Цех по производству преформ из полиэтилентерефталата для розлива напитков (стр. 8 из 9)
9.1 Литьевая машина
Задача состоит в определении необходимой мощности нагревателей материального цилиндра инжекционного узла, работающего в расчетном режиме, и сопоставление ее с табличной мощностью выбранной литьевой машины. Для правильно выбранной машины должно соблюдаться неравенство:
Nрасч ≤ Nтабл.
Расчет ведут по уравнению теплового баланса:
Nмех + Nрасч = NG + Nп + Nохл./4/
Решая относительно Nрасч получим:
Nрасч = NG + Nп + Nохл - Nмех,
Рассчитаем тепловой баланс для литьевой машины HuskyHyPET 380:
NG = Qc1(t2 – t1) 1/3600, Вт.
где NG – тепловая мощность, расходуемая на нагрев полимерного материала.
Q – фактическая пластикационная производительность литьевой машины, кг/час (300 кг/час); с1 – удельная теплоемкость ПЭТ(1800 Дж/кг·град) /5/; t1 и t2 – температура ПЭТ в зоне загрузки и зоне дозирования( 285 и 175 °С) /5/.
NG= 300*1800(285 – 175)*1/3600 = 16500 Вт.
Тепловая мощность, расходуемая на потери через боковую поверхность материального цилиндра (Nп):
Nп = Fα(tк – tв), Вт
где F – площадь наружной поверхности материального цилиндра; α – коэффициент теплоотдачи, Вт/м2град(α = 9,74 + 0,07(tк – tв); tк и tв – температура наружной поверхности кожуха материального цилиндра (50 - 60°С) /5/ и окружающей среды(25°С).
F=πdl, где d – диаметр цилиндра, l – длина
F= 3,14*0,12*2,5= 0,94 м2.
α = 9,74 + 0,07(50 – 25)= 11,49 Вт/м2град.
Nп= 0,94*11,49(50 – 25)= 270 Вт.
Тепловая мощность, расходуемая на охлаждение зоны загрузки материального цилиндра (Nохл):
Nохл = Gвcг∆tв,
где - Gв – расход воды (3,1 кг/с ); cг – теплоемкость воды, Дж/кг·град (4190 Дж/кг·град /2/∆tв – предел температуры воды на входе и выходе из зоны охлаждения ( 8 °С /3/).
Nохл= 3,1*4190*8= 103912 Вт.
Тепловая мощность Nмех, выделяемая за счет преобразования механической энергии, определяется по уравнению
Nмех= 32*10-5Qc1(t2 – t1)
Nмех= 32*10-5300*1800(285 - 175) = 19008 Вт.
Nрасч= 16500+270+103912 - 19008= 101674Вт= 101,674 кВт.
Nтабл= 250 кВт – из паспорта литьевой машины.
Так как Nрасч ≤ Nтабл. литьевая машина подобрана правильно.Таблица № 9. Сводная таблица результатов
| Расход греющих и охлаждающих агентов | в сутки | в год |
| Тепловая мощность расходуемая на нагрев литьевых машин | 4800 кВт/сут | 1632000 кВт/год |
| Охлаждающая вода для охлаждения пресс-форм | 722,4 м3/сут | 245616 м3/год |
10. ОПИСАНИЕ ВНУТРИЦЕХОВОГО ТРАНСПОРТА
Проектируемое производство преформ механизировано. Все операции по перемещению поступающего сырья и готовой продукции осуществляется с помощью автопогрузчиков HYUNDAY 25D и специальных транспортных тележек. Подача сырья в сушилку и загрузочные бункера литьевых машин осуществляется автоматически с помощью пневмотранспорта идущего в комплекте с литьевой машиной.
Таблица № 10Характеристика внутрицехового транспорта
| Тип и марка внутрицехового транспорта | Номер позиции на технологической схеме | Количество | НазначениеВнутрицехового транспорта | Транспортируемый материал | Характеристики внутрицехового транспорта |
| HUYNDAY 5D | 1 | Транспортировка сырья и готовой продукции | ПЭТ и готовая продукция | Грузоподъемность 2500 кг, скорость транспортировки 5 км/час, высота подъёма 6м. | |
| Транспортировочная тележка | 1 | Транспортировка готовой продукции в зону упаковки | готовая продукция | Грузоподъемность 2000 кг,Высотаподъёма 20 см. |
11. ОХРАНА ТРУДА
11.1 Анализ степени опасности технологического процесса
Все расчёты были произведены по методическим указаниям /7,8/.
