ПЗ. 4. Вопросы техники безопасности, охрана труда и охрана окружающей среды

• Название: 4. Вопросы техники безопасности, охрана труда и охрана окружающей среды
• Дата: 12.02.2021
• Размер: 274.5 Kb.
• Имя файла: ПЗ .doc
• Тип: Документы; #175955

С ОДЕРЖАНИЕ
Введение

1.Общая часть

1.1 Исходные данные для проектирования 1.2 Описание конструкции агрегата

1.3 Описание футеровки, обоснование выбора, описание способа изготовления

2. Расчет основных параметров

2.1 Расчет горения топлива

2.2Расчет количество теплоты, теряемой через отверстие

2.3 Расчет потерь тепла излучением через открытое загрузочное окно

3. Работа агрегата. Неполадки в работе и способы их устранения

4. Вопросы техники безопасности, охрана труда и охрана окружающей среды

5. Механизация и автоматизация агрегата

Специальная часть

Заключение

Список литературы

Приложения А

В ВЕДЕНИЕ.

Литейное производство, одна из отраслей промышленности, продукцией которой являются отливки, получаемые в литейных формах при заполнении их жидким сплавом. Годовой объём производства отливок в мире превышает 80 млн. т, из которых около 25% приходится на Россию. Методами литья изготовляется в среднем около 40% (по массе) заготовок деталей машин, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, доля литых изделий составляет 80%. Из всех производимых литых заготовок машиностроение потребляет примерно 70%, металлургическая промышленность — 20%, производство санитарно-технического оборудования — 10%. Литые детали используют в металлообрабатывающих станках, двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, насосах, электродвигателях, паровых и гидравлических турбинах, прокатных станах, сельскохозяйственных машинах, автомобилях, тракторах, локомотивах, вагонах. Значительный объём литых изделий, особенно из цветных сплавов, потребляют авиация, оборонная промышленность, приборостроение. Литейное производство поставляет также водопроводные и канализационные трубы, ванны, радиаторы, отопительные котлы, печную арматуру и др. Широкое применение отливок объясняется тем, что их форму легче приблизить к конфигурации готовых изделий, чем форму заготовок, производимых др. способами, например ковкой. Литьём можно получить заготовки различной сложности с небольшими припусками, что уменьшает расход металла, сокращает затраты на механическую обработку и, в конечном счёте, снижает себестоимость изделий. Литьём могут быть изготовлены изделия практически любой массы — от нескольких грамм до сотен тон, со стенками толщиной от десятых долей миллиметров до нескольких метров. Область применения литых деталей непрерывно расширяется.
1 .ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1. 
   Исходные данные
   

а) Подогрев металла 1150-1250°С.

б) Калориметрическая температура горения 1900-2000°С.

в) Теплота сгорания 8380 кдж/м³ (2000 ккал/м³).

г) Производительность печи 150-200 т/ч.

д) Удельная производительность 600 кг/(м²·ч).

е) Температура дымовых газов в хвосте печи 1100-1150°С.
.3)2. е должна обеспечиваться:

1.2 Описание конструкции агрегата

Фундамент печи предназначен для равномерной передачи массы печи на грунт. Различные грунты могут выдержать разную нагрузку. Давление, производимое подошвой фундамента на грунт, принимают не свыше 2500 кПа. Для обеспечения равномерной осадки фундамента нагрузка должна быть одинаковой по всему периметру подошвы. Фундамент строят из бетона. Во избежание расшатывания глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта.

Фундамент защищает от действия высоких температур (максимальная температура не выше 200ºС).

Каркас печи возводят на фундаменте. Назначение каркаса – воспринимать усилия, возникающие от массы металла другого материала, находящегося в печи, футеровки печи и других элементов, которые крепятся на каркасе.

Каркас печи стационарный, жесткий, при котором в кладке печи оставляют температурные швы для компенсации температурного расширения в кладке. Жесткий каркас заставляет кладку расширяться в сторону температурного шва.

Выбран стальной каркас жесткой конструкции листовой стали Ст 3 толщиной 6мм.

Продукты горения газа из рабочего пространства печи удаляются через борова.

1 .3 Описание футеровки, обоснование выбора, описание способа изготовления.

Рабочий слой печи – шамотный огнеупор. Шамотными называют огнеупорные материалы, содержащие 30-45% Al₂O₃ и изготовленные из огнеупорных глин. Огнеупорные глины имеют огнеупорность не ниже 1580 ºС и содержит не менее 95% минерала каолинита Al₂O₃ * 2SiO₂ * 2H₂O.

