285

2. Основные проектные решения и их обоснование

Обстоятельного обоснования требуют способ производства и некоторые, наиболее существенные, условия получения полуфабриката и готовой продукции; основное оборудование для данного производства; в случае необходимости создание двух или более параллельных (одинаковых) технологических потоков (технологических линий); в проектах по реконструкции производства или модернизации оборудования – целесообразностьреконструкции или модернизации.

При разработке технологической схемы проектируемого предприятия, как правило, используется схема производства того предприятия, на котором студент проходит преддипломную практику, с внесением некоторых изменений или дополнений, отвечающих новейшим достижениям техники и технологии целлюлозно-бумаж- ного производства.

3.Технологическая часть

3.1.Характеристика сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

Требования, предъявляемые к продукции, подлежащей выработке на проектируемом предприятии, к сырью, полуфабрикатам и другим материалам, необходимым для изготовления этой продукции (ГОСТы, ТУ).

3.2. Описание технологической схемы и режима производства

Описание технологической схемы должно быть предельно лаконичным. При описании не допускаются повторения. Впервые упоминая в тексте то или иное оборудование, следует рядом с его названием проставлять номер позиции, под которым оно обозначено на технологической схеме. При повторном упоминании названия того же оборудования номер позиции не проставляется.

Если проектом предусмотрено создание двух или более параллельных технологических потоков, то достаточно описать технологическую схему одного потока, указав при этом число таких потоков.

11

Основные параметры технологического режима (регламента) производства записываются в виде таблицы (табл. 1); принятые параметры процесса в описании технологическойсхемы неприводятся.

Таблица 1

Технологический режим отбелки целлюлозы

3.3. Расчеты материальных балансов основных технологических процессов

Расчет материального баланса технологического процесса цел- люлозно-бумажного производства позволяет определить расход сырья, химикатов, полуфабрикатов на единицу вырабатываемого продукта, а также определить количество отходов и потерь производственного процесса.

Все расчеты материальных балансов базируются на законе сохранения массы вещества: суммарная масса всех веществ, поступающих на некоторую стадию технологического процесса, и суммарная масса веществ, выходящих из этой же стадии, должны быть равны между собой.

В расчетах материальных балансов химических процессов выход продуктов реакций определяется по стехиометрическому уравнению химических реакций, которые отражают протекающие на отдельных стадиях производства процессы. Затем с учетом потерь продукта (побочные реакции, механические потери и прочие) вводится поправка – коэффициент практического выхода продукта от

12

теоретического. Этот коэффициент определяется на основе сведений, которые собираются во время преддипломной практики, или принимается по литературным данным.

Все расчеты материальных балансов следует начинать с составления таблицы исходных данных (табл. 2), т.е. таких величин, используемых в расчетах, числовые значения которых принимают без расчета из различных источников (материалов преддипломной практики, норм технологического проектирования, справочной литературы, материалов лекций по проектируемому производству) с указанием источника в графе «Примечание».

Таблица 2

Исходные данные для расчета материального баланса (название материального баланса)

Для большей наглядности результаты расчетов материальных балансов изображаются в виде поточных пооперационных схем, облегчающих проверку правильности выполнения расчетов отдельно для каждой стадии процесса.

В конце данного раздела составляется сводная таблица материального баланса и сводная таблица, включающая данные по выходу продукта, расходу сырья, химикатов, свежей воды и иногда пара на технологические нужды (при проектировании производства полуфабрикатов) на единицу продукта.

3.4. Расчеты и подбор технологического оборудования

Для всех цехов основного производства (в том числе лесобиржевого хозяйства) определяется потребность в основном технологическом оборудовании. Технологическое оборудование должно соответствовать современным достижениям бумагоделательного и химическогомашиностроения.

13

При выборе оборудования и его компоновке следует учесть, что существует перечень оборудования, в обязательном порядке устанавливаемого вне зданий для удешевления их строительства. В этот перечень входят баки варочной кислоты, щелоков, жидкого хранения химикатов, выдувные резервуары, бассейны высокой концентрации, отбельные башни, скрубберы и газоочистители, сухие электрофильтры, корообдирочные барабаны (при сезонной выгрузке), приемные устройства для древесины, известерегенерационные печи, окислительные установки черных щелоков, вакуум-выпарные станции (для районов с минимальной температурой не ниже –25 °С), варочные установки «Камюр» и «Дефибратор», аэрофонтанные сушилки, газгольдеры, рессиверы, градирни, охладительные теплообменники большихгабаритов, силосыхранениящепы.

Наружные поверхности указанного оборудования теплоизолируются, а насосы, приводы мешалок, силовые пульты и пульты управления размещаются в отапливаемых одноэтажных пристройках.

