122791 (Автоматизация процесса подготовки шихты), страница 12

При герметизации оборудования особое внимание обращают на тщательность уплотнения стыков отдельных частей тех машин, внутри которых при переработке сырья образуется повышенное давление (молотковые дробилки, шаровые мельницы, дезинтеграторы и др.).

В составных цехах применяются местные вентиляционные устройства, отсасывающие пыль от отдельных машин и аппаратов.

Одним из действенных способов, предотвращающих образование и проникание пыли в производственные помещения, является пневматическое транспортирование сыпучих материалов, которое имеет целый ряд преимуществ перед механическим транспортированием (ленточные конвейеры, элеваторы, шнеки, электропогрузчики, электрокары, тельферы и др.). Преимущество пневмотранспорта — в высокой производительности, полной герметизации транспортируемого материала от внешней среды, благодаря чему предотвращается загрязнение атмосферы; безопасности обслуживания из-за отсутствия механических приводов и движущихся частей; отсутствия потерь материала от распыления; простоте установки и управления; возможности транспортировки материала в малогабаритных помещениях; возможности полной автоматизации всего технологического процесса.

Экологически опасным фактором, создаваемым самой системой автоматизации, является возможность возгорания изоляции электропроводок с выбросом в атмосферу вредных продуктов её горения. Эта ситуация предотвращается защитой от короткого замыкания (см. п.4.3).

При монтаже системы автоматизации возникают различного рода отходы. Ряд из них (обрезки стальных, медных, алюминиевых труб) являются экологически безопасными и представляют немалую ценность как вторичное сырье. Другие отходы – упаковки приборов, обрезки полиэтиленовых труб, проводов в ПВХ изоляции являются экологически опасными в плане загрязнения окружающей среды в случае возгорания. Поэтому эти два вида отходов должны собираться в малогабаритные контейнеры на рабочих местах отдельно друг от друга и утилизироваться соответствующим образом.

Для предупреждения отравления вредными веществами (соединений мышьяка, селена и пр.), работы с ними выполняют в отдельных, изолированных, помещениях с эффективной вентиляцией, механизированным и обеспыленным технологическим процессом. Воздух, отсасываемый из вытяжных шкафов очищается в фильтрах.

Немаловажным экологическим фактором является шум и вибрация в составном цехе. Существует несколько способов борьбы с ними. Основным условием, снижающим влияние данного фактора, является исключение причин его образования. Значительно уменьшается шум при закрытии приводов машин звукоизолирующими кожухами, своевременной смазкой трущихся узлов и деталей, использованием менее шумных пневматических схем механизмов.

Для уменьшения шума и вибрации, создаваемых вентиляторами, под рамы вентиляторов укладывают резиновые прокладки, которые являются хорошими виброгасителями для машин с большой частотой вращения (2000—3000об/мин). В машинах с меньшей частотой вращения применяют пружинные или резиновые амортизаторы.

Если невозможно устранить причины возникновения шума в самой конструкции агрегата, проводят мероприятия, препятствующие распространению шума.

Для поглощения вибрации, создаваемой мощными вентиляторами, электромоторами, их устанавливают на отдельных фундаментах, виброизолированных от пола, стен и прочих конструкций зданий.

В шумных производственных помещениях относительно небольшого объема (400—500 м³) облицовывают потолок и часть стен (не менее 50% их поверхности) звукоизолирующими материалами, например акустической штукатуркой, акустическими пористыми плитами, перфорированными конструкциями. Встекольном производстве такую облицовку применяют в вентиляционных помещениях машинно-ванных и составных цехов.

Если по условиям эксплуатации агрегаты, издающие при работе шум, не могут быть звукоизолированы, то применяют индивидуальные средства защиты от шума: звукоизолированные кабины и противошумы или антифоны.

Еще одним немаловажным фактором, который необходимо принять во внимание, это значительное количество отходов в виде упаковок оборудования, обрезков проводов, алюминиевых, медных, стальных и пластиковых труб, которое остается при монтаже системы автоматизации.