Шамотные огнеупорные изделия стандартизированы по основным свойствам, размерам и внешнему виду. Характеристика шамотных изделий:

Огнеупорность, ºС 1580-1750

Температура начала деформации под нагрузкой, ºС 1250-1400

Предел прочности при сжатии, МПа 19-50

Пористость % 30

Термическая стойкость (число водяных теплосмен) 10-15

Усадка при 1200-1400ºС, % 0,7-1

Шамотные огнеупорные материалы отличаются низкой температурой начала деформации под нагрузкой, заметной усадкой при высоких температурах, значительной пористостью и удовлетворительной термостойкостью.

Шамотные огнеупорные материалы имеют низкую химическую стойкость по отношению к основным и удовлетворительную по отношению к кислым расплавленным шлакам. Шамотными огнеупорными материалами футеруют нагревательные печи, температура в которых не превышает 1350ºС.

Шамотный огнеупор выбран, потому что это наиболее распространенный огнеупорный материал, он имеет низкую стоимость и возможность получения из местного сырья, а также отвечает всем требованиям работы агрегата.

Теплоизоляционный материал в агрегате – диатомит.

Диатомит – природный материал, представляющий собой остатки панцирных микроорганизмов. В естественном виде его применяют в виде сыпучих материалов и обмазок. Диатомитовый кирпич изготавливают формовкой диатомитового порошка с глиной с последующим обжигом. Кирпич выпускают трех марок: 500, 600 и 700 (цифры соответствуют плотности) и используют до температуры 900ºС для кладки наружного слоя изоляции стен и сводов. Его предел прочности на сжатие в зависимости от плотности составляет 0,6 – 1 МПа. Теплопроводность 0,12 – 0,6 Вт/(м*К).

Ф утеровка печи состоит из пода, стен и свода.

Под печи выкладывают на стальные листы, опирающиеся на подподовые балки. Зазор между подом и фундаментом, образуемый между подподовых балок, оставляют для того, что бы обеспечить циркуляцию воздуха во избежание перегрева низа пода и верха фундамента. Под делают многослойным. Нижние слои, называемые выстилкой, выкладывают из теплоизоляционного диатомитового кирпича и огнеупорного шамотного кирпича, а верхние слои – из огнеупорного шамотного. При кладке пода обеспечивают тщательную перевязку швов. Ряды кирпичей кладут в вперемежку – то на плашку, то на ребро; самый верхний ряд кладут всегда на ребро. Такая кладка лучше противостоит механическим воздействиям, испытываемым поверхностью пода.

Стены печей выкладывают из кирпичей на плашку. Стены делают многослойными; внутренний слой – огнеупорный шамот, наружный – теплоизоляционный диатомит. В стенах печей имеются отверстия: рабочие смотровые окна, отверстия для горелок и т.д. Эти отверстия не должны ослаблять кладку. Для этого вокруг отверстий изоляционный кирпич не выкладывают, а напускают до кожуха огнеупорный кирпич. Окна перекрывают арками или специальными плитами. С наружной стороны рабочие окна армируют рамами. Стены нагревательных печей делают вертикальными. При кладке стен печей, так же как и при кладке пода, вертикальные швы перевязывают.

Свод печи имеет сложную фасонную конфигурацию и состоит из специальных кирпичей, что видно на чертеже.


2 . РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ.

2.1 Расчет горения топлива.

Горением называют процессы взаимодействия топлива с окислителем, сопровождающиеся выделением теплоты и теплового излучения. В большинстве случаев окислителем является кислород воздуха. Процессы горения состоят из двух основных стадий: смешение топлива с воздухом (окислителем), горние топлива.

Состав газообразного топлива:

СО₂ = 6% Н₂ = 0,5% СО = 1% N₂ = 89,5% CH₄ = 1% Н₂О = 2%

Горючие составляющие в зависимости от количества воздуха, подаваемого для горения, вступают с кислородом воздуха в следующие реакции:

СО + ½ О₂ = СО₂ + 12700 кДж / м³

Н₂ + ½ О₂ = (Н₂О)_пар + 121020 кДж /кг или 10800 кДж/м³

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2(Н₂О)_пар + 36000 кДж / м³

Принят коэффициент расхода воздуха при горении для газообразного топлива n =1,2.

