Розрахунок хімічної станції цеху заключного опорядження потужністю 220 000 м на добу

     Дилатометричні   термометри    знаходять   застосування для контролю й автоматичного  регулювання  температури   робочих розчинів у плюсовках, просочувальних і промивних ваннах, запарних камерах й інших аналогічних об'єктах, у яких діапазон вимірюваних температур коливається від 0 до 100 °С и більше. Їхні конструкції не складні, а межі завдання температур коливаються від - 50 до + 500 °С. Датчик стрижневого дилатометричного термометра (рис. 4) складається з латунної трубки 1, що має великий коефіцієнт лінійного розширення а, і інварного стрижня 2 (сплав заліза 65 % і нікелю 35 %) з незначним коефіцієнтом лінійного розширення.

 

Рис. 4. Дилатометричний термометр  с пневматичним регулятором.

    

     Одним кінцем інварний  стрижень жорстко з'єднується  із днищем латунної трубки, а  іншим впливає на механізм регулюючого прибудую. При збільшенні температури у ванні 3 вище заданої латунна трубка подовжується, тягне за собою інварний стрижень і важіль 4 із заслінкою, що прикриває сопло 5, що приводити до зменшення витрати стисненого повітря в пнев-мосистеме й збільшенню його тиску над мембраною 6 клапана парового вентиля, зменшуючи або припиняючи доступ парі, що гріє, у ванну. Редуктор тиску повітря 7 забезпечує постійний рівень подачі повітря.

     Застосування знаходять  дилатометрические термометрыс  пневматичними регуляторами ТУДП (переважливо) і електричними регуляторами ТУДЭ з діапазонами настроювання температур від 30 до 100 °С, дилатометрические сигналізатори типа ТРДЭ й РТ-200, що працюють у різних діапазонах температур, у тому числі від 0 до + 250 °С. Погрішність вимірів - 1,5...2. 5 %

     Біметалічні термометри  складаються із двох дугоподібних  вигнутих пластин, скріплених  один з одним у підстави  й виконаних з метачлов з  різними коефіцієнтами лінійного  розширення: зовнішня - з латуні, а  внутрішня - з інвару. При зміні температури біметалічна пластина міняє ступінь свого вигину, що надає рухові системі, що сигналізує. Біметалічні термометри типу ТБН (показуючи) призначені для виміру температур у діапазонах від-150 до + 700 °С. Основні типи сигналізаторів: РБ-1 (3,7). ТР-4 і ДТКМ для виміру температур від - 30 до + 250 °С. Погрішність виміру -1...1,5%..

     Манометричні термометри  призначені для виміру температур  рідких і газових середовищ  у діапазоні від - 100 до + 600 °С  при робочому тиску до 6.4 МПа.  Вони можуть сигналізувати й записувати температуру, що дозволяє аналізувати роботу контрольованого об'єкта. Принцип дії манометричних термометрів заснований на пропорційному вимірі тиску газу, рідини або пара в замкнутій системі при зміні температури.

Рис. 5. Манометричний термометр.

 Термометр складається з  термобалона 4 (рис. 5), капілярної  трубки 3 (1...60 м). манометричної пружини  1. Термобалон, капіляр і манометрична  пружина заповнені робочою речовиною:  азотом - газові термометри ТПГ  (показуючи), ртуттю або ксилолом - рідинні термометри ТПЖ. У парорідиних термометрах термобалон заповнюється на 2/3 об'єму рідиною з низькою температурою кипіння, а інший простір заповнений її парами. Балон міститься у вимірювану середовищ;', при його нагріванні тиск робочої речовини усередині замкнутої системи, росте й сприймається манометричною пружиною, що через передавальний механізм 2 впливає на стрілку, що показує температуру, або перо приладу для її запису.

     Газові манометричні  термометри випускаються з електричними або пневматичними перетворювачами, наприклад, ТДГ-П (пневматичний) з межами виміру 0 ... 100; 0 ...  150; 25 ... 125; 0 ... 200: 0 … 300 °С и погрішністю ± (1...2,5 %) при довжині капіляра 2.5 м. Випускаються контактні манометричні термометри ТПК СК і ТС-100. але вони чутливі до вологих, агресивних середовищ.

     Манометричні терморегулятори  типу ТГ-610 успішно застосовуються  для автоматичного програмного  керування періодичними процесами  рідинної й теплової обробки  тканин.