Оборудование выбирается согласно действующим каталогам отечественныхзаводов.

Резервные насосы следует устанавливать по рекомендации Гипробума в следующих точках подачи: массы из дефибрерного отдела ДМЦ в очистной отдел; оборотной воды на спрыски камней дефибреров; древмассы на бумажную (картонную) фабрику; полуфабрикатов в машинные бассейны; бум-массы из машинного бассейна на машину (материальные насосы). Резервные насосы устанавливаются также для подачи целлюлозной массы на промывку, промытой целлюлозы на очистку, сортированной целлюлозы на переработку, целлюлозной и макулатурной массы из цехов роспуска в основное производство, щелоков на регенерацию и биохимическую переработку, для откачки брака из гидроразбивателей и гауч-мешалок, для подачи свежей и оборотной воды на спрыски бумагоделательной и картоноделательной машин, при работе на агрессивных средах, для откачки конденсата из цехов основного производства на ТЭЦ, на всех перекачках сточных вод в канализацию из заглубленных приямков, если остановэтихнасосовможетповлечьзасобойостановпроизводства.

14

В технологических расчетах и при выборе основного оборудования технологических линий производства целлюлозы и полуцеллюлозы на проектируемых предприятиях расчетная суточная производительность определяется по формуле

Мс.осн = ДМгKг ,

где Мс.осн – расчетная суточная производительность основного оборудования, т;

Мг – годовая мощность технологической линии (по заданию на проектирование), т;

Дг – количество дней эффективной работы линии в год;

K – коэффициент использования оборудования за время работы, учитывающий текущие ремонты, случайные остановы, изменения втехнологическомрежимеит.п., K = 0,9.

Для отдельных видов оборудования необходимо дополнительно учитывать специфические колебания в технологических режимах (изменения концентрации массы, щелоков, расхода щелочи на варку, изменение выхода целлюлозы и количество отходов производства) путем введения следующих коэффициентов запаса производи-

Насосы, пневмоустановки, транспортеры выбираются исходя из обеспечения работы основного оборудования с указанными коэффициентами запаса производительности.

Оборудование ДМЦ и массоподготовительных отделов картонных (бумажных) фабрик необходимо рассчитывать исходя из максимальной потребности БДМ и КДМ при безобрывной работе на максимальной скорости в течение 24 ч в сутки.

15

Количество отходов сортирования древмассы при расчете оборудования для их переработки (рафинерный поток) следует принимать в количестве 20 % отобщеймощностиДМЦ.

Работу оборудования для роспуска макулатуры и привозной целлюлозы необходимо предусматривать в три смены без останова на выходныедни, т.е. в соответствии с режимом работы БДМ и КДМ.

Рабочее время в сутки принимается для целлюлозных и дре- весно-массных производств 24 ч; БДМ и КДМ шириной до 3 м –

23,5 ч, от 3 до 6 м – 23 ч и свыше 6 м – 22,5 ч.

Годовой режим работы производств по нормам технологического проектирования(вднях) составляет:

–для целлюлозных и бумажных производств – 345;

–для обойных фабрик, цехов ширпотреба и перерабатывающих производств, фабрик беловых товаров – 253;

–дляцеховДВП(наимпортномоборудовании) – 318

Для обеспечения надежной и стабильной работы крупных технологических линий и исключения влияния кратковременных случайных остановов и планово-предупредительных ремонтов на непрерывную работу линии между отдельными участками производства необходимо предусматривать буферные емкости для запаса массы, сырья, щелоков, растворов и т.п. исходя из следующего времени запаса:

–целлюлозы в выдувных резервуарах после аппаратов непрерывной варки – на 4 ч;

–периодической – на 6 ч;

–массы высокой концентрации до и после отбелки – на 12 ч;

–щелоков (слабых, черных, осветленных зеленых, белых) для каждого вида щелока – на 24 ч;

–полуплотного (перед выпаркой) – на 10 ч;

–плотного (после выпарки) – на 12 ч;

–для известкового шлама (перед сжиганием) – на 24 ч;

–извести перед каустизацией – на 10 сут;

–растворов химикатов перед отбелкой – на 12 ч;

–балансов для ДМЦ – на 12 ч;

–полуфабрикатов перед БДМ (КДМ) в максимальном режиме потребления – на 8 ч.