Тепловыделение от приборов системы автоматизации не превышает сотых долей процента от тепловыделения технологического оборудования и по этой причине может не учитываться.

4.5 Повышение устойчивости функционирования

Система управления процессом подготовки шихты, как и любая техническая система подвержена отказам. В зависимости от конкретного места отказа различаются последствия последнего.

При отказе системы автоматического регулирования нарушаются контролируемые ею параметры технологического режима. Управление оборудованием полностью восстанавливается при переходе на ручной режим.

При сбое в электропитании системы автоматизации полностью выключаются все приборы и средства автоматизации. Обеспечивается безопасный останов технологического процесса, благодаря соответствующему выбору нормально открытых и нормально закрытых регулирующих и запорных органов на трубопроводах подачи сырья и энергоносителей.

Повышению устойчивости функционирования способствует ограничение типов используемой аппаратуры. Такое решение упрощает техническое обслуживание, ремонт аппаратуры, сокращает число допускаемых при этом ошибок и уменьшает потребность в разнотипных запасных комплектах приборов.

При возникновении чрезвычайных ситуаций обеспечить полную сохранность системы автоматизации невозможно из-за большого объёма и разбросанности аппаратуры. Это не так опасно, поскольку стоимость системы автоматизации относительно невелика по сравнению со стоимостью технологического оборудования.

4.6 Расчет подпорной вентиляции для помещения КИП и автоматики

Вентиляция как защита применяется для конкретного помещения как напорная с ручным и автоматическим пуском (например, при срабатывании конечных выключателей при открытии или закрытии дверей, или по сигналу от датчика предельной концентрации).

Рассчитаем мощность вентилятора для помещения КИП и автоматики.

Строительный объем помещения равен: ,

Где – длина помещения операторской (м), (м),

– его ширина (м), (м)

– высота (м), (м)

(м³)

Зная объем помещения, рассчитаем мощность вентилятора :

где – объем воздухообмена (м³/ч), .

Принимаем – кратность вентиляции, которая показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа.

Тогда (м³/ч).

– напор вентиляции, для расчета допустимо применять (Па).

– потери воздуха на всасывающих трубопроводах, для воздуховодов менее 10м.

– для центробежных вентиляторов.

Отсюда (Вт).

Рассчитаем мощность электродвигателя для данного вентилятора :

,

Принимаем ,

– компенсация потерь мощности на нагрев электродвигателя, падение КПД и увеличение сопротивления из-за старения двигателя. Для вентиляторов, мощность которых не превышает 5кВт, принимают .

Следовательно, (Вт).

В результате получили, (Вт), (Вт).

Принимаем электродвигатель мощностью 150 Вт герметичного пылезащищенного исполнения. Кроме того, в условиях высокой запыленности составных цехов, требуется очищать нагнетаемый воздух от пыли. Для этого на всасывающей стороне устанавливают фильтры для очистки воздуха. Например, фильтр, имеющий следующие параметры:

• габаритные размеры 514/514/58 мм;

• производительность 1540м³/ч;

• удельная воздушная нагрузка 7000 м³/см²;

• начальное сопротивление 5кгс/см²;

• пылеемкость 2300г/м².

4.7 Заключение

Составной цех подготовки шихты в производстве стекла является довольно вредным производством, с наличием большого числа вредных, опасных, аварийных, экологически опасных факторов. Поэтому вопросам обеспечения безопасности должно уделяться самое пристальное внимание на всех этапах проектирования технологического оборудования, системы автоматизации, при монтаже и эксплуатации системы.

Комплексным применением всех технических, технологических, конструктивных и санитарно-технических мероприятий в составных цехах достигают повышения уровня технической, пожарной и экологической безопасности, повышения устойчивости функционирования оборудования, в том числе и в период чрезвычайных ситуаций.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Введение

В России, как и в других промышленных государствах, стекольную промышленность причисляют к малым отраслям производства. Но все же стекольная промышленность занимает ключевую позицию, так как стекло в качестве заводского материала часто является необходимой основой для готового изделия или целой системы. Стекольная промышленность по условиям поставок тесно связана с другими отраслями промышленности.

