненные светильники, устранять загрязнения стен и потолка,снижающие отражение светового потока, систематически мыть оконные стекла.
Основными мерами защиты человека отпоражения электрическим током являются: правильное устройство и эксплуатацияэлектрического оборудования и токоведущих частей; защита от прикосновения ктоковедущим частям (изоляция); защита от перехода напряжения на нетоковедущиечасти оборудования (заземление); наличие блокировочных и сигнальных устройств,предупредительных плакатов и надписей; применение средств индивидуальнойзащиты.
Работы, выполняемые на высоте более 1,3 мот поверхности грунта или рабочей площадки должны производиться с приставныхлестниц, подмостей или лесов при обязательном применении исправных и испытанныхпредохранительных поясов.
Рабочие площадки, расположенные на высоте,необходимо ограждать для предотвращения падения людей, а также, чтобы препятствоватьпадению различных предметов, могущих причинить травму работающему внизуперсоналу.
Во избежание переполнения сборниковнеобходимо проверять исправность уровнемеров, сигнализаторов уровня иприспособлений, автоматически отключающих подачу суспензии или растворов припревышении заданного уровня.
Все средства автоматического контроля,регулирования и защиты, а также предупредительную и аварийную сигнализациюсодержать в исправном состоянии.
Для защиты от химических фактороввоздействия на организм человека необходимо при работе пользоватьсяспецодеждой, спецобувью и средствами коллективной и индивидуальной защитыработающего.
7.1.4 Классификация отделения«белой » фильтрации
Категория отделения “белой ” фильтрации повзрывопожароопасности согласно ОНТП 24-86 относится к классу Д –непожароопасное помещение.
Группа производственного процесса посанитарной характеристике согласно СНиП 2.09.04 — 2г.

7.2 Производственнаясанитария и гигиена труда
Показатели, характеризующие микроклимат(оптимальные и допустимые): температура воздуха, относительная влажность воздуха,скорость движения воздуха устанавливаются ГОСТ 12.1.005 в зависимости отпериода года и категории выполняемых работ. Микроклимат в производственных помещенияхдолжен соответствовать санитарным нормам ДСН 3.3.6.042-99 “Санитарные нормымикроклимата в производственных помещениях”.
Согласно ГОСТ 12.1.012-90 и санитарнымнормам ДСН 3.3.6.039-99 «Нормы производственной общей и локальной вибрации» вотделении «белой» фильтрации установлена категория вибрации 2 тип «а». Критерийоценки – граница снижения производительности труда. Условия труда — технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин иоборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.
Требования, предъявляемые ктехнологическим процессам производства, к производственному оборудованию ипомещениям, должны соответствовать ГОСТ 12.3.002, ГОСТ 12.2.003 и СП 1042.
Производственные помещения должны бытьоборудованы отоплением, вентиляцией по СНиП 2.04.05 и по ГОСТ 12.4.021.Санитарно-гигиенический контроль систем вентиляции производственных помещенийосуществляется силами вентслужб или санитарных лабораторий предприятий согласноМУ № 4425.
Производственное оборудование икоммуникации в местах возможного образования пыли должны быть обеспеченыместными аспирационными отсосами, обеспечивающими состояние воздуха рабочейзоны в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005 или, при необходимости,герметизированы.
Оборудование и коммуникации должны бытьзаземлены от статического электричества по ГОСТ 12.1.018 и ДНАОП 0.00-1.29.
Исходя из вида трудовой деятельности,уровни шума на рабочих местах не должны превышать 80дБ А в соответствии с ГОСТ12.1.003-90 и ДСП 3.3.6.037-99 «Санитарные нормы производственного шума,ультразвука и инфразвука».
Разряд и подразряд зрительных работ,минимальные уровни естественного, искусственного и совмещенного освещения должнысоответствовать СНиП ΙΙ-4 (в редакции 1991г), метод измерений по ДСТУБ.В 2.2-6.
Производственные помещения должны бытьснабжены проточной питьевого качества водой (горячей и холодной) ГОСТ 2874,канализированы и должны соответствовать требованиям ДСН 3.3.6.042.
7.3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
 
7.3.1 Общие требованиябезопасности
Все работающие должны соблюдатьустановленный противопожарный режим, выполнять требования правил и другихнормативных актов по вопросам пожарной безопасности. Организационно-техническиемероприятия по обеспечению пожарной безопасности должны соответствовать ГОСТ12.1.004-91.
Здания, сооружения, помещения, техническиеустановки должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения, которыеиспользуются для локализации и ликвидации пожаров в их начальной стадииразвития.
Горюче-смазочные материалы должныхраниться в объеме суточной потребности в специально отведенных местах.
Использованные обтирочные материалы,промасленную ветошь необходимо собирать в металлические ящики с крышкамиуничтожать после каждой смены.
Работы, не предусмотренные инструкциями поохране труда, разрешается проводить только после проведения целевогоинструктажа по выполняемой работе с записью в наряде-допуске или журналерегистрации инструктажей по вопросам охраны труда.
7.3.2 Требованиябезопасности при эксплуатации и ремонте оборудования
Разрешается работать только на исправномоборудовании, при наличии ограждений на движущихся и вращающихся частяхмеханизмов, при наличии заземления электродвигателей, рубильников, пусковыхустройств, каркасов распределительных щитов и т.п.
Необходимо соблюдать установленные срокипроведения осмотров оборудования, а также остановки его на планово-предупредительныеремонты и остановочные капремонты.
