4.6 Толщина стенки аппарата

(13)

, (14)

где s - исполнительная толщина стенки, мм;

D- внутренний диаметр аппарата, мм.

мм = 0,0143м.

s = 114,3 + 2 = 16,3 мм = 0,0163.

Принимается исполнительная толщина стенки s=15 мм.

Допускаемое внутреннее избыточное давление для оболочки, МПа

, (15)

МПа.

Условия применения расчетных формул

, (16)

тогда

0,016 < 0,1.

Условие выполняется.

4.7 Расчет тарелки бескаркасного типа

В тарелке бескаркасного типа диск можно рассматривать как тонкую круглую пластину, опертую по контуру и нагруженной равномерной нагрузкой от собственного веса и веса жидкости.

В этом случае толщину диска определяем по формуле:

S=Д ,

где p= 2,1 МПа равномерная распределенная нагрузка

Д= 797 мм диаметр тарелки

С=2 мм общая прибавка к толщине металла

[]=145 МПа

S=0,7 =0,056м.

4.8 Расчет каркаса тарелки

Каркас тарелки рассчитывают на нагрузку от веса тарелки, веса жидкости или насадки, которые находятся на тарелке, и собственного веса балок каркаса.

Нагрузка на каркас

Q=Qт+Qн кг,

где Qт – вес тарелки 12 кг;

Qн – вес жидкости или насадки 6 кг;

Q=12+6=18 кг.

Находим удельную нагрузку

Р=0,4 , Па

Р=0,4 = 46,8 Па.

Находим нагрузки, приходящиеся по контуру опорными балками и кольцом

Рисунок - Схема каркаса тарелки.

Q₁= рF1,

где F1…F6 соответствующие площади секторов,м2.

F1 = F4 = F3 = F6 = 0,12 м²

F2 = F5 = 0,19 м²

Q₁ = 64∙0,12 = 7,6 Н.

Q₁ = Q₄ = Q₃ = Q₆ = 7,6 Н.

Q₂ = 64∙0,17 = 11 Н.

Q₂ = Q₅ = 11 Н.

Удельную равномерно распределенную нагрузку на балки рассчитывают из условия равномерного распределения нагрузок Q₁ и Q₂ и т. д. по их опорным периметрам, т.е.

q₁ = ,

где ab = bd = hg = he = 0,29, bc = cf = fh = 0,26, ca = cb = ef = fg = 0,4, ae = ag = 0,28 м.

q₁ = = 8 H/м

q₂ =

q₂ = = 12 H/м

q₁ = q₃ = q₄ = q₆ = 8 Н/м.

q₂ = q₅ = 12 Н/м.

суммарные равномерно распределенные нагрузки на отдельные участки балки bh с учетом нагрузки от собственного веса балки q_b (Н/м) можно рассчитать по формулам

qbс = q₁ + q₄ + q_b,

где q_b = 34 Н/м

qbс = 8 + 8+ 34 = 50 Н/м

qfс = q₂ + q₅ + q_b

qfс = 12 + 12 + 34 = 58 Н/м

qfh = q₃ + q₆ + q_b

qfh = 8 + 8+ 34 = 50 Н/м

Кроме равномерно распределенной нагрузки, на центральную балку bh действуют сосредоточенные силы в местах крепления боковых балок в точках с и f, каждая из которых равна

Gc = ½(q₁ + q₂ + q_b)ac +½(q₄ + q₅ + q_b)cd

Gc = ½(8 + 12 + 34)0,4 +½(8 + 12 + 34)0,4 = 10,8 H.

Gf = ½(q₃ + q₂ + q_b)ef +½(q₆ + q₅ + q_b)fg

Gf = ½(8 + 12 + 34)0,4 +½(8 + 12 + 34)0,4 = 10,8 H.

Рисунок – Схема нагрузки на балку

5 Безопасность и экологичность

5.1 Анализ условий и обеспечение безопасности труда

Общие требования

В настоящем разделе приводят данные, обеспечивающие защиту производственного персонала от опасных и вредных производственных факторов, снижение профзаболеваемости и травматизма.

На производство спирта из зернового сырья распространяются требования Правил по охране труда при производстве спирта и ликеро-водочных изделий ПОТ РО 9730007-95, именуемых в дальнейшем Правила.

Требования к территории, зданиям и сооружениям

Территория предприятия в соответствии с требованиями СниП 2.01.02-85 и раздела 4 Правил должна быть ограждена забором и иметь не менее двух выездных ворот. Производственные здания и сооружения в процессе эксплуатации находятся под наблюдением ответственного за сохранность этих объектов специалиста, назначенного приказом директора.

Резервуары, колодцы, бардяные ямы и т. п. Закрыты крышками и ограждены со всех сторон перилами высотой не менее 1 м от уровня земли.

