2.5 Розрахунок ізоляції сушильної камери
Теплова ізоляція – це основний фактор для зменшення втрат теплоти та економії палива. Ізоляція слугує ефективним засобом для зниження температури в приміщеннях і застереження обслуговуючого персоналу від опіків.
Теплоізоляція – її товщина повинна бути такою, щоб температура на її поверхні була не більше 50˚С.
Визначення товщини ізоляційного шару по гранично допустимих або по заданих тепловитратах для апаратів з діаметром більше 3м. Визначимо за формулою,мм:
де, t1 – температура під ізоляцією, переважно приймається рівною температурі теплоносія, t1=160˚C;
t – температура на поверхні ізоляції, t=20˚C;
qn – гранично допустима втрати з 1м3 поверхні ізоляції, qn=162 Вт/м2‧К
λ – коефіцієнт теплопровідності мінеральної вати, при t1=160˚C, λ=0,065Вт/м2К
Приймаємо товщину ізоляції 60мм
Основні техніко-економічні показники
Розрахунок проводиться з метою знаходження оптимальної швидкості руху молока, яка буде відповідати мінімальним сумарним затратам(енергетичним та амортизаційним). Швидкість руху води приймаємо сталою – 0,45 м/с.
Енергетичні витрати:
де, N – сумарна потужність насосів, кВт;
Сn – 1,4 вартість 1 кВт‧год електроенергії. Грн.;
τ=4752 – тривалість роботи апарата за рік, год;
Амортизаційні втрати:
де, F – площа поверхні сушарки, м2;
Сf=692,88грн – вартість 1м2 поверхні;
А=0,1 – коефіцієнт амортизації сумарних витрат
Сумарні витрати:
Досконалість сушильної установки оцінюють коефіцієнтом корисної дії установки. Д.М. Левін для визначення ККД сушильної установки рекомендує користуватися рівнянням:
де, r – прихована теплота випаровування води при певній умовно вибраній температурі (щоб можна було порівнювати економічність сушарок, які працюють за різних умов, r та I0 беруть завжди при температурі +15˚С).
Отже r = 2466 кДж/кг;
Умови безпечної експлуатації спроектованого об’єкту і питання екології
Розробка сушарки розпилювального типу виконано згідно вимог охорони праці. У даному розділі розроблені заходи, які спрямовані на забезпечення безпечних умов праці і забезпечення пожежної безпеки.
Заходи охорони праці та аналіз шкідливих та небезпечних факторів.
Мікроклімат виробничих приміщень характеризується показниками повітря: температура, відносна вологість, швидкість руху, інтенсивність інфрачервоного випромінювання, температура поверхні.
Відповідно з ДСН 3.3.6.042-99, за важкістю роботи у виробничому приміщені можна віднести до категорії середньої важкості (ІІ б).
Параметри мікроклімату наведено у таблиці 4.1.
Основним джерелом підвищення температури повітря у приміщенні є:
технологічне устаткування, що має високі температури нагріву;
деталі і розплавлені матеріали (метал ,скло), що мають високу температуру нагріву;
теплова енергія, що виділяється рухомими деталями компресора.
Щоб підтримувати нормальні параметри мікроклімату встановлюють системи вентиляцій та кондиціонування повітря, та застосування теплоізоляції трубопроводів систем теплопостачання.
Параметри мікроклімату і прилади для їх вимірювання :
для визначення температури - спиртові і ртутні термометри;
для визначення відносної вологості – психрометри;
для визначення швидкості руху повітря – анемометри й кататермометри
Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 передбачені ще такі заходи :
теплообмінне обладнання оснащується місцевою витяжною вентиляцією у вигляді локальних відсмоктувачів, витяжних зонтів та ін.;
від перегрівання при попаданні прямих сонячних променів в теплий період року - встановлення жалюзі та ін., від радіаційного охолодження в зимовий період року - екранування робочих місць.
Таблиця 4.1 – параметри мікроклімату виробничого приміщення
| Період року | Категорія робіт | Температура, ˚С | Відносна вологість, % | Швидкість руху, м/с | ||||||||
| Оптимальна | допустима | Оптимальна | Допустима на робочих місцях постійних і непостійних, не більше ніж | Оптимальна, не більше ніж | Допустима на робочих місцях постійних і непостійних, не більше ніж | |||||||
| Верхня межа | Нижня межа | |||||||||||
| На робочих місцях | ||||||||||||
| Постійних | Непостійних | Постійних | Непостійних | |||||||||
| Холодний | Середньої важкості – ІІ б | 17-19 | 21 | 23 | 15 | 13 | 40-60 | 75 | 0,2 | До 0,4 | ||
| Теплий | 20-22 | 27 | 29 | 15 | 15 | 40-60 | 70 (при 25˚С) | 0,3 | 0,2-0,5 | |||
Виробниче освітлення для нормальної зорової роботи у складських приміщеннях створюють умови, при яких не виникають професійні захворювання або виробничий травматизм. Освітлення має
відповідати встановленим нормативам та характеру зорової виробничої діяльності. Для цього визначаємо вид зорових робіт які будуть виконуватися при нормальній роботі обладнання, ремонті та
аварійному режимі. Норми освітленості і КПО цеху, відповідно до ДБН В.2.5.28:2018 вказано у таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 – Норми освітленості і КПО цеху, згідно ДБН В.2.5-28:2018
| Розряд та під розряд зорової роботи | Освітленість, лк | КПО, % | ||
| Штучне | Природне | Суміщене | ||
| Комбіноване | Загальне | Верхнє і бічне | Верхнє і бічне | |
| ІVв | 400 | 200 | 4 і 1,5 | 2,4 і 0,9 |
Для освітлення виробничого приміщення використовуються люмінесцентні лампи з денним світлом типу ЛД – 40(G13). Для контролю освітленості передбачено люксметр типу Ю-117.