Состояние стенок оборудования икоммуникаций, в которых находятся химически агрессивные вещества, должноконтролироваться путем периодического осмотра и замера величины износаматериала.
Сборники для агрессивных жидкостейнеобходимо устанавливать на фундаментах (не менее 1 м от пола до днищаемкости), конструкция которых позволяет производить осмотр всех поверхностей иликвидировать утечки кислоты. Емкости должны быть закрыты, иметь указатели уровня,а также устройства, не допускающие попадание жидкости на пол или площадку.Запрещается превышать максимальный уровень жидкости, установленный проектом.Крышки емкостей должны быть снабжены вытяжками-воздушками.
Сальниковые насосы, работающие на перекачкеагрессивных жидкостей, должны иметь защитные кожухи из антикоррозийногоматериала, закрывающие сальники.
Все фланцевые соединения трубопроводов сагрессивными жидкостями, а также горячими растворами и паром, должны иметьзакрывающие устройства (кожухи, желоба и др.).
Запрещается прокладывать трубопроводы дляпожара- и взрывоопасных, вредных и едких веществ через бытовые, подсобные иадминистративно-хозяйственные помещения, распределительные устройства,электропомещения, помещения для контрольно-измерительных приборов ивентиляционные камеры.
Фланцевые соединения трубопроводов,транспортирующих кислоты и другие агрессивные жидкости, нельзя располагать наддверными проемами и основными проходами внутри цеха.
В местах движения людей и транспорта (наддорогами, проездами, переходами) трубопроводы, имеющие фланцевые соединения итранспортирующие агрессивные жидкости, должны быть закрыты кожухами и заключеныв желоба с отводом агрессивных жидкостей в безопасное место.
Места перехода через трубопроводы должныбыть оборудованы металлическими лестницами (мостиками) с двустороннимиперилами.
Все люки, колодцы, лотки, расположенные вотделениях и на территории цеха должны быть закрыты. Временно открытые люки,колодцы, лотки должны иметь ограждения высотой не менее 1 м.
Все переходы, рабочие и обслуживающиеплощадки, лестницы должны быть снабжены перилами высотой 1м с ограждающимбортом высотой не менее 0,15 м.
Использование действующих трубопроводовдля крепления подмостей, лестниц и др. предметов исключается.
Ходить по емкостям, а также потрубопроводам с агрессивными жидкостями запрещается.
Перед осмотром, чисткой и ремонтомтехнологического оборудования должна быть отключена подача электроэнергии кэлектроприемникам с разборкой электросхем и вывешиванием плаката «Не включать –работают люди!»
Оборудование, находящееся в эксплуатации,постоянно должно подвергаться осмотру, ревизии и систематическомупрофилактическому ремонту в соответствии с графиком ремонта, составленным наоснове «Системы технического обслуживания и ремонта технологического итеплоэнергетического оборудования химических предприятий» Министерствапромышленной политики Украины.
Работы на высоте по разборке и монтажутрубопроводов и оборудования необходимо производить только с лесов илиподмостей с перилами и бортовым ограждением.
Все контрольно-измерительные приборыдолжны находиться в работоспособном состоянии, систематически проверяться поспециальной инструкции и утвержденному графику.
Производство должно быть обеспеченотелефонной и при необходимости громкоговорящей связью.
Работы внутри емкостей относятся кгазоопасным и должны проводиться в соответствии с «Типовой инструкцией поорганизации безопасного проведения газоопасных работ».
Газоопасные работы внесены в Переченьгазоопасных работ по цеху и подразделяются на:
а) работы проводимые с обязательнымоформлением наряда-допуска;
б) работы проводимые без оформлениянаряда-допуска, но с обязательной регистрацией таких работ в журнале.
К таким работам относятся периодическиповторяющиеся газоопасные работы, являющиеся неотъемлемой частьютехнологического процесса, характеризующиеся аналогичными условиями ихпроведения, постоянством места проведения.
Перечень газоопасных работ, проводимых пожурналу, включается в перечень газоопасных работ цеха.
Основные мероприятия по проведениюгазоопасных работ:
а) выполнение работ необходимо производитьбригадой не менее 2-х человек;
б) единовременное пребывание работающего впротивогазе ПШ-1 должно быть не более 30 минут;
в) работать необходимо в суконной илилавсановой спецодежде, резиновых сапогах, рукавицах КР и каске;
г) средствами индивидуальной защитыявляются: шланговый противогаз марки ПШ-1, испытанный пояс с сигнальнойспасательной веревкой;
д) работать необходимо инструментом, недающим искр и подавать в сумке после спуска работающего;
е) спуск в емкость производить поиспытанной лестнице;
ё) пользоваться освещением 12В вовзрывозащищенном исполнении;
К категории работ с повышенной опасностьюдля персонала цеха относятся:
а) все работы, связанные с ремонтом оборудованияи трубопроводов, работающих под агрессивными средами и паром;
б) работы на оборудовании, перемещающемгрузы (конвейеры и др.);
в) ремонт грузоподъемных механизмов(грейферный кран, тельферы и др.);
г) все работы на высоте.
Все ремонтные работы необходимо проводитьисправным инструментом. При проведении ремонтных и аварийно-восстановительныхработ оформляется наряд-допуск, который является письменным разрешением напроизводство работ в отведенной ремонтной зоне.
Запрещается производить «на ходу» ремонт ичистку движущихся механизмов, подтяжку сальниковых уплотнений.