Территорию предприятия содержат в чистоте в соответствии с требованиями СанПиН «Производство спирта этилового ректификованного и ликеро-водочных изделий», Москва, 1998г.

Требования пожарной безопасности

Общие требования пожарной безопасности регламентирует ГОСТ 12.1.004, СниП 2.01.02-85, Правилами пожарной безопасности в Российской Федерации ППБ-01-93 и разделом 3.3 Правил.

Производственные здания и сооружения должны быть не ниже 2-й степени огнестойкости.

В зданиях любого назначения необходимо обеспечить возможность безопасной эвакуации находящихся в здании людей через эвакуационные выходы.

В пожаровзрывоопасных цехах и на оборудовании, представляющим опасность взрыва или воспламенения, в соответствии с ГОСТ 12.4.026 должны быть вывешены знаки, запрещающие пользование открытым огнем.

Оборудованию защитным заземлением подлежат все резервуары, сливно-заливные устройства, трубопроводы, металлоконструкции, электродвигатели, распредщиты и электрошкафы. Взрывопожароопасные отделения и цеха должны быть оборудованы средствами автоматического пожаротушения и сигнализации согласно НПБ 110-96.

Полы, площадки, лестницы, в цехах, отнесенных к категориям А и Б, должны удовлетворять требованиям безискровости или защищены искронеобразующими покрытиями. В качестве материалов, не дающих искр при ударе, рекомендуется применять цементобетонные, мозаично-бетонные, цементно-песчаные и другие покрытия согласно СниП 2.03.23-88.

Помещения и площадки для хранения спирта, мазута, бензина, эссенций, и других взрывоопасных веществ должны удовлетворять требованиям СниП 2.11.03-93.

Запрещается производить перепланировку производственных и служебных помещений без предварительной разработки проекта. При этом не должно допускаться снижение пределов огнестойкости строительных конструкций и ухудшение условий эвакуации людей.

Для тушения воспламенившегося спирта в закрытых резервуарах и помещениях необходимо применять в качестве тушащего агента водяной пар (насыщенный или перегретый).

Технологическое оборудование

Производственное оборудование по безопасности работ и обслуживания должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2003, ГОСТ 12.2.124,. Конструкторской документации на изделие и разделу 6 Правил.

Все движущиеся части оборудования, являющиеся источником травмирования, независимо от скорости их движения необходимо закрыть сплошным или сетчатым ограждением. Ограждения должны быть легкими и прочными, без острых углов и режущих кромок.

Во взрывопожароопасных помещениях (спиртохранилище, ректификационных, брагоперегонных) следует обеспечить меры против возможности искрообразования при трении или ударе: центробежные насосы для перекачки спирта, бензина, мазута, керосина должны работать без пропусков перекачиваемой жидкости в окружающую среду; разрешается применять электронасосы СВН-80А, насосы СЦЛ-20-24Г, АСЦЛ-20-24Г по ТУ 26.06-1268.

Аппараты и сосуды, работающие под воздействием вредных и взрывопожароопасных продуктов, должны быть оснащены подводкой воды и пара для промывки и продувки перед ремонтом, внутренним осмотром и испытаниях.

При установке оборудования необходимо предусматривать:

а) основные проходы в местах постоянного пребывания работающих, а также по фронту обслуживания щитов управления (при наличии постоянных рабочих мест) шириной не менее 2 м;

б) основные проходы по фронту обслуживания машин (насосов, воздуховок и т.п.) и аппаратов, имеющих «гребенки» управления, местные контрольно-измерительные приборы и т.п. (при наличии постоянных рабочих мест) шириной не менее 1,5 м;

в) проходы между аппаратами, между аппаратами и стенками помещений при необходимости кругового обслуживания шириной не менее 1 м.

Примечание: Указанные расстояния не относятся к аппаратам, представляющим часть агрегатов (например – ректификационная колонна с кипятильником и т.п.), в этом случае расстояние между отдельными аппаратами агрегата определяется технологической целесообразностью и возможностью обслуживания;

г) проходы для осмотра и периодической проверки и регулирования аппаратов шириной не менее 0,8 м.

Примечание: При размещении прямоугольных аппаратов длиной свыше 1 м вдоль стены здания расстояние между стеной и аппаратом следует принимать не менее 0,8 м;

д) проходы у оконных проемов, доступных с пола или площадки, шириной не менее 1 м;

е) проходы между компрессорами не менее 1,5 м, за исключением малогабаритных машин (шириной и высотой до 0,8 м), для которых разрешается уменьшить ширину прохода до 1 м;

ж) проходы между сепараторами не менее 1 м;

з) размеры любой площадки должны быть достаточными для разборки и чистки аппаратов и их частей без загромождения рабочих проходов, основных и запасных выходов и площадок лестниц, т.е. не менее 0,8 м.