     На рис. 6 показана  схема комбінованого програмного регулювання фарбування тканини в барку 12. у якій програмується підтримка заданої температури, подача в барку води й пари, підтримка рівня розчину, злив його, тобто весь цикл процеса фарбування. Терморегулятор I постачений ізоляційним кулачковим диском 2, установленим на валу механізму пересувної діаграми. Кулачковий диск виготовлений з ізоляційного матеріалу, що токо-непроводит (оргскла). При обертанні кулачковий диск впливає на важелі 3, з'єднані із ртутними контактами, які включають сигнальні лампи 4 («Проба». «Готовий»)

Рис. 6. Програмний регулятор температури  у фарбувальній барці

     Контроль і регулювання   тиску   в   робітничих   середовищах   здійснюються загальновідомими  манометрами різних марок, що  вимірюють тиск за допомогою трубчастої пружини, дифманометра, мембрани або сильфона. Вони використаються для контролю тиску пари, води й стисненого повітря в трубопроводах або апаратах типу автоклавів. Дня контролю розрідження у фарбувальних апаратах типу АКД або отсосных машинах застосовуються вакуумметри. Контроль тиску в органах машин, наприклад, у жалі валів, побічно проводиться по тиску стисненого повітря в пневмосистемі або масла в гідросистемі.

     Прилади для виміру  й автоматичного регулювання  витрати розчинів

     Контроль, регулювання й стабілізація концентрацій робочих розчинів у фарбувально-оздоблювальному виробництві - одна з найважливіших, відповідальних і трудомістких завдань у системі АСУ ТП, рішення якої в значній мірі визначає якість продукції для періодичних і безперервних процесів обробки. Завдання контролю й регулювання в них трохи різні.

     Керування процесом  регулювання концентрації просочувального  розчину звичайно зводиться до  забезпечення сталості концентрації  живильного розчину й регулюванню  рівня рідини у ванні для підтримки її постійного об'єму. При цьому співвідношення віднесення й припливу рідини повинне бути таким, при якому максимально зберігається задана концентрація активних компонентів.

     У зв'язку із цим  важливий вибір способу контролю  й регулювання концентрації, які можна здійснювати двома шляхами:

     1) застосуванням замкнутої системи регулювання за допомогою різних  датчиків, що перетворять зміну концентрацій у вхідний сигнал регулятора - електричний   або   пневматичний.   При   зміні   концентрації   регулятор

 виробляє керуючий сигнал, що  впливає на регулювальний орган;

     2) застосуванням     розімкнутої     системи     регулювання, заснованої на дозуванні  розчинів, що компенсують їхня  витрата.

     У замкнутій системі  регулювання використаються різні методи  контролю концентрацій: електричні, тітровальні денсиметричні, оптичні, радіоізотопні, ультразвукові. Концентромери сконструйовані   на   їхній   основі,    дозволяють    одержувати високу точність регулювання   й   можуть   бути   оснащені приладами, що   показують.

     При використанні  замкнутої системи розходження  властивостей регульованих розчинів  вимагає великої розмаїтості  датчиків, надійність яких недостатньо  велика, особливо при контакті  з агресивними розчинами кислот, окислювачів і т.п. Крім цього виникають труднощі при контролі концентрації багатокомпонентних або забруднених розчинів, а також при значних коливаннях температури.

     Розімкнута система  регулювання концентрацій більше  проста й надійна, вона не  має зазначених вище недоліків і не залежить від властивостей розчинів.

     Система дозування  є непрямим методом регулювання  концентрації, забезпечуючи її стабілізацію, не реєструє й не показує  її абсолютні значення, а виконує  функції витратоміра.

     Прилади для регулювання рівня рідини

     Контроль й автоматичне  регулювання рівнів рідини у  ваннах машин і   хімічних   станцій   фарбувально-оздоблювального   виробництва  необхідні   для  попередження можливих переливів,  забезпечення тривалості просочення  при безперервних способах обробки, стабілізації заданої концентрації в просочувальних ваннах і т.п. У запарних машинах сапожкового типу необхідно регулювати рівень заповнення шахти тканиною, від якого залежить тривалість її обробки. Контроль рівня рідини часто ускладнюється агресивністю середовища. утворенням піни, значними коливаннями температури, неспокійною поверхнею рідини й ін.

     Знаходять застосування  рівнеміри з поплавковими, пьезометричними,  кондуктометричними, ємнісними й  радіоактивними датчиками. Найпростіший візуальний рівнемір являє собою вказівні стекла (трубчасті й плоскі). Поплавкові рівнеміри виготовляють металевими й скляного, пустотілого або суцільними з пористого скла, пластмаси або пробки. Такі датчики легко переміщаються при зміні рівня рідини. Зусилля переміщення передається різними методами вимірювальному механізму.

     Ємнісний електронний  індикатор рівня ЭИУ-2 добре зарекомендував  себе на хімічних станціях, успішно  використається уніфікована система  високочастотних резонансних сигналізаторів  рівня типу СУ З-13. Вона може застосовуватися в оздоблювальному виробництві для сигналізації рівня рідини з питомою електропровідністю не менш 0,001 См/м і в'язкістю не більше 900 сП при використанні стрижневих чутливих елементів ізольованого типу ПП-02 і ПП-04 при температурі до + 250 °С и неізольованого типу ПП-10 при температурі до + 40 °С.