Запрещается производить ремонт, наладку,чистку аппаратов, трубопроводов, механизмов, арматуры, находящихся поддавлением, при высокой температуре, не освобожденных от агрессивных жидкостей,не отглушенных от подводящих и отводящих трубопроводов.
Места установки заглушек на отключенномоборудовании (коммуникациях) указываются на схеме установки заглушек, которыеподписывает начальник цеха.
Ответственность за подготовку местустановки заглушек (перекрытие запорной арматуры, сброс давления, продувка,пропарка, слив жидкости, отбор проб для анализов), за установку заглушексогласно схеме, и их снятие, а также за своевременную запись об этом в журнале учета,установки и снятия заглушек несет лицо, ответственное за вывод оборудования времонт. После установки заглушек ответственное лицо должно указать их номера насхеме установки заглушек и сделать об этом запись в журнале с указанием даты,времени, и места установки и номер каждой заглушки, время ее изъятия, а такжефамилии рабочих установивших и изъявших их.
Во избежание поражения электрическим токомзапрещается проводить ремонтные и регулировочные работы электроаппаратурылицам, не имеющим на это специального допуска и разрешения.
7.3.3 Расчет заземляющегоустройства
Расчет ведем для электроустановкинапряжением до 1000 В, в сети с изолированной нейтрайлю.
Исходные данные:
1.        Климатическая зона – III
2.        Грунт – суглинок.
3.        Влажность земли – малая.
4.        Вид вертикального одиночногозаземлителя – круглый.
5.        Вид соединяющего горизонтальногоэлектрода – арматура.
6.        Мощность электрооборудования —
7.        Способ размещения электродов – вряд.
8.        Длина одиночного вертикальногозаземлителя – l = 3м.
9.        Отношение расстояния междуэлектродами к их длине – 3.
10.       Диаметр одиночного вертикальногозаземлителя – d = 0,03м.
11.       Диаметр соединительного электрода– d1= 0,04м.
Расчет
Определим сопротивление растеканию токаодиночного заземлителя по формуле [ ,1]:
/>
где, ρ – удельноесопротивление грунта, Ом м;
ρ= ρтабл.Ψ, [ ,8].
где, ρтабл= 100 Ом м – удельное объемное сопротивление грунта, [, табл.3].
ψ = 1,2 –коэффициент сезонности для однородной земли, [, табл.5].
отсюда,
ρ = 100 1,2 = 120 Омм.
l — длина электрода, м;
d — диаметр электрода, м;
b –Ширина полосы или полки (для уголка), м;
t — заглубление электрода, м.
/>
Здесь h- расстояние от вершины электрода до поверхности земли, м.
h = 0,8м[, с.1].
Полученные значения подставляем в формулу,получим:
/>
Определяем количество вертикальныхзаземлителей, по формуле [ ,3]:
/> 
где, ηв — коэффициент использованиявертикальных заземлителей.
ηв = 0,76 [, табл.6].
отсюда,
/>
Определим сопротивление растеканию токагоризонтальных соединительных проводников, по формуле [ ,5].
/>
где — /> удельноеобъемное сопротивление грунта с учетом /> Ом.
l1 — длина заземляющего проводника, м;
l1= 1,05 l' nв, [ ,5].
здесь, l'– расстояние между заземлителями, м.
l'= (1-3) l
l'= (1-3) 3 = 3-9, принимаем l'= 6м.
отсюда,
l1= 1,05 6 6 = 12,6м.
d1 — диаметр заземляющего проводника, м;
t — глубиназаложения заземляющего проводника, м;
Подставляемполученные значения в формулу, получим:
/>
Определяем сопротивление групповогозаземлителя, по формуле [ ,7]:
/>
где, ηr – коэффициентиспользования горизонтального электрода.
ηr = 0,88 [, табл.8].
отсюда,
/>
Следовательно, Rгр
7.4.Пожарная безопасность
Химические предприятия отличаютсяповышенной пожарной опасностью, так как характеризуется сложностьюпроизводственных процессов, наличием значительных количеств ЛВЖ и ГЖ, сжиженныхгорючих газов, твёрдых сгораемых материалов, большой оснащённостьюэлектрическими установками и др.
Причины возникновения пожаров:
·          нарушение технологического режима– 33 %;
·          неисправность электрооборудования– 16 %;
·          плохая подготовка к ремонтуоборудования –13 %;
·          самовозгорание промасленной ветошии других материалов 13%;
·          а также другие причины.
Мероприятия по пожарной профилактикеразделяют на организационные, технические, режимные и эксплуатационные.
Организационные мероприятияпредусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта,правильное содержание зданий, противопожарный инструктаж и т.п.
Технические мероприятия – соблюдениепротивопожарных правил и норм при проектировании зданий, при устройствеэлектроприводов и оборудования, вентиляции, освещения, правильное размещениеоборудования.
Режимные мероприятия – запрещениекурения в не установленных местах, запрещение сварочных и других огневых работв пожароопасных помещениях и т.п.
Эксплуатационные мероприятия –своевременная профилактика, осмотры и испытания технологического оборудования.
Оценка пожарной опасностипромышленных предприятий.
В соответствии со СНиП 2-2-80 всепроизводства делят по пожарной, взрывной и взрывопожарной опасности на шестькатегорий. Данный цех отвечает первой категории А.