Таблица 1.1 - Расчет горения газообразного топлива

Топливо			Воздух, м3			Продукты горения, м3
Соста- вляю- щие	Содер- жа- щие, %	Коли- чество, м3	О2	N2	Всего О2+N2	СО2	Н2О	О2	N2	Всего
СО2	6	6	-			6,00	-	-	-
Н2	0,5	0,5	0,25			-	0,50	-	-
СО	1	1	0,50			1,00	-	-	-
N2	89,5	89,5	-			-	-	-	89,50

П родолжение таблицы 1.1

Топливо			Воздух, м3			Продукты горения, м3
Соста- вляю- щие	Содер- жа- щие, %	Коли- чество, м3	О2	N2	Всего О2+N2	СО2	Н2О	О2	N2	Всего
СН4	1	1	2,00			1,00	2,00	-	-
Н2О	2	2	-			-	2,00	-	-
	100	100	2,75	10,35
n = 1.0			2,75	10,35	13,1	8,00	4,50	-	99,85	112,35
n = 1,2			3,3	12,46	15,71	8,00	4,50	0,55	101,91	114,99
			21	79	100	7,00	43,90	0,50	88,60	100,00

Материальный баланс горения

Поступило Получено

газа 100 м³,в том числе в килограммах газа 100 м³, в том числе в килограммах

СО₂ = 6*44/22,4=11,79( кг) СО₂=8*44/22,4=15,71(кг)

Н₂ = 0,5*2/22,4=0,05(кг) Н₂О=4,5*18/22,4=3,62(кг)

СО=1*28/22,4=1,25(кг) О₂=0,55*32/22,4=0,79(кг)

N₂=89,5*28/22,4=111,88(кг) N₂=101,91*28/22,4= 127,39(кг)

СН₄=1*16/22,4=0,71(кг) Н₂О=2*18/22,4=1,61(кг)

______________________________________________________________

127,29(кг) 147,51(кг)

В оздух:

О₂=3,3*32/22,4=4,71(кг)

N₂=12,41*28/22,4=15,51(кг)

__________________________

20,22(кг)

∑_приход=127,29+20,22=147,51(кг)

∑_расход=147,51(кг)

Расчет калориметрической температуры горения

топлива.

Объем воздуха на 1 м³ топлива:

V_{в пр.}=15,71/100=0,16(м³/м³)

V_п.г.пр.=114,99/100=1,15(м³/м³)

Плотность продуктов горения:

γ_п.г.пр.= ∑_расход/(100* V_п.г.пр),

где ∑_расход - сумма расхода, кг;

V_п.г.пр - объем продуктов горения единицы топлива, м³.

γ_п.г.пр.=147,51/114,99=1,28 (кг/м³)

Для определения t_k найдено удельное количество теплоты 1м³ продуктов горения.

i_п.г. = Q_н / V_п.г.пр,

где Q_н-теплота сгорания;

V_п.г.пр - объем продуктов горения единицы топлива, м³.
Теплота сгорания топлива по формуле Менделеева:

Q_н=126*CO+108*H₂+358*CH₄+590*C₂H₄+638*C₂H₆+

+913*C₃H₈+1187*C₄H₁₀+234H₂S (1)

Q_н=126*1+108*0,5+358*1=538(кДж/м³)

i_п.г =538/1,15=467,83(кДж/м³)

По приложению А определено удельное количество теплоты 1 м³ продуктов горения.

Пусть t₁=300С˚

i _n.r1 = 0.01(C^t1_co2 * CO₂ + C^t1_Н2О*Н₂О+ C^t1_N2*N₂)*t₁, (2)

где C^t1-удельное количество теплоты;

i_n.r1=0,01*(1,86*7+1,55*3,9+1,36*0,5+1,31*88,6)*300=407,37(кДж/м³)

Пусть t₂=400С˚

i_n.r2 = 0,01(C^t2_co2 * CO₂ + C^t2_Н2О*Н₂О+ C^t2_N2*N₂)*t₂,

где C^t2-удельное количество теплоты;

i_n.r2=0,01*(1,93*7+1,57*3,9+1,38*0,5+1,32*88,6)*400=549,1(кДж/м³)

Получено так, что i_nr1 < i_п.г < i_nr2 оба эти условия соблюдены.

Составлена пропорция:

(t₂ - t₁)/(i_nr2 - i_nr1) = (t₂ - t_k)/(i_nr2 - i_nr), (3)

откуда

t_k = t₂ - (i_nr2 - i_nr)*100/(i_nr2 - i_nr1), (4)

где t_k-колориметрическая температура;

t₂=400 С˚

t_k=400-(549,1-467,83)*100/(549,1-407,37)=342,66С˚
2.2 Расчет количество теплоты, теряемой через отверстие.

Размер загрузочного окна составляет 1000*1500 мм.

Через окна и отверстия в стенках, своде или поде печи происходит излучение тепловой энергии. Ее количество зависит от формы и размеров окна:

Q=C₀[(Т₁/100)⁴-(Т₂/100)⁴]FФ, (4)

где Т₁ и Т₂ – температуры печи и окружающего ее пространства, К;

F- Площадь окна, м² ;

С₀ – коэффициент изучение абсолютно черного тела, равный 5,7Вт/(м²*К);

Ф - коэффициент диафрагмирования (приложение 5).

t₁ = 900ºС

t₂ = 20ºС

Т=t+273

Т₁ = 900 + 273= 1173 (К)

Т₂ = 20 + 273 = 293 (К)

Ф = 0,79

F = 1000*1500=1500 (мм²)= 1,5 (м²)

C₀ = 5,7

Q= 5,7*[(1173/100)⁴ – (293/100)⁴]*1,5*0,79=127377 (Вт)

Вывод: Потери составляют 127,38 кВт/час. Для уменьшения потерь в процессе работы необходимо закрывать окно огнеупорными створками.
2.3 Расчет потерь тепла стенками печи теплопроводностью.