     З пьезометричених  може застосовуватися регулятор  рівня РУП-5, дія якого засноване  на визначенні висоти стовпа  рідини  по тиску, виробленому  нею.

    

1.9. Механізація транспортування матеріалів і розчинів на хімічних станціях

Хімічні матеріали, використовувані  на хімічній станції, із центрального фабричного складу подаються автотранспортом, автокарами, електрокарами, ручними  візками або по спеціальних трубопроводах на розвантажувальну площадку хімічної станції.

     Основними вантажопідйомними  пристроями для транспортування  хімічних матеріалів з розвантажувальної  площадки на робочі місця, є  візки, ручні талі й электротали.

     Для горизонтального  переміщення вантажів на відстань, що не перевищує 5, застосовуються візки (кішки), що перекочуються по підвісному однорейковому шляху або за допомогою ручного механізму пересування, або способом простого ручного проштовхування. Для підйому й опускання вантажу в цих випадках використаються шестерні талі, що підвішують до візка (кішці), що мають також ручний привод. Максимальна висота підйому вантажу шестерною тал’ю 3 м.

     Для горизонтального  переміщення вантажів на відстань, що перевищує 5 м, використаються  талі електричні пересувні, застосовувані для підйому й переміщення вантажів по підвісному однорейковому шляху. Керування електричними талями здійснюється з підлоги за допомогою спеціального підвісного кнопкового пристрою. Електричні талі піднімають вантажі на висоту до 6 м, швидкість підйому 8 м/хв, швидкість горизонтального пересування 20 м/хв. Електричні талі вантажопідйомністю 0,25 й 0,5 т не мають електричного привода для горизонтального переміщення. Їхнє переміщення по горизонтальній монорейці здійснюється вручну.

    

      

 2. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ Й ОХОРОНА ПРАЦІ ПРИ РОБОТІ НА ХІМСТАНЦІЇ

     При встаткуванні  хімічних станцій, питанням дотримання  норм техніки безпеки й охорони  праці варто приділяти особливу  увагу, тому що обслуговуючий  персонал має справа з отруйними хімічними речовинами, що викликають опіки, отруєння й т.д., які можуть відбутися в результаті недбалого відважування, відмірювання розчинів, а також неправильної експлуатації встаткування.

     Крім того, хімічні  станції мають велика кількість  електричних приладів автоматичного контролю, транспортних пристроїв й апаратури, що працюють під тиском; неправильна експлуатація їх може також привести до нещасних випадків.

     Хімічні станції варто  обладнати в ізольованих приміщеннях,  оснащених просочувально-витяжною вентиляцією. Підлоги повинні бути водонепроникні й мати  ухил для стоку рідин у каналізаційні трапи. Необхідно систематично очищати підлоги від залишків хімікатів. Для безпеки й зручності обслуговування всі апарати варто розміщати так, щоб їх можна було зручно й безпечно обслуговувати, щоб вони не закривали віконних прорізів і не затемнювали приміщення, особливо в робочій зоні.

     При установці високих  баків потрібно обладнати спеціальні  площадки для обслуговування  з таким розрахунком, щоб верхній  край бака піднімався над площадкою на 0,9 - 1 м.

     Всі запірні трубопровідні  арматури повинна розташовуватися  в місцях, доступних для її  обслуговування й ремонту. Апарати,  стінки яких нагріваються до  високої температури, а так  само паропроводи необхідно ізолювати.

     Кращими матеріалами  для тепло ізоляції варто вважати  азбестовий картон, азбестове полотно,  азбестовий шнур, пінопласти, скляну  вату й ін.

     Установлені ємності  повинні бути обладнані кришками, щоб була виключена можливість  виділення пари й шкідливих газів у приміщення й скупчення їх у кількості, небезпечному для обслуговуючого персоналу.

     Нижче наведені гранично-припустимі  норми змісту в повітрі шкідливих  газів і пар (у мг/л):

     Аміак        0,02

     Сірчистий газ               0,01

     Сірководень       0,005

     Формальдегід                0,005

     Хлор                         0,1 - 0,2

     Піридин                0,005

    

     При встаткуванні  хімічних станцій необхідно встановлювати  вентиляційні пристрої, що забезпечують очищення повітря до припустимих норм змісту в ньому шкідливих газів і пар.

     При роботі з отруйними  речовинами, які можуть викликати  опіки шкіри, ушкодження очей  й отруєння, що обслуговує персонал  повинен користуватися індивідуальними  засобами захисту. Ці засоби захисту також необхідно застосовувати при ремонті й очищенні встаткування.