А – взрывопожароопасныепроизводства, в которых применяют горючие газы с нижним пределом воспламенения10% и ниже, жидкости с tвсп£28оСв предложении, что газы и жидкости могут образовать взрывоопасные смеси вобъеме, превышающем 5% объёме помещения, а также вещества, которые способнывзрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг сдругом (окрасочные цехи, цехи с наличием горючих газов и тому подобное).
Правила устройства электроустановок(ПУЭ) регламентируют устройства электрооборудования в промышленных помещениях ив наружных технологических установках на основе классификации взрывоопасных зон(В-I,B-Ia, B-Iб, B-Iв B-II, B-IIa, П-I, П-II, П-IIa, П-III).
Огнетушащие вещества и аппаратыпожаротушения:
-    вода;
-    спринклерная установка;
-    дренчерные установки;
-    пены (химическая,воздушно-механическая);
-    инертные газообразные разбавители;
-    ингибиторы;
-    порошковые составы на основе солейщелочных металлов;
просеивать. Пожарный инвентарь должен размещаться навидных местах, иметь свободный и удобный доступ и не служить препятствием приэвакуации во время пожара.
Огнетушители предназначены для тушения начинающихсяочагов пожара при воспламенении всех горючих твердых и жидких веществ.Запрещается пользоваться любыми видами огнетушителей для тушения горячей одеждына человеке.
Ручные углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8предназначены для тушения начинающихся очагов пожара при воспламенении всехгорючих твердых и жидких веществ. Запрещается пользоваться любыми видамиогнетушителей для тушения горящей одежды на человеке.
Огнетушители порошковые ОП-2, ОП-3, ОП-5Б, ОП-9предназначены для оснащения подразделений пожарной охраны, защиты объектовнародного хозяйства, применение на автомобильном железнодорожном, морском иречном транспорте в качестве средств тушения пожаров класса А (твердых веществ), В (жидких веществ), С (газообразных веществ), электроустановок, находящихсяпод напряжением до 10000В, а также загораний в бытовых условиях. Огнетушительсостоит из корпуса, наполненного огнетушащим порошком. На головке установленачека с кнопкой запуска, рычаг, ручка. Огнетушитель оснащен гибким рукавом,насадкой-распылителем. Принцип работы основан на использовании энергии сжатогогаза для выброса огнетушащего вещества.
В данном отделениифильтрации используют огнетушители ОП-2, ОП-3, ОП-5Б, ОП-9 ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8.

8.Экологическаячасть
8.1.Введение. Важность вопроса защитысреды.
Содержаниесовременной экологиилучше всего можно определить, исходя из концепции уровней организации, которыесоставляют своеобразный «биологический центр»
Иерархическийподход дает удобную основу для подразделения и изучения экологических ситуаций.На этом основании можно дать определение экологии как науки, ее содержания,предмета и задач. Экология — это наука, исследующая закономерностижизнедеятельности организмов. О любых ее проявлениях, на всех уровняхинтеграции в их естественной среде обитания, с учетом изменений, вносимых всреду деятельностью человека.
Основнымсодержанием современнойэкологии является исследование взаимоотношений организмов друг с другом и сосредой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение функционированиябиологических макросистем более высокого ранга: биогеоценозов (экосистем),биосферы, их продуктивности и энергетики.
Предметомисследования экологииявляются биологические макросистемы (популяция, биоценозы) и их динамика вовремени и пространстве.
Основныезадачи экологии могутбыть сведены к изучению динами_и популяций, к учению о биоценозах иэкосистемах. Структура биоценозов, на уровне формирования которых происходитосвоение среды, способствует наиболее экономичному и полному использованиюжизненных ресурсов. С этой точки зрения, главная теоретическая и практическая задачаэкологии заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научитьсяуправлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашейпланеты.
8.2. Источники загрязнения биосферы.
 
Определение и структура биосферы.
Согласносовременным представлениям, биосфера — это своеобразная оболочка земли,содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты,которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
Пофизическим природным условиям биосфера может быть подразделена на три среды:атмосферу, гидросферу и литосферу.
Атмосфера— газообразная оболочкапланеты, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Через атмосферуосуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Земля получает космическую пыльи метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий. Атмосфераземли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловойрежим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов иионизацию атомов. Атмосферу делят на тропосферу, стратосферу, мезосферу,термосферу, экзосферу. Обширная область разряженной верхней атмосферы состоитпреимущественно из ионов. Эта область обозначается как ионосфера. Большая частьмассы атмосферы имеет относительно однородный азотно-кислородный состав. Втропосфере во взвешенном состоянии присутствуют также твердые и жидкие частицы,которые, как правило, называют аэрозолями. Принято выделять постоянные ипеременные компоненты атмосферы в зависимости от длительности их пребывания ватмосфере. Таким примером является вода, находящаяся в атмосфере в разныхформах и концентрациях. В то же время такое подразделение составных частейатмосферы является относительным, так как в течение длительных интерваловвремени все компоненты атмосферы оказываются переменными.
Главнымисоставными частями атмосферы являются азот, кислород аргон и углекислый газ.
Одним изважнейших компонентов атмосферы является озон О3.Его образование и разложениесвязаны с поглощением ультрафиолетовой радиации Солнца, которая губительна дляживых организмов. Для образования озона необходимы свободные атомы кислорода,которые возникают при разложении молекул О2 под воздействием квантов излученияв ультрафиолетовой области.