Теплопроводность – передача тепла от одних частей тела к другим, обусловленная разностью температур. Теплопроводность присутствует во всех видах передачи тепла.

t_печи = 900⁰С

t_{воздуха} = 20⁰С

Рабочий слой – шамот.

S₁ = 0,5; м

Теплоизоляционный слой – диатомит.

S₂= 0,01; м

Каркас – сталь.

S₃ = 0,006; м.

Площадь поверхности стенки 1 м² .

Определяем среднюю температуру стенки при стационарном температурном поле:

t_ср = (t_печи + t_{воздуха})/2. (5)

t_ср = (900 + 20) /2 = 460ºС

Определение теплопроводности огнеупора при t_cр по приложению 9:

λ₁ = 0,84 + 0,6*10^-3*t_ср;

λ₁=0,84 + 0,6*460/1000 = 1,116 (Вт/м*К).

λ₂= 0,11 + 0,232*10^-3*t_ср;

λ₂ = 0,11 + 0,232*460/1000 = 0,217 (Вт/м*К).

Определение теплопроводности стали при t_cр по приложению 4:

λ₃= 42, 7 – (42,7 – 39,3)/100*60 = 40,66 (Вт/м*К).

О пределение поверхностной плотности теплового потока:

q = (t₁ - t₄)/( S₁/λ₁+ S₂/λ₂+ S₃/λ₃); Вт/ м² (6)

где: S – толщина слоя, м;

t₁ – условно принимаем равной t_печи;

t₄ – температура воздуха.

q = (900 – 20)/(0,006/40,66 + 0,5/1,116 + 0,01/0,217)= 969,16 (Вт/ м²).

Определение теплового потока:

Q=q*F;Вт (7)

где: F – площадь стенки печи.

Q = 969,16*1= 969,16 (Вт) = 0,97 (кВт).

Определение теплоты, теряемой стенками печи за сутки τ :

W = Q_*τ; Вт_*ч; кВт*ч.

W = 3600*24*0,97= 83808 (кВт*ч).

Определение температуры на границе слоев из шамота и диатомита:

t₂= t₁ – q* S₁ / λ₁ = 900 – 969,16*/1,116= 465,79 ºС.

Определение температуры на границе слоев из диатомита и стали:

t₃ = t₂ - q* S₂ / λ₂ = 465,79 - 969,16*0,01/0,217 = 421,13 ºС.

3 . РАБОТА АГРЕГАТА. НЕПОЛАДКИ В РАБОТЕ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ.

В горелках внутреннего смешения газ с воздухом перемешивается в самой горелке. Из горелки в горелочный туннель поступает хорошо перемешанная газовоздушная смесь, подготовляемая в смесителях. При перебоях подачи газа во избежание взрывоопасной обстановки необходимо обеспечить автоматическое отключение электрозажигателя.

При зажигании и гашении горелки используют воздушную шайбу. Горелку зажигают при закрытой, т.е. прижатой вплотную к смесителю воздушной шайбе, и закрытой щели для подсоса воздуха; во время работы горелки воздушная шайба открыта.

4 . ВОПРОСЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНА ТРУДА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Разработку, организацию и проведение технологических процессов изготовления отливок из черных и цветных металлов и их сплавов необходимо производить с соблюдением требований безопасности, устанавливаемых ГОСТ 12.3.002, ГОСТ 12.3.027, ГОСТ 18169, Санитарными правилами организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию (№ 1042-73) и др.

Безопасность технологических процессов в литейном производстве должна обеспечиваться:

Исключением средствами коллективной или индивидуальной защиты непосредственного воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов.

Требования безопасности к технологическим процессам должны быть изложены в технологической документации. Контроль за включением этих требований и полнотой их отражения в технологической документации осуществляет служба главного металлурга (технолога) предприятия.

Технологические документы подлежат утверждению при наличии в них требований безопасности.

Организацией рабочего места необходимо обеспечить нахождение работника за ограждением опасных зон оборудования.

Остановка оборудования на ремонт, смазку, чистку, осмотр и т.п. должна производиться дежурным электромонтером отключением главного рубильника и запиранием его на замок в положении "выключено" или снятием плавких предохранителей. Пуск оборудования необходимо осуществлять с обеспечением мер при работах с повышенной опасностью.