Начальным этапом работы над разделом является детальный анализ предлагаемого в проекте технологического процесса, оборудования, операций и т.п. Отмечаются наиболее опасные операции, участки производства, оборудование, выявляются опасные и вредные факторы, воздействию которых может подвергаться как обслуживающий персонал, так и окружающая природная среда. Результаты такого анализа представлены в виде таблицы 11.1
Таблица № 11.1 Оценка степени опасности технологического процесса
| Наименование цеха, участка | Наименование оборудования, тип, марка | Количество оборудования, шт. | Производительность, Ед .прод./ ед.врем | Технологические параметры(t,P и др.) | Перечень токсичных взрывопожароопасных веществ | Количество людей обслуживающих оборудование | Вредные и опасные факторы |
| Цех по производству преформ включающий | 1.Литье-вая машина Husky HyPET 3802.Осуши-тель «Piovan» DР1063.Дроби-лка ИПР-100-1-А | 22 | до300 кг/часдо 300 кг/час10-30 кг/час | Т=300-280 °С;Р=160-190 кг/см2;Время цикла 9-11 сек.Т=180-190°СПродолжительность 5,5 часаПродолжительность цикла 10 мин | Полиэтилентерефталат и продукты его выделения:Ацетальдегид;Оксид углерода;Уксусная кислота | 121 | Вредные вещества 3 и 4-го класса опасности;Шум;Монотонность трудаЭл. токМонотонность труда;Опасные зоныЭл. токШум;ВибрацияЭл. токпыль |
| Упаковочная | - | - | - | - | - | - | Внутризаводской транспорт |
11.2 Обеспечение санитарно-гигиенических и экологических требований к качеству окружающей среды
11.2.1 Микроклиматические условия
Разрабатываемый технологический процесс при его реализации может оказывать негативное действие на качество воздуха за счет поступления водяных паров и теплоизбытков. Характеристику процессов и оборудования– источников избыточного тепла и влаги- можно представить в виде таблицы 11.2.
Таблица 11.2 Характеристика процессов и оборудования, влияющих на микроклиматические параметры
| Наименование цеха, участка | Наименование оборудования | Количество оборудования, шт. | Теплоизбытки, кДж/ч | Характеристика помещении по теплоизбытка, кДж/м3∙ч | Избытки влаги, кг/ч |
| Цех по производству преформ включающий | 1.Литьевая машина Husky HyPET 3802. Осушитель «Piovan» DР1063.Дробилка ИПР-100-1-А | 222 | 82100 67900 28200 | 55- с незначительными теплоизбытками | С незначительными влагоизбытками |
Теплоизбытки являются незначительными, так как они составляют менее 84 кДж/м3ч, в этом случае производственное помещение относится к «холодным». Мероприятия по обеспечению допустимых параметров микроклимата:
· отопление в холодный период года;
· вентиляцию;
· тамбуры у входных дверей.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96 для создания здоровых и безопасных условий труда необходимо, чтобы в проекте были предусмотрены предприятия, обеспечивающие санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к микроклиматическим условиям. Эти требования зависят от категории тяжести выполняемых работ и времени года. Выполняемые производственные работы относятся к третьей (тяжелой) категории тяжести работ – это работы, связанные с постоянным передвижением, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий. Требования, предъявляемые к микроклиматическим условиям, можно представить в таблице 11.3.
На участке по производству преформ работы средней тяжести IIа связанные с постоянной ходьбой, перемещение мелких изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определённого физического напряжения.
На упаковке работа средней тяжести IIб связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжести до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.
На участке загрузки работа тяжёлая связанная с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных тяжестей и требующие больших физических усилий
Таблица 11.3
Санитарно – гигиенические нормативы параметров микроклимата
| Наименов. участка | Категория тяжести работ | Период года | ||||||||||||
| Холодный | Теплый | |||||||||||||
| Микроклиматические | параметры | |||||||||||||
| оптимальные | допустимые | оптимальные | допустимые | |||||||||||
| t,°C | φ,% | ω,м/с | t,°C | φ,% | ω,м/с | t,°C | φ,% | ω,м/с | t,°C | φ,% | ω,м/с | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| 1.Участок по по производству преформ | СреднейТяжестиIIа | 19-21 | 40-60 | 0,2 | 17-18,921,1-26 | 75 | не>0,3 | 21-23 | 40-60 | 0,3 | 18-19,9 | 65 | 0,2-0,4 | |
| 2.Упаковочная | СреднейТяжестиIIб | 17-19 | 40-60 | 0,2 | 15,0-16,9 | 75 | не>0,4 | 20-22 | 40-60 | 0,3 | 20-21,924-28 | 70 | 0,2-0,5 | |
| 3.Загрузочная | ТяжелаяIII | 15-17 | 40-60 | 0,3 | 13-15,918,1-21 | 75 | не>0,5 | 18-26 | 40-60 | 0,4 | 15-17,920,1-26 | 75 | 0,2-0,6 | |
11.2.2 Оценка уровня загрязнения воздушной среды вредными веществами
Процесс производства преформ связан с использованием вредных веществ, которые могут поступать в воздух рабочей зоны за счёт испарения открытых поверхностей, утечки через неплотности технологического оборудования, при разгерметизации аппаратов, при неисправности вентиляционной установки. Приоритетным путём поступления токсичных веществ в организм человека является ингаляционный (через органы дыхания). Степень опасности воздействия вредных веществ на организм человека зависит от природы вещества, агрегатного состояния, полученной дозы, микроклиматических условий. Для снижения нежелательных последствий (хронических и острых отравлений) необходимо произвести оценку степени опасности веществ, используемых и получаемых в предлагаемом технологическом процессе. Результаты такой оценки представлены в таблице 11.4.