Гидросфера — совокупность всех вод Земли:материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических, атмосферных.Как особая водная оболочка Земли, здесь рассматриваются лишь воды, находящиесяна поверхности планеты — материковые и океанические. Вследствие высокойподвижности воды возникают повсеместно в различные природные образования. Онинаходятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря,существуют в замороженном состоянии в вы­сокогорных районах континентов и ввиде мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши. Атмосферныеосадки проникают в толщи осадочных пород, образуя подземные воды. Вода способнарастворять в себе многие вещества, в связи с этим воды гидросферы можно рассматриватьв качестве естественных растворов разной степени концентрации.
Подавляющаячасть массы природных вод (94%) — это воды Мирового океана, представляющегособой уникальную природную систему. Здесь происходит грандиозный процесс обменаи трансформации энергии и вещества нашей планеты. Различные физические,химические и биологические процессы объединяются, образуя единую природу океана— древнейшую область биосферы Земли. Со времени образования океана протекалоизменение его природы под воздействием различных природных процессов:солнечного излучения, геологических и геохимических факторов и, что весьмаважно, под влиянием биологических процессов.
Наиболеечистые атмосферные воды содержат 10-50 мг/л растворенных веществ. Морская(океаническая) вода представляет собой раствор, содержащий в среднем в 1 кг 35г вещества. Можно считать, что в морской воде присутствуют все химическиеэлементы таблицы Менделеева. Однако преобладающая часть растворенных веществпредставлена немногими химическими элементами: натрием, магнием, кальцием,хлором, углеродом, серой. Они находятся в морской воде в виде ионов различноготипа.
Литосфера— верхняя «твердая»оболочка Земли, постепенно переходящая с глубиной в сферы с меньшей прочностьювещества. Включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы —50-100 км, в том числе земной коры — до 75 км на континентах и 10 км под дномокеана (рис. 2.3). Химический состав земной коры определяют немногие элементы.Всего лишь восемь элементов (кислород, кремний, алюминий, железо, кальций,магний, натрий, калий) слагают основную ее массу. Ведущим и наиболеераспространенным элементом является кислород, составляющий едва ли не половинумассы земной коры (~ 47,3%) и 92% ее объема. Он прочно связан химически сдругими элементами в главных породообразующих минералах. Земная кора сложенагорными породами различного типа и различного происхождения. На осадочныепороды приходится 9,2%, на метаморфические — 20% и на магматические — 70,8%.Поверхность континентов на 80% занята породами осадочными, а океаническое дно —почти полностью свежими осадками как продуктами сноса материала континентов идеятельности морских организмов. Земная кора первоначально возникла как продуктвыплавления материала первичной мантии, который в дальнейшем был существеннопереработан в биосфере под влиянием воздуха, воды и деятельности организмов.Континентальная часть земной коры в течение длительной геологической историинаходилась в ту или другую эпоху в области биосферы, что наложило свойотпечаток на облик, состав и распространенность осадочных горных пород, исосредоточенных в них месторождений полезных ископаемых в виде угля, нефти,горючих сланцев, кремнистых и карбонатных пород, связанных в прошлом сжизнедеятельностью организмов. Поэтому континентальная земная кора имела иимеет прямое и косвенное отношение к биосфере.
8.3.Основные загрязняющие компоненты выбросов и стоков.
 
Загрязнение воздуха.
Ввоздухе насчитываются сотни загрязняющих веществ. Наибольшее негативное влия­ниена атмосферу, породившее такие проблемы, как «парниковый эффект», «озоновыедыры» и кислотные дожди, оказывают следующие классы соединений: оксидыуглерода; оксиды серы; оксиды азота; летучие органические вещества метан СН4,бензол С6Н6; взвешенные твердые частицы – пыль, сажа, асбест, соли металлов,диоксины, пестициды и др.
Парниковыйэффект считают причинойглобального потепления, которое наблюдалось в последние 20 лет XX столетия.Так, 1998 г. Побил все рекорды: в Нью-Йорке в течение 40 дней температура непадала ниже 31 °С, суровая засуха привела к тому, что в США впервые сбор зернаупал ниже потребностей страны. На Ямайке пронесся страшный ураган, лишив крова500 тыс. человек. Муссонные дожди затопили 2/3 территории Бангладеш – 25 млн.людей потеряли жилище. В Антарктиде откололся гигантский айсберг длиной 130 км.Жарко было и в Европе.
Следствиепарникового эффекта,вызывающее наибольшие опасения, — это подъем уровня Мирового океана.Международная конвенция климатологов в Австрии (1988) прогнозировала к 2030 –2050 гг. повышение температуры на 1,5 – 4,5 °С, что может вызвать подъем уровняокеана на 50 – 100 см, а к концу XXI века — на 2 м. Трудно предсказать всестрашнее последствия повышения уровня моря. Людей ждет не только «всемирныйпотоп», могут усилиться засухи и пожары. Огромные лесные массивы в результатесгорания станут дополнительными источниками углерода, что усугубит потепление.
Пылевоеоблако настолько снизило солнечную радиацию, что похолодание привело кувеличению снежного покрова. Это, в свою очередь, вызвало гибель на близлежащейтерритории 90 % молодых зайчат, а через 3 года было зафиксировано снижениепоголовья рыси, которая погибала из-за недостатка пищи.
Ивсе-таки из-за неопределенности ситуации нельзя отказываться от стратегическогопланирования, мириться с уничтожением лесов, выбросом в атмосферу парниковыхгазов.
Озоновыйстолб – это количество озона, через которое ультрафиолетовые лучи должны пройтииз верхних слоев атмосферы до поверхности Земли в данном пункте.
