Дипломная работа: Автоматизация процесса подготовки шихты
4.3 Защита от вредных, опасных и аварийных факторов
Проектируемая система автоматизации составного цеха производства шихты по своему прямому назначению позволяет не только достичь запланированных технико-экономических показателей технологического процесса, но и снижает уровень опасности. Использование автоматики освобождает часть персонала, для оставшегося улучшает условия труда, в то время как без наличия автоматики опасные факторы воздействуют на весь персонал в течение рабочей смены.
Проектируемая система автоматизации должна обеспечивать максимально возможную защиту от вредных, опасных и аварийных факторов, как технологического оборудования, так и средств автоматизации.
Основное внимание в проекте уделено защите от аварийных факторов, так как именно ими наносится наибольший ущерб. Для обеспечения нормального протекания технологического процесса и безопасности работы оборудования предусмотрен контроль нижеперечисленных параметров и сигнализация достижения ими аварийных значений:
1. Высокое давление газа в газопроводе, подающем топливный газ для сушки песка.
2. Низкое давление газа в газопроводе, подающем топливный газ для сушки песка.
3. Погасание или отрыв пламени в топке сушильного барабана песка.
4. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего воздух в топку сушильного барабана для горения.
5. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего воздух в топку сушильного барабана для горения.
6. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего воздух для сушки песка в камеру смешения сушильного барабана.
7. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего воздух для сушки песка в камеру смешения сушильного барабана.
8. Низкое давление воздуха на выходе вытяжного вентилятора, отводящего дымовые газы из сушильного барабана.
9. Высокое давление воздуха на выходе вытяжного вентилятора, отводящего дымовые газы из сушильного барабана .
10. Провисание ленты транспортера.
11. Обрыв ленты транспортера.
12. Останов элеватора.
13. Переполнение расходного силоса песка.
14. Переполнение расходного силоса соды.
15. Переполнение расходного силоса мела.
16. Переполнение расходного силоса доломитовой муки.
17. Переполнение расходного силоса полевого шпата.
18. Переполнение расходного силоса селитры.
19. Переполнение расходного силоса содо-сульфатной смеси.
20. Переполнение расходного силоса стеклобоя.
21. Переполнение бункера запаса шихты.
22. Переполнение бункера над загрузчиком №1.
23. Переполнение бункера над загрузчиком №2.
24. Переполнение бункера над загрузчиком №3.
25. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего соду в расходный силос.
26. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего соду в расходный силос.
27. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего мел в расходный силос.
28. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего мел в расходный силос.
29. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего доломитовую муку в расходный силос.
30. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего доломитовую муку в расходный силос.
31. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего полевой шпат в расходный силос.
32. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего полевой шпат в расходный силос.
33. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего селитру в расходный силос.
34. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего селитру в расходный силос.
35. Низкое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего содо-сульфатную смесь в расходный силос.
36. Высокое давление воздуха на выходе вентилятора, подающего содо-сульфатную смесь в расходный силос.
При достижении некоторыми из этих параметров своих аварийных значений должна срабатывать система автоматической блокировки.
Автоматические операции, происходящие при аварийном останове:
Закрытие:
· Входного отсекателя линии подачи топливного газа в топку сушильного барабана песка;
· Входного отсекателя линии подачи воздуха в топку сушильного барабана песка;
· Входного отсекателя линии подачи воздуха в камеру смешивания сушильного барабана песка;
· Входного отсекателя линии отвода дымовых газов из сушильного барабана;
Останавливаются:
· Вентилятор подачи воздуха в топку сушильного барабана песка;
· Вентилятор подачи воздуха в камеру смешивания сушильного барабана песка;
· Вентилятор отвода дымовых газов из сушильного барабана;
· Транспортеры;
· Элеваторы.
Прекращается выгрузка песка, соды, стеклобоя и прочих компонентов шихты в дозаторы, загрузка в сушильный барабан, расходные силосы, смеситель, бункер запаса шихты и бункеры над загрузчиками.