Примечания:

1. Проходы в цехах должны быть прямолинейными и свободными от оборудования.

2. Минимальные расстояния для проходов устанавливаются между наиболее выступающими частями оборудования с учетом фундаментов, изоляции, ограждения и тому подобных дополнительных устройств.

3. При небольших размерах насосов разрешается установка 2-х или более насосов на одном фундаменте, расстояние между насосами определяется условиями их обслуживания.

4.При наличии в цехе нескольких отделений между ними должно быть обеспечено удобное сообщение кратчайшим путем, по внутренним коридорам и лестницам.

Оборудование для тепловой обработки и осахаривания зернового сырья должно соответствовать требованиям раздела 6 Правил.

Эксплуатация использующих установок и тепловых сетей должна удовлетворять требованиям «Правил техники безопасности при эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей». При проектировании реконструкции тепловых сетей должны выполняться требования СниП 2.04.07-86.

Эксплуатация варочных колонн, контактных головок, паросепаратора, работающих под давлением, при толщине стенок ниже допустимой не допускают.

В ходе эксплуатации варочного агрегата дежурный слесарь в присутствие технолога систематически (не реже 1 раз в смену) проверяет исправность манометров, редуцирующего клапана.

Перед коллекторами вторичного пара должны устанавливаться дросселирующие устройства для понижения давления. Предохранительные клапаны на коллекторах вторичного пара должны регулироваться на давление не выше 0,07 Мпа.

Все сосуды, работающие под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию, внутреннему осмотру, гидравлическим испытаниям в порядке и сроки, предусмотренные производственной инструкцией завода изготовителя. Результаты и сроки следующих освидетельствований записываются в соответствующий паспорт (журнал) лицом, производящим данное техническое освидетельствование.

Оборудование агрегата непрерывного разваривания, должно удовлетворять требованиям, изложенным в «Правилах устройства и безопасной эксплуатацией сосудов, работающих под давлением» и «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды».

Агрегат непрерывного разваривания производительностью 2500 дал в сутки эксплуатируют в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации, разработанной заводом-изготовителем и «Технологической инструкцией по развариванию крахмалистого сырья в непрерывно-действующих агрегатах, изготовляемых Смелянским машзаводом».

Паросепаратор должен иметь предохранительный клапан, исключающий возможность повышения в нем давления свыше 0,05 Мпа (0,5 кгс/см²) и вакуумпрерыватель. Он должен быть рассчитан на динамические нагрузки, возникающие при выдувании в него массы.

Оборудование вакуумохлаждения после монтажа и ремонта должно быть испытано гидравлическим давлением.

Бродильные чаны и другие сборники, аппараты, подвергающиеся дезинфекции паром, должны быть оборудованы вакуумпрерывателями. При дезинфекции аппаратуры и коммуникации паром повышать в них давление свыше 0,05 МПА запрещается.

К обслуживанию оборудования допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшее медицинское освидетельствование, обучение на рабочем месте и проверку знаний по охране труда по ГОСТ 12.0.004.

На рабочих местах для работников, обслуживающих технологическое оборудование, должны быть вывешены инструкции по охране труда, выполненные в соответствии с «Типовыми инструкциями по охране труда для рабочих спиртовых заводов», Москва, 1995г.

Весь обслуживающий персонал должен проходить проверку знаний по охране труда и противопожарным мероприятиям. Для рабочих (работников) один раз в год, для инженерно-технических работников (специалистов) один раз в три года.

Электробезопасность

Электроустановки и электротехнические изделия, входящие в состав оборудования спиртовых заводов, должны соответствовать Системе стандартов безопасности труда (ССБТ), Правилам техники безопасности при эксплуатации установок потребителей ПУЭ и разделу 6.9 Правил.

Обслуживание электрооборудования производится специально обученным персоналом (электрослесари, электромонтеры, электромонтажники). На каждом предприятии должно быть ответственное лицо, назначенное приказом, отвечающее и контролирующее выполнение Правил безопасности при эксплуатации электрооборудования.

Для обеспечения защиты работающих от поражения электрическим током и защиты электрооборудования и электроустановок грозовых и других перенапряжений электрооборудование и электроустановки должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ.

Во взрывопожароопасных помещениях запрещается:

- включать освещение при разбитом колпаке светильника;

- заменять электролампы, не снимая напряжение;

- отвертывать стяжные винты светильника;

- мыть и протирать стекло светильника при включенной лампе;

- производить сварные (огневые) работы.

Заменяемое взрывозащитное оборудование должно соответствовать классу помещения и наружной установки, а так же категории и группе взрывоопасной смеси.

Защите от воздействия прямых ударов молнии и вторичных ее проявлений подлежат производственные и бытовые здания и сооружения в соответствии с РД 32.21.122-87.