Причиныпоявления «озоновых дыр» объясняют по-разному. Возможно, это связано сестественными циклами в природе, на которые раньше не обращали внимания.Первоначально основной причиной разрушения озонового слоя считали воздействиесверхзвуковых транспортных самолетов, которые загрязняют стратосферу водой иоксидами азота, способными разрушать озон.
Новысокая стоимость таких полетов настолько замедлила развитие сверхзвуковыхперевозок, что теперь они не представляют существенной угрозы для озоновогоэкрана.
Выхлопныегазы автомобилей и удобрения в почве – тоже источники оксидов азота. Известно,что бром в виде метилбромида, широко используемый в сельском хозяйстве, можетразрушать озон. Сколько его улетучивается в атмосферу, пока неизвестно.Предполагают, что большие количества таких промышленных химикатов, какчетыреххлористый углерод и метилхлороформ, могут выделять заметные количествахлора.
Кислотныедожди являются другим видом загрязнения атмосферы, не признающимгосударственных границ. Во многих странах (вначале в Скандинавии, а затем вСША, Канаде, Северной Европе, Японии и др.) ученые обнаружили, что дождеваявода, казалось бы, самая чистая в природе, содержит большое количество кислот.Причина этого – выбросы в атмосферу оксидов серы и азота.
Оксидысеры и азота поступают в воздух при сжигании ископаемых видов топлива, первоеместо среди которых занимает каменный уголь (до 90 %), на втором месте – нефть,значительно уступает им газ. Оксиды азота образуются в основном при сжиганиитоплива автомобильным транспортом.
Присжигании угля и нефти образуются диоксид и триоксид серы.
Образовавшийсятриоксид реагирует с водяным паром, образуя серную кислоту.
Серная кислотаприсутствует в воздухе в виде легкого тумана, состоящего из крошечных капель.
Сгорая, топливо образуеттакже оксиды кальция и железа, которые вступают в реакцию с серной кислотой.
Количество содержащихся вгородском воздухе твердых частиц сульфатов кальция и железа и капелек сернойкислоты может достигать 20 %. Ветер разносит эти загрязнения на сотникилометров от места их выброса: возникают туманы и смоги.
Оксиды азота окисляются ввоздухе и тоже растворяются в капельках воды, образуя азотную кислоту.
Эти две кислоты (Н2SO4и НNО3), а также их соли и обусловливают выпадение кислотных дождей.На растения, почву и воду выпадают также сухие частицы в виде солей.
Естественная дождеваявода имеет слабокислую реакцию (рН=6), так как находится в контакте с СО2(естественный компонент атмосферы) и растворяет ее, образуя слабую угольнуюкислоту:
СО2 + Н2О= Н2СО3
Спектр влияния кислотныхдождей очень широк. Прежде всего, они сказываются на популяциях рыб в озерах,особенно высокогорных, где вода стала кислой. По данным 1975 г., в США 51 %озер имели рН воды меньше 5, в 90 % этих озер рыба полностью отсутствовала.Правда, трудно предположить, что такая вода может сильно влиять на взрослыхрыб. Скорее всего, низкий рН препятствует размножению рыб, убивая икру.
Кислотные дожди разрушаютстроительные материалы (растворы, гипс, камень и др.), реагируя с кальцием имагнием, входящими в их состав; усиливают коррозию строительных конструкций изжелеза и других металлов. Шведские специалисты обнаружили высокую корреляциюмежду кислотными дождями и коррозией ста ли. Бесценные мраморные статуи,исторические здания и витражи во всем мире подвергаются пагубному воздействиюкислотных осадков.
В заключение следуетподчеркнуть, что все страны на международном уровне должны, наконец,договориться о снижении выбросов диоксида углерода СО2 и другихпарниковых газов; сокращении выбросов оксидов серы и оксидов азота; запрещениииспользования хлорфторуглеводородов.
Загрязнениеводы.
Несмотря на то, что водаявляется возобновляемым ресурсом, она может быть загрязнена до такой степени,что становится непригодной для многих видов водопользования и вредной для живыхорганизмов. Кроме того, антропогенная деятельность приводит к деградации иразрушению водных экосистем.
Загрязнение воды связанос использованием наземных экосистем и загрязнением атмосферы. Это экологическаяпроблема не только локального, регионального, но и глобального уровня. Речные иокеанические течения переносят загрязнения далеко от мест их сброса, частопересекая государственные границы.
Загрязнение пресноводныхэкосистем происходит из точечных и неточечных источников. Точечные источникисбрасывают загрязнения по трубам, канавам и канализационным системам состочными водами. Примерами служат промышленные предприятия, очистные станции,угольные шахты, нефтяные скважины. Неточечные источники – это поверхностныйсток и грунтовые воды, собирающие загрязняющие вещества с обширных водосборныхбассейнов: пашен, откормочных хозяйств, районов лесозаготовок, строительныхплощадок, автостоянок, дорог и городов. Другим неточечным источником являетсявоздушный бассейн, откуда загрязняющие вещества попадают в реки, озера, водохранилища,в основном с осадками: кислотными и радиоактивными дождями и др.