Виробничий шум і вібрація.
Одним з головних умов організації роботи промислового підприємства є контроль рівня шуму і вібрацій, які негативно впливають на здоров'я обслуговуючого персоналу. Безперервний шум від працюючих компресорів, охолоджувачів повітря і інших пристроїв можуть викликати порушення в організмі людини: психічні проблеми; зниження працездатності і продуктивності праці персоналу; погіршення слуху і виникнення головного болю; підняття артеріального тиску; нервова і фізична перевтома.
Крім шуму, велику небезпеку несе вібрація, що виникає від обертових механізмів, рідини в трубах і при роботі компресорів, яка передається на будівельні конструкції, викликаючи загрозу їх руйнування.
Рівень шуму на виробництві залежить від одночасної роботи всього обладнання і не повинен перевищувати 80 дБА, згідно ДСН 3.3.6.037–99. Фактичне значення складає 78 дБА, що відповідає вимогам.
Заходи щодо віброізоляції знижують коливання від працюючого устаткування, сприяють зменшенню шуму і збільшують надійність будівельних конструкцій.
Віброізолюючі елементи:
а) у вигляді окремих опор:
- пружинні віброізолятори, основним робочим елементом яких є одна або кілька сталевих гвинтових пружин;
- пружні прокладки, нерідко мають складну форму;
б) у вигляді шару пружного матеріалу, що укладається між машиною і
фундаментом;
в) у вигляді плаваючої підлоги на пружній основі. Підлога на пружній основі являє собою залізобетонну стяжку, влаштовану на пружній основі поверх несучої плити перекриття будівлі.
Також при установці надпотужних промислових компресорів обов'язковою умовою є організація для них локальних фундаментів, відокремлених від конструкції будівель.
Для поглинання шуму від роботи конденсатора використовується пористий акустичний поролон, який розсіює звукову енергію і перетворює її в теплову. Для збільшення звукоізоляції працюючих компресорів використовується непориста, еластична самоклеюча звукоізоляція на кам'яній основі.
Якщо в робочій зоні рівень перевищує нормативні значення і заходи щодо віброізоляції і поглинання шуму не знижують його рівень, додатково застосовують індивідуальні засоби захисту від шуму, відповідно до ДСТУ ГОСТ 26568:2009.
Інфрачервоне випромінювання.
При функціонуванні сушильної установки робітники підлягають інфрачервоному випромінюванню. Відповідно до ДСН 3.3.6.042-99, інтенсивність теплового опромінення працюючих від нагрітих поверхонь нагріву технологічного обладнання, освітлюваних приладів, інсоляції від засклених огороджень не повинна перевищувати: 35 Вт/м2 при
опроміненні 50 % поверхні тіла і більше; 70 Вт/м2 - при величині опромінення поверхні тіла 25-50 %; 100 Вт/м2 - при опроміненні не більше 25 % поверхні тіла працюючого.
При наявності відкритих джерел випромінювання (нагрітий метал, скло, відкрите полум'я) допускається інтенсивність опромінення до 140,0 Вт/м2. Розмір опромінюючої площі не повинен перевищувати 25% поверхні тіла працюючого при обов'язковому використанні засобів індивідуального захисту (спецодяг, окуляри, спецвзуття).
Заходи захисту від інфрачервоного випромінювання, передбачені проектом:
- теплоізоляція гарячих поверхонь;
- охолодження тепловипромінюючих поверхонь (водою, продувка);
- видалення робочих від місця випромінювання (захист відстанню);
- автоматизація (механізація) виробничих процесів (щит управління);
- екранування джерела випромінювання;
- застосування засобів індивідуального захисту (використання спецодягу з бавовняної тканини з вогнестійкою просоченням, спецвзуття, окуляри зі світлофільтрами з жовто-зеленого або синього скла, рукавичок, рукавиць, захисних масок).
Електробезпека.
У робочому приміщенні живлення електроустановок здійснюється від трьох фазної чотирьох провідної електричної мережі змінного струму промислової частоти з глухо заземленою нейтраллю напругою 380/220 В.