Эксплуатация электроприборов системы автоматизации несёт с собой возможность электропоражения персонала, короткого замыкания с последующим возгоранием. Для защиты от этого применён ряд конструктивных и организационных мер. Все приборы, щиты, пульты имеют защитное заземление. Значительная часть системы питается постоянным электрическим током с напряжением 24В, что в значительной мере уменьшает угрозу электропоражения. Для предотвращения коротких замыканий электромонтажные работы должны проводится в соответствии со специальными правилами и инструкциями. Для устранения последствий короткого замыкания все приборы, расположенные на щите, подключаются к цепи питания через щитовой автоматический выключатель (SF1). Доступ внутрь щита для обслуживания аппаратуры осуществляется через дверь, открываемую специальным ключом. Для предотвращения возгорания трансформатора, низковольтной части системы в цепь вторичной обмотки включён отдельный автоматический выключатель (SF2). Помещения аппаратной и операторной оборудуются датчиками пожарной сигнализации. При обнаружении возгорания производится подача предупредительного сигнала на пульт пожарной охраны предприятия.
На целый ряд факторов технически трудно или невозможно разработать автоматическую защиту. К их числу относятся: шум и вибрация от работающих насосов, наличие нагретых поверхностей, необходимость работы персонала на большой высоте. Наличие этих факторов объясняется особенностями технологического процесса оборудования и обеспечение защиты от них должно осуществляться проектировщиками аппаратов, машин и механизмов, применяемых в стекольной промышленности.
4.4 Обеспечение экологической безопасности
Благодаря техническим, санитарно-техническим и технологическим мероприятиям можно значительно сократить вред, наносимый окружающей среде. К таким мероприятиям можно отнести автоматизацию производственных процессов, организацию технологии, исключающей образование пыли, герметизацию оборудования, применение закрытых шнековых устройств, герметичного размольного оборудования (вибромельниц), замену механического транспорта сыпучих материалов пневмотранспортом, увлажнение (гидрообеспыливание) пылящего материала, установку вентиляционных устройств у оборудования, выделяющего пыль, и у пыльных участков цехов, правильную эксплуатацию санитарно-технических установок, систематическую проверку содержания пыли в воздухе рабочих помещений, очистку запыленного воздуха перед выбросом в атмосферу.
Как упоминалось ранее, наибольшую опасность для здоровья людей, находящихся в составном цеху, представляет запыленность. Поэтому применяется комплекс мер по снижению влияния данного вредного фактора. В настоящее время наиболее распространенными средствами борьбы с запыленностью является герметизация оборудования и вентиляция.
Герметизация оборудования заключается в применении защитных герметических кожухов и уплотняющих прокладок между составными частями машин. Защитными кожухами покрывают элеваторы; шнековые устройства, шаровые мельницы, бураты, вибросита, сита-трясучки.
При герметизации оборудования особое внимание обращают на тщательность уплотнения стыков отдельных частей тех машин, внутри которых при переработке сырья образуется повышенное давление (молотковые дробилки, шаровые мельницы, дезинтеграторы и др.).
В составных цехах применяются местные вентиляционные устройства, отсасывающие пыль от отдельных машин и аппаратов.
Одним из действенных способов, предотвращающих образование и проникание пыли в производственные помещения, является пневматическое транспортирование сыпучих материалов, которое имеет целый ряд преимуществ перед механическим транспортированием (ленточные конвейеры, элеваторы, шнеки, электропогрузчики, электрокары, тельферы и др.). Преимущество пневмотранспорта — в высокой производительности, полной герметизации транспортируемого материала от внешней среды, благодаря чему предотвращается загрязнение атмосферы; безопасности обслуживания из-за отсутствия механических приводов и движущихся частей; отсутствия потерь материала от распыления; простоте установки и управления; возможности транспортировки материала в малогабаритных помещениях; возможности полной автоматизации всего технологического процесса.