В реках, особенно сбыстрым течением, концентрация относительно небольшого количества загрязненийможет снижаться, а запасы растворенного в воде кислорода восстанавливаться благодаряспособности водоемов к самоочищению. Самоочищение – комплекс естественныхмеханических, физико-химических и биохимических процессов, приводящих квосстановлению первоначальных свойств воды: разбавление, смещение, осаждение,коагуляция, биохимическое окисление и др. Это происходит в случае, еслинагрузка загрязняющих веществ не превышает экологическую аккумулирующую емкость(экологический резерв) водотока. Однако некоторые вещества очень плохо иливообще поддаются биохимическим процессам разложения и концентрируются в живыхорганизмах, поступая по пищевым цепям: радиоизотопы, соединения ртути и др.
В озерах и водохранилищахпроцессы самоочищения протекают менее эффективно, чем в реках, так как в нихчасто наблюдается вертикальная термическая стратификация, мешающаяперемешиванию верхних и нижних слоев воды. Кроме того, озера и водохранилищанакапливают большие объемы донных отложений, содержащих биогенные и токсичныевещества. Очистка и замена воды в них занимает от года до ста лет. Такимобразом, озера представляют собой природные западни, подверженные большойопасности загрязнения. В России загрязнение грозит даже уникальному озеруБайкал – крупнейшему и самому глубокому в мире водоему с пресной водой.
Загрязнение океана нефтью– другая серьезная экологическая проблема глобального масштаба. Чаще всегообращают на себя внимание аварии танкеров и выбросы нефти под большим давлениемиз буровых скважин на дне океана. Однако более половины (по некоторым оценкам,до 90 %) нефти попадает океан с суши в результате стока нефтяных отходовгородов промышленных предприятий. Воздействие нефти на морские экосистемызависит от многих факторов: типа нефти (сырая или очищенная), размеровзагрязнения и удаленности от берега, времени года, погодных условий,температуры воды, приливоотливных течений и т. д. Нефть – это смесь сотенвеществ различными свойствами.
Удаление питательныхвеществ, накопленных в отложениях, эффективно только при ликвидации всехотложений в случае содержания в них больших запасов фосфора.
Для устранения цветения изарастания применяют обработку водоемов сульфатом меди, выкашивание прибрежнойрастительности и ее механическое удаление. Эти мероприятия могут привести куменьшению запасов биогенных веществ в водоеме, только если отмершие водорослии укосы высшей водной растительности будут извлечены и увезены за пределыводосбора.
Заслуживают вниманиявоздействия на процессы обмена веществами между донными отложениями и водой.Известно, что обмен между грунтом и водой регулируется окислительно-восстановительнымиусловиями по обе стороны зоны контакта. Для ликвидации бескислородной области,обогащенной продуктами анаэробного распада и биогенными веществами, успешноможет применяться принудительная аэрация.
Биологические способыборьбы с цветением водоемов находятся в стадии разработки. Наиболееперспективной мерой борьбы с интенсивным развитием фитопланктона и прибрежнойрастительности является разведение в водоемах растительноядных рыб. В Россиипроведены опыты по акклиматизации белого амура и толстолобика в пресноводныхводоемах. Для аккумуляции биогенов можно использовать и прибрежные зарослимакрофитов с последующим их удалением.
Таким образом, используяте или иные способы воздействия на водоемы, можно снизить первичную продукциюдо оптимального уровня и при необходимости ускорить деструкционные процессы.Если прекращается чрезмерный сброс в водоемы питательных биогенных веществ, ониобычно возвращаются в первоначальное состояние.
8.4.Сопоставлениепредельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и фактическихконцентраций этих компонентов.
Объемы предельнодопустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС) вредных веществ и микроорганизмов,загрязняющих воздух, воды, почвы, и других предельно допустимых нагрузок (ПДН)рассчитывают с учетом производственных мощностей объекта и данных о вредныхпоследствиях по каждому источнику загрязнения. Цель расчетов – обеспечениенаиболее благоприятных условий жизни населения, предотвращение разрушения инеобратимых изменений естественных экологических систем (ст. 33 Закона ООПС).Ясно, что без создания экологических нормативов эта статья останется лишьдекларацией. Согласно действующим правилам основной принцип, заложенный врасчеты ПДВ, ПДС и ПДН, — это обеспечение таких объемов поступления загрязненийв окружающую среду, при которых не нарушаются требования природопользователей(ПДК). Следовательно, в основе всех расчетов лежат действующие ПДК.
Расчеты ПДС в водоемы.Согласно действующим Правилам санитарногигиенические требования к Качеству водыотносятся только к местам или Створам Водопользования, а не ко всей акваторииводного объекта. В водотоках контрольный створ, в котором состав и свойстваводы должны соответствовать нормативным, расположен на расстоянии 1 км вышеближайшего по течению пункта Водопользования.
Для водоемоврыбохозяйственного назначения контрольный створ устанавливается на расстоянии0,5 км от выпуска сточных вод. В непроточных водоемах контрольная зона должнасоответствовать нормативам в радиусе 1 км от пункта водопользования.
Требования к составу исвойствам воды в контрольных створах и зонах зависят от вида водопользования.Основной принцип определения условий сброса сточных вод в водоемы заключается втом, что на первом этапе проектирования, т. е. при выборе площадки для новогообъекта или реконструкции существующего, должны быть представлены материалы,характеризующие:
1) объект, егопроизводительность; количество, состав, свойства и степень изученности сточныхвод; место предполагаемого выпуска; наличие методов очистки, обезвреживанияутилизации, возможности оборотного и повторного использования сточных вод;наличие ПДК загрязняющих веществ;
2) санитарное состояниеводного объекта; его гидрологический режим; наличие выпусков других объектов;перспективу использования водного объекта, возможность изменениягидрологического режима, появление на нем новых водопользователей и др.