По сравнению с другими промышленными отраслями, стекольная индустрия относится к тем областям, в которых создание материала включает его формование и обработку. Во многих других отраслях промышленности на первом плане находится или создание нового материала (например, в химической промышленности), или преобразование основы материала (например, в машиностроении). Выполняя такую двойную функцию, стекольная промышленность имеет огромное количество задач в области разработок и научных исследований.

Процессы оптимизации производства стекла происходят в той сфере, которая связана с множеством других областей, таких как энергетика (применение вторичного сырья – стеклобоя, использование тепла отходящих газов – рекуперация тепла, экология – очистка воздуха и отработанных газов и экономика производства снижение производственных затрат), что позволяет более комплексно использовать все меры для улучшения технологических процессов.

Растущую комплексность в производстве стекла можно преодолеть путем эффективного расширения применения измерительной техники, автоматического регулирования. В настоящее время большое количество стекловаренных печей приводится в действие посредством систем управления, и автоматизация технологических процессов охватывает все сферы производства стекла.

В связи с этим модернизация производства стекла и его автоматизация являются на сегодняшний день необходимым этапом развития стекольной промышленности в России.

Кроме того, надо заметить, что производство стекла и стеклянных изделий (например, тара, посуда и т.д.), как правило, рентабельно, быстро окупаемо и, следовательно, экономически выгодно, т.к. стекло как товар не имеет срока годности.

Можно сделать вывод, что стекольная промышленность является одной из наиболее перспективных отраслей промышленности. Однако в России данная ветвь производства нуждается в дальнейшем развитии.

5.2 Исходные данные для расчёта эффективности инвестиционного проекта

Смета затрат является закрытой финансовой информацией ООО ПКФ «Астраханьстекло», поэтому в дипломном проекте смета затрат приводится приближенно.

5.2.1 Смета затрат:

Для эффективности инвестиционного проекта нет необходимости приводить полную смету затрат, достаточно определить изменяющиеся при внедрении новой системы автоматизации статьи затрат, которые, по существу, и определяют эффективность инвестиционного проекта.

Для составного цеха такими статьями являются:

1) затраты на газ:

• годовой расход газа – 965790,00 м³;

• цена за 10³ м³– 1000 руб;

• общие затраты на газ – 965790,00 руб.

2) затраты на электроэнергию, потребляемую приборами КИП:

• номинальная потребляемая мощность – 1,30 кВт;

• общее время работы установки в год – 157680 часов;

• общий расход электроэнергии в год – 8560,00 кВт;

• цена за 1 кВтч – 1,1 руб;

• общие затраты на электроэнергию – 9416,00 руб.

Все остальные статьи сметы затрат, в том числе затраты на заработную плату, отчисления в различные бюджетные и внебюджетные фонды, транспортные расходы не изменятся, что будет показано в последующих разделах технико-экономического обоснования внедрения новой системы автоматического управления процесса подготовки шихты.

5.2.2 Стоимость приборов и средств автоматизации по оптовым ценам приобретения

В связи с тем, что внедряемая система автоматизации использует большое количество технических средств автоматизации от существующей системы, в том числе все исполнительные механизмы, перечень вновь приобретаемых приборов и средств автоматизации сравнительно невелик.

Таблица 5.1

№ п/п	Наименование	Цена
1	Контроллер Octagon 6440	39650,00
2	Измеритель влажности	11230,00
3	Концентратомер	10150,00
4	Расходомер	13200,00
5	Манометр	12276,00
6	Реле давления РПД-М	1250,00
7	Термопара МЕТРАН ТХК-802	740,00
8	Блок питания 4БП-36	2050,00
9	Электрический кабель	13,00
10	Рабочая станция MITAC W-120	20500

5.3 Расчёт эффективности инвестиционного проекта

5.3.1 Расчёт объёма инвестиций

Общий объём инвестиций включает в себя затраты на приобретение приборов и затраты, связанные с монтажом приборов.