Згідно ПУЕ - 17 гранично допустимі напруги дотику наведено в таблиці 4.3.
Таблиця 4.3 – Гранично допустимі напруги дотику
| Тривалість дії, с | До 0,1 | 0,2 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | Понад 1 с. до 5с. |
| Напруга дотику, В | 500 | 400 | 200 | 130 | 100 | 65 |
Технічні засоби для безпеки працюючого персоналу з сушильною установкою використані у проекті:
- ізоляція струмопровідних частин;
- мала напруга, вирівнювання потенціалів;
- запобіжна сигналізація, блокування, знаки безпеки;
- засоби індивідуального захисту;
- маркування струмоведучих частин електроустаткування;
- недосяжність підвісу живлячого провідника.
Захист людини від ураження електричним струмом в мережі із зануленням здійснюється завдяки тому, що при замиканні однієї з фаз на занулений корпус в ланцюзі цієї фази виникає струм короткого замикання, який впливає на струмовий захист, внаслідок чого відбувається відключення аварійної ділянки від мережі. Крім того, ще до спрацьовування захисту струм короткого замикання викликає перерозподіл напруги в мережі, напругу корпусу, що призводить до зниження, щодо землі. Таким чином, занулення зменшує напругу дотику і обмежує час, протягом якого людина, що доторкнулася до корпусу, може потрапити під дію напруги.
Для захисту від удару струму в випадку пошкодження ізоляції використовується автоматичне відключення живлення.
Основні заходи електробезпеки:
- Ізоляція струмопровідних частин, які знаходяться під напругою.
- Мала напруга в електричних ланцюгах змінного струму, що не перевищує 40 В, і постійного струму - не вище 110 В.
- Елементи для захисного заземлення металевих, неструмоведучих частин, які випадково можуть потрапити під напругу (при порушенні ізоляції, режиму робот і т.п.).
- Автоматичні пристрої, які відключають електроспоживачів від мережі, якщо доступні для людського дотику здебільшого потрапляють під напругу.
- Засоби контролю ізоляції та сигналізації про їх ушкодженнях, а також для відключення установки при зменшенні опору ізоляції нижче припустимого рівня.
- Попереджувальні написи, знаки, фарбування струмопровідних частин у сигнальні кольори та інші засоби сигналізації про небезпеку.
- Використовується знижена напруга (аварійне освітлення 220 В, система місцевого освітлення 42 В, переносне освітлення 12В).
- Світильники розташовуються на висоті не менш 2,5 м над робочими місцями.
В компресорному цеху та цеху теплообмінного обладнання передбачена аварійна вентиляція, яка реалізується витяжною вентиляцією для створення розрідження в приміщенні лише з причини аварії. Запуск відбувається вручну і від датчиків налаштованих на величину гранично допустиму концентрацію речовин.
Біля вимикачів, контакторів, магнітних пускачів, рубильників та інших пускових пристосувань, а також запобіжників, змонтованих на групових щитах, повинна бути напис і покажчик, до якого двигуну вони належать.
Для захисту електричних ланцюгів від струмів перевантаження та від короткого замикання застосовують запобіжники. Залежно від типу електроспоживача, запобіжники можуть бути пробкових, трубкові, пластинчасті і інших видів.
Пожежна безпека.
У цеху небезпека виникнення пожежі пов'язана, переважно, з високим робочим температурним режимом, утворенням вибухонебезпечної суміші при витоку масла і його контакті з киснем, великої кількості споживачів електроенергії різної потужності і т.п.
За пожежною небезпекою, згідно ДСТУ Б В.1.1-36:2016, цех в якому розмішена сушильна установка відноситься до категорії "Г".
Будівля та приміщення забезпечуються необхідною кількістю вогнегасників, згідно з вимогами загальнодержавних Правил пожежної безпеки в Україні, які встановлюються в легкодоступних та помітних місцях (коридорах, біля входів або виходів з приміщень) таким чином, щоб вони не заважали під час евакуації.
Відстань від можливого осередку пожежі до місця розташування вогнегасника не повинна перевищувати 20м. Місця розташування вогнегасників позначають вказівними знаками, відповідно до чинних державних стандартів.
Впроваджені наступні засоби пожежогасіння згідно із ДСТУ 3675-98.
пінні вогнегасники типу ОХП-10, повітряно-пінні вогнегасники типу ОВП-10;
порошкові ОП-2, ОП-5;
пісок;
Встановлюють охоронно-пожежну сигналізацію автоматичного типу.
Цех захищено від прямого удару блискавки (відповідно до ДСТУ Б В.2.5-38:2008) за допомогою блискавковідводу, що складається з блискавкоприймача (що приймає на себе розряд блискавки), заземлювача і струмопровідника. Тип одиночний стрижньовий: h= 100м, висота його зони захисту під землею h0 = 0,87
1 2 3 4 5