З дания литейного производства с его экологически напряженными технологиями со значительными выбросами в окружающую среду пыли, аэрозолей, газов (отделения или участки обрубки и термической обработки, подготовки формовочных материалов, обжига извести и т.д.) должны иметь санитарно - защитную зону, планировка которой должна быть согласована с органами Государственного санитарно - эпидемиологического надзора и утверждена главным инженером (техническим директором) организации.

Площадь санитарно - защитной зоны может быть уменьшена или увеличена против норм проектирования из условия соблюдения в воздушной среде по границе этой зоны санитарных норм допустимых концентраций вредных выбросов производства, при этом запрещается уменьшение санитарно - защитной зоны против норм проектирования при работе конверторов, мартеновских и других газопламенных печей, вагранок открытого типа.

Производственные помещения с постоянным пребыванием персонала должны иметь высоту от пола до низа выступающих конструкций перекрытия (покрытия) не менее 2,2 м, от пола до низа выступающих частей коммуникаций и оборудования в местах регулярного прохода работников и на путях эвакуации - не менее 2 м, в местах нерегулярного прохода работников - не менее 1,8 м.

Ширина пешеходных переходов должна быть: общих - не менее 1,0 м, к рабочим местам - не менее 0,6 м.

При выборе цвета для окраски внутренних поверхностей помещений, конструкций и оборудования следует руководствоваться указаниями по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий, ГОСТ 12.4.026.

Генеральная уборка производственных помещений (с побелкой стен), металлоконструкций, воздуховодов вентиляционных систем литейных цехов должна производиться не реже двух раз в год.

У становки для удаления пыли, воздухо- и газопроводы колошникового газа должны деарироваться и очищаться. Установки, которые для очистки должны разбираться, необходимо герметично изолировать от газопровода.

Световые проемы литейных цехов (окна, фонари) рекомендуется очищать от пыли и копоти один раз в 3 месяца, а в складских и заготовительных помещениях - не менее двух раз в год.

В течение рабочего дня и после каждой смены должна производиться уборка рабочих мест, проходов и проездов.

При применении воды для удаления пыли со стен, ферм, металлоконструкций должны быть организованы водостоки в канализацию. Электрические устройства на время уборки должны быть отключены и укрыты.

Для складирования материалов, заготовок, готовых изделий в литейном цехе должны быть выделены специальные площадки.

Крыши зданий литейных цехов по периметру должны иметь ограждения в соответствии со СНиП 2.09.02. Высота защитных ограждений должна быть не менее 0,6 м. Крыши должны быть исправными, оборудованы устройствами для организованного стока атмосферных вод и систематически очищаться от производственных выбросов, а зимой - от снега и льда.

При проведении работ по очистке верхнего свода, ферм и кровли здания цеха должны приниматься меры по предотвращению падения работников.

Производственные помещения литейных цехов должны быть обеспечены противопожарными средствами в соответствии с Правилами пожарной безопасности в Российской Федерации, ГОСТ 12.4.009.

К первичным средствам пожаротушения должен быть обеспечен постоянный беспрепятственный доступ. Места размещения первичных средств пожаротушения должны быть обустроены и обозначены указателями в соответствии с требованиями Правил пожарной безопасности в Российской Федерации.

И спользование средств пожаротушения не по назначению запрещается.

За техническим состоянием производственных зданий и сооружений должен осуществляться постоянный надзор. Общие технические осмотры производственных зданий и сооружений должны проводиться два раза в год - весной и осенью. Результаты осмотров производственных зданий и сооружений должны оформляться актами. На каждое производственное здание и сооружение должен быть составлен технический паспорт.

Литейный цех и другие объекты литейного производства должны иметь утвержденные главным инженером (техническим директором) организации планировки зданий, где должны быть отображены габаритные контуры и размеры размещенного оборудования, площадей для обслуживания оборудования, производственных участков, мест для складирования материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, оснастки, проездов, проходов и т.п.

В соответствии с этой планировкой администрация цеха обязана обеспечить на закрепленных за ней площадях чистоту и порядок.

Для вновь строящихся зданий литейных цехов (участков) объемно - планировочные решения должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.09.02:

Во всех помещениях в период отопительного сезона должна быть обеспечена температура воздуха в соответствии о действующими санитарными нормами, за исключением отделения изготовления и хранения моделей, где технологическим процессом устанавливается температура в пределах 15 - 25 град. C в любое время года.