16

Емкость бассейна – аккумулятора бумажного брака – рассчитывается на 1–2 раза непрерывных обрывов на машине, емкость бака – аккумулятора оборотной воды – на возможность разбавления сухого бумажного брака до концентрации 3,0–3,5 %. Емкость размольных, расходных и машинных бассейнов принимается не менее чем на 15–20 мин работы машины. После расчета бассейнов в пределах одного цеха производится их унификация, т.е. приведение к минимальному числу типоразмеров. Емкость бассейнов макулатурной массы – не менее чем на 2 ч работы БДМ и КДМ.

Основной запас химикатов должен предусматриваться в цехах разводки химикатов с учетом их работы в две смены (12–14 ч), запас химикатов в промежуточных емкостях перед машиной следует принимать на 3–4 ч работы машины.

Характеристику проектируемого к установке оборудования и потребность в этом оборудовании рекомендуется приводить в табличной форме (табл. 3). Номера позиций оборудования в таблице должны совпадать с нумерацией того же оборудования в технологической схеме.

4. Строительная часть

4.1. Район строительства

Даются краткие сведения относительно местонахождения стройплощадки, климатических условий, глубины промерзания почвы, направления господствующих ветров (зимой и летом), характеристика грунта, уровня грунтовых вод, значения высшей и низшей температуры.

17

4.2. Объемно-планировочные решения

Охарактеризовывается тип проектируемого производственного здания. Указываются общая длина, ширина, высота здания и его объем, величина пролетов, сетка колонн, количество междуэтажных перекрытий и их высотные отметки, размещение температурноосадочных швов. Различные помещения подсобного, складского и вспомогательного назначения объединяются в одном здании с проектируемым.

4.3. Конструктивные решения

Описываются основные строительные конструкции: фундаменты, стены, колонны, лестничные клетки, полы, междуэтажные перекрытия, несущие конструкции покрытий зданий.

Охарактеризовывается категория здания по взрыво- и пожароопасности. Указываются мероприятия, обеспечивающие безопасность при эксплуатации зданий.

4.4. Вспомогательные и подсобные помещения и устройства

Указывается местонахождение объектов вспомогательного назначения. Компоновка этих объектов может быть принята по образцу того предприятия, где студент проходил преддипломную практику.

К объектам вспомогательного назначения относятся склады топлива, химикатов, материальные одежды машин, оборудования и др.; ремонтные мастерские, компрессорные и воздуходувные станции, санитарно-бытовые помещения и устройства.

Вопросы данного раздела рассматриваются применительно к детализируемомуцеху.

4.5. Промышленная эстетика

Обосновывается выбор наружной и внутренней отделки проектируемых зданий и сооружений; разработка интерьеров производственных цехов и административных служебно-бытовых помещений. Характеризуется работа группыилицехаэстетики.

18

4.6. Генеральный план

Представляется для защиты один лист схемы генерального плана форматаА1. Восновесхемылежитплантерриторий.

На генплан наносятся проектируемые, существующие, реконструируемые и подлежащие сносу здания и сооружения, производственные и складские площадки, тротуары, дорожки, железнодорожные пути, автомобильные дороги, площадки с дорожным покрытием, благоустройство и озеленение, ограждение территории и отдельных ее участков с воротами и калитками, при отсутствии ограждения – условную границу территории.

На чертеже показывается экспликация зданий и сооружений. Наносятся элементы благоустройства: игровые площадки, озеленение, малые архитектурные формы и др.

Впояснительной записке указывается общая площадь территории в ограде, расположение объектов генплана к направлению господствующих ветров, обеспечение поточности производства, осуществление блокирования зданий, механизация погрузочно-разгрузочных работ, обеспечение фронтов погрузкиивыгрузки.

5.Теплотехническая часть

5.1.Тепловой расчет технологического процесса

и(или) оборудования

Взависимости от темы дипломного проекта студент производит расчет теплового баланса варки целлюлозы, сушки бумаги или картона, серной печи идр.

Исходными данными для расчета служат данные материальных расчетов и технологического регламента.

5.2.Определение расхода пара на производственные нужды

После подсчета расхода тепла на технологические нужды вычисляется расход пара и сопоставляются полученные значения с нормой. В случае расхождения объясняется причина.

19

Данные по расходу тепла на горячее водоснабжение, на отопи- тельно-вентиляционные нужды проектируемого производства берутся из раздела 10 «Охрана труда» данных методических указаний.

Итоговые данные потребления тепла заносятся в табл. 4.

Таблица 4

Расчет потребности тепловой энергии

6.Электротехническая часть

6.1.Определение расхода электроэнергии на производственные нужды

Расчет расхода электроэнергии должен быть составлен в виде таблицы (табл. 5). Студент согласовывает с руководителем проекта объем расчетов по электротехнической части.

Определение расхода энергии на освещение рассматривается в п. 10.2 данных методических указаний.

20