ПДС устанавливаются длякаждого вещества с учетом фоновой концентрации, категории водопользования, нормкачества воды и ассимилирующей способности водного объекта.
Чем меньше рассчитаннаястепень необходимого разбавления соответствует местным условиям, тем болеежесткими должны быть мероприятия по очистке сточных вод. Технические иэкономические трудности на пути осуществления этих мероприятий могут указать,но необходимость переноса проектируемого строительства в район с болееблагоприятными гидрологическими условиями.
Сточные воды запрещаетсясбрасывать в водные объекты также в следующих случаях: 1) при возможностиповторного использования; 2) при содержании ценных отходов, которые могут бытьутилизированы; З) при содержании вредных веществ, для которых не установленыПДК; 4) при возможности их использования для орошения.
При большом количествевыпусков и сбрасываемых загрязняющих веществ расчеты условий их сброса могутприводить к абсурдным результатам, когда допустимые концентрации сбрасываемыхвеществ становятся неизмеримо малы. Так, допустимые концентрации некоторыхвеществ в промышленных сточных водах Санкт-Петербурга значительно меньше, чемдопустимое содержание их в питьевой воде, т. е. сброс даже городскойводопроводной воды должен быть запрещен, не говоря уже о сточных водах. Этосвидетельствует о том, что методология, заложенная в действующих нормативныхдокументах, пригодна только для простых случаев сброса сточных вод черезнебольшое число выпусков и требует пересмотра.
Как видим, при расчетахПДС и ПДВ учитываются в основном интересы людей. Между тем, при воздействиивредных веществ на природные экосистемы «вторичные» эффекты, не имеющиепервостепенного значения для человека, приобретают решающее значение.Определяющей может оказаться не первоначальная концентрация вещества, а егонакопление в различных звеньях экосистемы. Экологическая безопасность можетбыть обеспечена, если в приведенных выше расчетах условий отведения сточных водиспользовать не ПДК, а экологически допустимые концентрации (ЭДК) дляопределения экологически допустимых сбросов (ЭДС).
Сравнение допустимыхконцентраций некоторых загрязнений в промышленных сточных водахСанкт-Петербурга (1991 г.) с требованиями ГОСТа на питьевую воду (1996 г.) иПДК для водоемов хозяйственно питьевого назначения.
Нормативное обеспечениеэкологической безопасности природной среды как ресурса жизнеобеспечениянаселения, т. е. создание дополнительно к действующим нормативов, защищающихинтересы природных систем надорганизменного уровня, — одна из ключевых проблемохраны природы.
Разумеется, экологическиеподходы необходимо развивать и при нормировании качества других природных среди биосферы в целом.
8.5.Экологическаяполитика ЗАО «Крымский ТИТАН».
Экологическая политикаЗАО «Крымский ТИТАН» и стратегические цели определяются отделом охраныокружающей среды, с привлечением структурных подразделений, научно-исследовательскихи проектных институтов, утверждаются Председателем правления ЗАО «КрымскийТИТАН», и периодически пересматривается с учетом результатов проверок, аудитови анализа, доводятся до сведения всех сотрудников предприятия и общественности.
Политика ЗАО «КрымскийТИТАН» тесно увязана с международными стандартами в области охраны окружающейсреды и заключается в достижении следующих целей:
– рациональноеиспользование природных ресурсов;
–достижение уровняэкологической безопасности и рационального использования природных ресурсовсоответствующего современному состоянию развития науки, техники и ЗАО;
–повышение экологическойбезопасности производственных объектов ЗАО, снижение негативного воздействия наокружающую среду за счет повышения надежности, обеспечение безопасной ибезаварийной работы технологического оборудования;
–сокращение количествавыбросов, сбросов загрязняющих веществ и отходов за счет внедрения новыхпрогрессивных технологий, оборудования, материалов и повышения уровняавтоматизации менеджмента технологическими процессами;
–выявление основных источниковобразования отходов и оптимизация деятельности ЗАО по уменьшению объемов ихобразования;
–создание и реализацияэффективной системы производственного экологического контроля по соблюдениютребований охраны окружающей среды, рационального использования природныхресурсов и экологического мониторинга на объектах ЗАО.
Для достиженияпоставленных целей ЗАО «Крымский ТИТАН» принимает на себя обязательства:
–обеспечить соблюдениетребований национального, регионального и местного законодательства, международныхсоглашений, отраслевых нормативных документов, регламентирующих деятельностьхимических предприятий в области охраны окружающей среды и рациональногоиспользования природных ресурсов;
–принимать комплекс мерпо исключению возможности возникновения аварийных ситуаций с учетом пониманиятого, что любая намечаемая или осуществляемая производственно-хозяйственнаядеятельность ЗАО представляет собой потенциальную опасность;
–внедрять передовыенаучные разработки и технологии с целью сокращения удельного потребленияприродных ресурсов, материалов и энергии;
–обеспечить оценкуэкологических рисков и их страхование, разработку, реализацию и контроль мерпредупредительного снижения рисков;
–поддерживатьприоритетность системного менеджмента охраны окружающей среды, стремится кпоследовательному внедрению в ЗАО международных стандартов в областименеджмента окружающей среды серии ISO 14000;
–пересматривать,корректировать и совершенствовать, по мере необходимости, политику ЗАО вобласти охраны окружающей среды и рационального использования природныхресурсов.