С анитарно - бытовые помещения литейных цехов должны располагаться в пристройке к производственному зданию или в отдельно стоящем здании, размещенном вблизи цеха и соединенным с ним утепленным переходом. При этом вход в цех из бытовых помещений и движение основных потоков работников во время пересмен не должны проходить через заливочное, выбивное, обрубное и очистное отделения (участки), если работники на этих отделениях (участках) не работают. Санитарно - бытовые помещения литейных цехов допускается размещать во встроенных помещениях (вставках), при этом санитарно - бытовые помещения должны быть отделены от производственных тамбуром или коридором с выходом наружу.

В состав санитарно - бытовых помещений входят: гардеробные, душевые, умывальные, комнаты приема пищи, комнаты гигиены, комнаты лечебно - профилактических процедур, уборные, курительные, помещения для обогрева или охлаждения, помещения для обработки, хранения и выдачи спецодежды.

Состав санитарно - бытовых помещений и нормы санитарно-бытового обеспечения работников литейных цехов должны соответствовать указанным в СНиП 2.09.04.

Для пользования питьевой водой должны устанавливаться фонтанчики, соединенные водопроводной сетью.

В литейных цехах следует предусматривать устройства для обеспечения работников (из расчета 4 - 5 л на человека в смену) подсоленной газированной водой, содержащей 0,5% поваренной соли. Установки для раздачи подсоленной газированной воды (сатураторные установки, автоматы, киоски и др.) должны содержаться в чистоте и иметь устройства для ополаскивания стаканов, сливные раковины или специальные приемники для сливания воды.

С истемы водоснабжения и канализации литейных цехов должны соответствовать требованиям СНиП 2.04.01 и СНиП 2.04.03.

П омещения литейного цеха должны быть оборудованы системами отопления, вентиляции или кондиционирования воздуха в соответствии со СНиП 2.04.05 и ГОСТ 12.4.021.

Для локализации вредных производственных факторов (газов, паров, пыли, тепла, влаги) у источников их образования необходимо предусматривать отсосы, закрытые приемники, вытяжные зонты, панели, защитно-обеспыливающие кожухи и т.п.

Удаление сухой пыли, улавливаемой фильтрами или пылеотделителями, не должно сопровождаться вторичным пылеобразованием. Удаление шлама из пылеотделителей должно быть механизировано.

Воздуховоды, транспортирующие пылевоздушную смесь, должны быть снабжены герметически закрывающимися люками для очистки их от осевшей пыли. Прокладка воздуховодов должна производиться по возможности вертикально или наклонно.

Установки механической вентиляции должны быть оборудованы необходимыми контрольно - измерительными приборами.

Тепловое облучение на постоянных рабочих местах не должно превышать 140 Вт/кв. м.

Анализы воздуха на содержание пыли и вредных газообразных веществ в производственных помещениях и на границе санитарно - защитной зоны должны производиться регулярно в сроки, согласованные с местными органами государственного санитарно эпидемиологического надзора.

Места взятия проб воздуха должны быть постоянными и устанавливаться по согласованию с органами государственного санитарно - эпидемиологического надзора.

О свещение в производственной деятельности, как фактор охраны труда, имеет большое значение. Недостаточное или неправильно устроенное освещение ухудшает зрение работника, вызывает общее утомление, ведет к снижению производительности труда, к увеличению брака в работе и может явиться одной из основных причин травматизма.

Естественное и искусственное освещение производственных и санитарно - бытовых помещений литейных цехов должно соответствовать нормам СНиП 23-05-95.

Правила гигиены труда требуют максимального использования естественного освещения, т.к. солнечный свет оказывает биологически оздоровляющее и тонизирующее воздействие на организм человека.

Во всех производственных и подсобных помещениях должны быть приняты меры к максимальному использованию естественного освещения.

Естественное освещение может применяться следующих видов:

- боковое - через окна наружных стен;

- верхнее - через световые фонари и проемы в покрытии, а также через проемы в местах перепадов высот смежных пролетов зданий;

- комбинированное - совместное применение бокового и верхнего освещения.

Выбор системы освещения - верхнего, бокового или комбинированного определяется в зависимости от назначения помещения.

При устройстве окон в стенах следует учитывать, что: предпочтительнее одно большое окно, чем несколько небольших того же суммарного размера; окна должны располагаться равномерно и возможно ближе к потолку, должны иметь узкие и редкие переплеты; свет через окна должен падать на рабочее место слева по отношению к работнику с углом падения световых лучей не менее 25 - 30 град.

Н ормы естественного освещения помещений должны устанавливаться с учетом обязательной регулярной очистки стекол световых проемов от пыли, копоти и др. загрязнений.

Очистку фонарного остекления от пыли, копоти и других загрязнений необходимо производить не менее 2-х раз в год.

Мытье остекления, переплетов, коробок окон и фонарей растворителями или другими агрессивными материалами, вызывающими коррозионные разрушения, не допускается.