Экологически опасным фактором, создаваемым самой системой автоматизации, является возможность возгорания изоляции электропроводок с выбросом в атмосферу вредных продуктов её горения. Эта ситуация предотвращается защитой от короткого замыкания (см. п.4.3).
При монтаже системы автоматизации возникают различного рода отходы. Ряд из них (обрезки стальных, медных, алюминиевых труб) являются экологически безопасными и представляют немалую ценность как вторичное сырье. Другие отходы – упаковки приборов, обрезки полиэтиленовых труб, проводов в ПВХ изоляции являются экологически опасными в плане загрязнения окружающей среды в случае возгорания. Поэтому эти два вида отходов должны собираться в малогабаритные контейнеры на рабочих местах отдельно друг от друга и утилизироваться соответствующим образом.
Для предупреждения отравления вредными веществами (соединений мышьяка, селена и пр.), работы с ними выполняют в отдельных, изолированных, помещениях с эффективной вентиляцией, механизированным и обеспыленным технологическим процессом. Воздух, отсасываемый из вытяжных шкафов очищается в фильтрах.
Немаловажным экологическим фактором является шум и вибрация в составном цехе. Существует несколько способов борьбы с ними. Основным условием, снижающим влияние данного фактора, является исключение причин его образования. Значительно уменьшается шум при закрытии приводов машин звукоизолирующими кожухами, своевременной смазкой трущихся узлов и деталей, использованием менее шумных пневматических схем механизмов.
Для уменьшения шума и вибрации, создаваемых вентиляторами, под рамы вентиляторов укладывают резиновые прокладки, которые являются хорошими виброгасителями для машин с большой частотой вращения (2000—3000об/мин). В машинах с меньшей частотой вращения применяют пружинные или резиновые амортизаторы.
Если невозможно устранить причины возникновения шума в самой конструкции агрегата, проводят мероприятия, препятствующие распространению шума.
Для поглощения вибрации, создаваемой мощными вентиляторами, электромоторами, их устанавливают на отдельных фундаментах, виброизолированных от пола, стен и прочих конструкций зданий.
В шумных производственных помещениях относительно небольшого объема (400—500 м3) облицовывают потолок и часть стен (не менее 50% их поверхности) звукоизолирующими материалами, например акустической штукатуркой, акустическими пористыми плитами, перфорированными конструкциями. Встекольном производстве такую облицовку применяют в вентиляционных помещениях машинно-ванных и составных цехов.
Если по условиям эксплуатации агрегаты, издающие при работе шум, не могут быть звукоизолированы, то применяют индивидуальные средства защиты от шума: звукоизолированные кабины и противошумы или антифоны.
Еще одним немаловажным фактором, который необходимо принять во внимание, это значительное количество отходов в виде упаковок оборудования, обрезков проводов, алюминиевых, медных, стальных и пластиковых труб, которое остается при монтаже системы автоматизации.
Тепловыделение от приборов системы автоматизации не превышает сотых долей процента от тепловыделения технологического оборудования и по этой причине может не учитываться.
4.5 Повышение устойчивости функционирования
Система управления процессом подготовки шихты, как и любая техническая система подвержена отказам. В зависимости от конкретного места отказа различаются последствия последнего.
При отказе системы автоматического регулирования нарушаются контролируемые ею параметры технологического режима. Управление оборудованием полностью восстанавливается при переходе на ручной режим.
При сбое в электропитании системы автоматизации полностью выключаются все приборы и средства автоматизации. Обеспечивается безопасный останов технологического процесса, благодаря соответствующему выбору нормально открытых и нормально закрытых регулирующих и запорных органов на трубопроводах подачи сырья и энергоносителей.
Повышению устойчивости функционирования способствует ограничение типов используемой аппаратуры. Такое решение упрощает техническое обслуживание, ремонт аппаратуры, сокращает число допускаемых при этом ошибок и уменьшает потребность в разнотипных запасных комплектах приборов.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