Очистку остекления фонарей зимой от снега необходимо производить регулярно и немедленно после сильного снегопада. Снег необходимо удалять деревянными скребками и метлами.

Общие санитарно - гигиенические требования к литейному производству и оборудованию определяются Санитарными правилами по организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию (1042), ГОСТ 12.3.027, ГОСТ 15595, ГОСТ 17770.

5 . МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ АГРЕГАТА

В сварочной зоне происходит сжигание топлива, температура в ней постоянна по длине. В методической зоне происходит утилизация тепла уходя­щих газов, и ее температура снижается к окну посада. Задачей нагрева является получение допустимого перепада температур по сечению заготовки при заданной конечной температуре поверх­ности. Для уменьшения величины перепада необходимо прибли­жать температуру сварочной зоны к конечной температуре поверх­ности, а для увеличения интенсивности нагрева необходимо стре­миться к увеличению температуры этой зоны. Задача управления процессом нагрева металла в методических печах заключается в выборе и поддержании режима работы, обес­печивающего получение металла заданного качества с минимально возможным удельным расходом топлива в условиях переменной производительности агрегата. Температура в зонах печи измеряется термопарами, работающими в комплекте с потенциометрами . Напряжение выходных ферродинамических преобразователей потенциометров суммируется с напряжением, снимаемым с ферро-динамического дистанционного задатчика ДЗФМ-1, которым устанавливается заданная величина температуры. Алгебраическая сумма напряжений поступает на вход И-регулятора. При несоответствии между заданным и фактическим значением температуры от регулятора исполнительному механизму, через усилитель поступает сигнал на открытие или закрытие регулирующей за­слонки на зональном подводе газа. Управление системой осуществляется ключами.

Расходы газа и воздуха в томильной зоне контролируют диафрагмами и дифманометрами и вторичными самопишу­щими приборами ВФСМ-10. Заданное значение величины со­отношения устанавливается задатчиком ДЗФМ-5. Разность между текущим и заданными значением соотношения поступает на вход регулятора, который через усилитель воздействует на исполни­тельный механизм, связанный с регулирующей заслон­кой ДГ-550 на воздухопроводе. Для сварочных зон схемы регу­лирования соотношения выполнены аналогично. Давление контролируется отборным устройством, манометром и вторичным самопишущим прибором. Заданное значение этого давления устанавливается за­датчиком ДЗФМ-4. Разность между текущей и заданной величинами давления на вход регулятора, который воз­действует на исполнительный механизм дымового шибера. Величина давления фиксируется на вторичном самопишу­щем приборе -ВФСМ-10. Качество регулирования давления в печи хорошее.

Т ермопара представляет собой два электрода с диаметром 0,5мм для благородных металлов. Эти электроды скручены и сварены на рабочем конце, который находится в изоляционном фарфоровом наконечнике. Электроды изолированы друг от друга одноканальными или двухканальными фарфоровыми бусами. Для защиты от механических воздействий термопара помещается в защитный чехол. Чехлы изготавливают из фарфора или карбокорундовых материалов. В головке термопары помещается пластмассовая панель, к которой прикреплены клеммы. На одной из них указана положительная полярность. Для защиты клеммы термопары от пыли и влаги головка ее закрывается крышкой, а соединительные провода выводятся через штуцер с асбестовым уплотнением.
Автоматические потенцио­метры исключают участие человека в проведении операций компен­сации входного сигнала и поэтому нашли широкое распростране­ние для измерения, регистрации, сигнализации и автоматического регулирования температуры в металлургических агрегатах.

Принцип работы и устройство автомати­ческого потенциометра. Сигнал сравнивается с компенсирующим напряжением , снимаемым с диагонали неуравновешенного измерительного моста . Мостовая измери­тельная схема является более совершенной и позволяет непрерывно вводить коррекцию на изменяющуюся температуру свобод­ных концов термоэлектрического термометра.

Е сли сигнал не равен компенсирующему напряжению, то на вход вибропреобразователя подается сигнал дисбаланса. Происходит преобразование напряжения постоянного тока в электрический сигнал перемен­ного тока, который затем усиливается в усилителе и подается на реверсивный двигатель. Последний одновременно перемещает движок реохорда и стрелку относительно шкалы прибора. Измерение положения движка приводит к такому изменению компенсирующего напряжения, которое влечет за собой уравновешивание измеряемой т. э. д. с. компенсирующим напряжением. При этом сигнал дисбаланса равен нулю и двигатель останавливается. Таким образом, любые изменения т. э. д. с. приводят к перемещению реверсивного двигателя, т. е. прибор непрерывно автомати­чески компенсирует измеряемый сигнал известным напряже­нием.

А втоматические потенциометры выпускаются различных моди­фикаций: показывающие, самопишущие (ленточная или круглая диаграмма); одно- и многоточечные (2; 3; 6; 12 каналов); миниатюр­ные, малогабаритные, нормальных размеров; регулирующие, с выходными устройствами дистанционной передачи показаний с различным временем пробега стрелкой всей шкалы.

Ферродинамический датчик может быть применен как дистанционный задатчик. Дистанционный ферродинамический задатчик типа ДЗФМ является бесконтактным устройством, вырабатывающим ЭДС переменного тока, пропорционально углу поворота стрелки задатчика.

Он применяется в схемах регулирования в комплекте с регуляторами и первичными приборами, снабженными входящими ферродинамическими датчиками.

Основным узлом дистанционного задатчика ДЗФМ является ферродинамический датчик ПФ, рамка которого кинематически через сектор и шестерню соединена с рукояткой и стрелкой задатчика. Задатчик снабжен шкалой градуированной в единицах заданной величины.

Напряжение рамки датчика, зависящее от угла поворота служит входным напряжением задатчика. Питание его осуществляется от приборов работающих в комплекте с ним.

Задатчики ДЗФМ выпускаются шести модификаций (ДЗФМ-1—ДЗФМ-6) в зависимости от модификации встраиваемого преобразователя ПФ. Задатчики всех типов предназначены для утопленного монтажа на щитах или пультах. Задатчики ДЗФМ имеют габаритные размеры диаметром (155 Х 105).

У ниверсальные ключи служат для одновременных переключений в нескольких независимых электрических цепях управления. Эти аппараты могут быть использованы для переключения цепей как постоянного, так и переменного тока. Универсальные переключатели состоят из набора контактных секций изолированных друг от друга пластмассовыми перегородками; через все секции проходит центральный валик, на одном конце которого укреплена пластмассовая рукоятка управления. В схемах автоматического регулирования они нашли применение при переключении схемы на автоматическое регулирование, а при неисправности последнего – на ручное управление для выбора соответствующего режима работы.

С ПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Эндогазовая установка.

Принцип ее работы заключается в приготовлении природного газа и воздуха с n = 0,25, нагреве этой смеси до температуры 1050ºС и охлаждения образовавшихся продуктов неполного горения до 20-30ºС.

Природный газ поступает из цехового газопровода через ходометр и регулятор нулевого давления в смеситель. Воздух, необходимый для получения эндогаза, засасывается компрессором из цеха через расходомер и фильтр. В смесителе природный газ и воздух смешиваются в заданной пропорции. Конструкция смесителя обеспечивает автоматическое сохранение заданного соотношения газ-воздух при различных режимах работы установки. Из компрессора газовоздушная смесь по давлением 20 КПа поступает к реторту генератора. Генератор может иметь электрический или газовый нагрев. Температуру в нем поддерживают 1050ºС.

Реторта изготовлена из хромоникелевой стали и заполнена катализатором. Газовздушная смесь, поступая в реторту, соприкасается с катализатором, нагревается до необходимой температуры, и в результате происходит взаимодействие метана с кислородом воздуха. Горячий эндогаз по выходе из реторты охлаждают до температуры 20-30ºС в холодильнике, в который непрерывно поступает холодная вода. Эндогаз охлаждают, чтобы предупредить протекание реации 2СО = СО₂ + С. Эта реакция протекает при 650ºС, в результате чего ухудшается состав эндогаза и в трубопроводах выпадает сажа.

На случай воспламенения газовоздушной смеси на участке от компрессора до реторты для предупреждения попадания пламени в компрессор и смеситель перед ретортой установлен пламегасительный клапан. В пламегасительном клапане имеются обойма и гофрированной медной полосы, препятствующая распространению пламени, и биметаллические пластинки. При разогреве биметаллических пластинок до температуры 90ºС срабатывает клапан, перекрывающий трубопровод и останавливающий компрессор.
З АКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте рассчитана и описана методическая печь со сдвоенной сварочной зоной. Подробно изучена работа печи, описана конструкция работы агрегата, а также футеровка, которая применяется для печи. Изучены составные части футеровки печи: под, стены, свод. Выполнены основные расчеты параметров: расчет горения топлива, расчет потерь тепла через боковую стенку печи, расчет потерь тепла излучением через открытое загрузочное окно. Для работы методической печи подробно изучены мероприятия по охране труда и окружающей среды. Описаны варианты механизации и автоматизации печи. В специальной части рассмотрена эндогазовая установка. Также описан принцип ее работы в методической печи. К курсовому проекту прилагается: чертеж методической печи со сдвоенной сварочной зоной, спецификация к данной печи; чертеж газовой горелки для многоструйного распределения и сжигания газа в горячем воздушном потоке, спецификация к данной горелке, ведомость документов.