Проект реконструкции сеточной части БДМ 2 ООО Енисейский ЦБК с целью увеличения производительности (стр. 15 из 22)
ООО «Енисейский ЦБК» расположен на правом берегу реки Енисей в Ленинском районе. Производственные, складские и административные здания построены из кирпича и железобетона, в одно – четырехэтажном исполнении. Периметр предприятия огражден железобетонными плитами.
Дороги на территории завода асфальтированы и имеют ширину от 5 до 10 метров.
Для производства газетной бумаги применяется крупногабаритное оборудование, а технологический поток имеет вертикальную направленность. В связи с этими особенностями проектируемые здания завода спроектированы многоэтажными.
Для многоэтажных промышленных зданий более целесообразна каркасная схема, при которой все нагрузки, возникающие в здании, воспринимает его несущий остов (каркас), образующий вертикальными несущими элементами (колоннами), на которые опираются конструкции покрытия и перекрытия [20].
Основной материал несущих конструкций зданий железобетон. Железобетонные конструкции менее капиталоемкие, чем металлические. Железобетонные конструкции более устойчивы к коррозии, хорошо сопротивляются действию огня при пожаре.
Все здания и сооружения состоят из конструктивных элементов, которые подразделяются на несущие и ограждающие.
Несущие элементы: фундаменты, колонны, балки, фермы.
Ограждающие элементы: стены, окна, двери, полы и др.
Стены здания кирпичные. Кладка кирпича – цепная (рисунок 5.2). Такая кладка характеризуется попеременным чередованием ложковых и тычковых рядов.
Кирпичные облицовочные стенки соединяются между собой перевязью тычками кирпичей.
1 – ложковые ряды кирпича; 2 – тычковые ряды кирпича
Рисунок 5.2 – Цепная кладка кирпича
Здание бум. фабрики имеет сборный железобетонный каркас. Под железобетонные колонны укладывают столбчатый двухблочный фундамент (рисунок 5.3), состоящий из подколонника и двух фундаментных плит. В подколоннике имеется специальное углубление – стакан, в который устанавливают железобетонную колонну прямоугольного сечения. Зазор между колонной и стенками стакана заделывают бетоном. В каркасных зданиях стены опираются на фундаментные балки, которые защищают цокольные участки кирпичных стен от воздействия грунтовых вод и капиллярного подсоса влаги. Бум. зал оборудован мостовыми кранами, поэтому крайние колонны имеют односторонние, а средние двусторонние консоли, на которые устанавливаются подкрановые пути. Устанавливаемых на консоли колонны крановые пути состоят из железобетонных подкрановых балок и укладываемых по ним крановых рельсов. Железобетонные стропильные балки и стальные фермы являются несущей частью покрытия. По балкам и фермам покрытия укладываются железобетонные плиты покрытия. На плиты покрытия укладывается изоляционный слой, утеплитель, выравнивающий слой и кровельный ковер.
1 – железобетонный стакан; 2 – железобетонная подушка
Рисунок 5.3 – Двухблочный железобетонный фундамент
В здании бум. фабрики применяются железобетонные колонны двухэтажной разрезки (рисунок 5.4). Колонны имеют опорные консоли, которые служат для опоры ригелей. Балочные перекрытия цеха выполняются из сборных железобетонных конструкций – ригелей и перекрытия. Применяются балочные перекрытия, предназначенные для зданий, в которых технологическое оборудование устанавливают на плиты перекрытия, уложенные по полкам ригелей. В здании бум. фабрики применяются ребристые плиты перекрытия.
Рисунок 5.4 – Колонны двухэтажной разрезки
По технологической компоновке оборудование расположено на отметках: 4, 5, 6 (рисунок 5.5).
6. Автоматизация производственного процесса
6.1 Общие положения
Научно-технический прогресс современного общества во многом определяется использованием новых технологий, разработанных при активном применении физических, химических, биотехнологических и других явлений фундаментальной науки. Несмотря на традиционную консервативность ЦБП, современные технологии интенсивно проникают в технологический процесс производства целлюлозы, бумаги и картона. Одно из направлений, получивших существенное развитие, — автоматизация технологических процессов [21].
Автоматизация технологических процессов производства бумаги и картона осуществляется с целью [22]:
— повышения стабильности качества продукции и возможности стандартизации процессов;
— уменьшения продолжительности простоев оборудования и увеличения, за счет этого, производительности оборудования;
— снижения расхода ресурсов для производства бумаги: сырья, химикатов, энергоресурсов (электроэнергии, воды, тепловой энергии).
— уменьшения количества персонала с целью снижения затрат на рабочую силу;
— уменьшения роли человеческого фактора;
— получения ценной, достоверной информации о состоянии технологического процесса и возможностей для поиска «лимитирующих звеньев» с целью повышения эффективности производила;
— устранения повторяющихся проблем.
Современная бумагоделательная машина является сложным высокомеханизированным и автоматизированным агрегатом. Для регулирования технологических процессов и бесперебойной работы машина должна быть оснащена разнообразными контрольно-измерительными регулирующими приборами и аппаратами.
Сеточный стол бумагоделательной машины состоит из грудного вала, грудной доски, ящиков с гидропланками, отсасывающих ящиков (МОЯ и СОЯ), отсасывающего гауч-вала, ведущего вала сетки, сетковедущих валиков, охваченных бесконечной сеткой и установленных на опорной конструкции.
При изготовлении сетка подвергается вытягиванию на специальном станке. Однако, в процессе работы на бумагоделательной машине сетка удлиняется примерно на 0,05 – 0,1%. Для поддержания постоянного натяжения сетки, а также для удобства смены ее на машине устанавливают два натяжных устройства, одно из которых автоматическое. Натяжение сетки должно быть постоянным и достаточным для передачи вращения от гауча на все валы сеточного стола. Слабо натянутая сетка пробуксовывает по гаучу, провисает между обезвоживающими элементами, имеет повышенный износ на отсасывающих ящиках. Чрезмерно натянутая сетка больше вытягивается, а ее фильтрующая способность ухудшается. Для устранения этих недостатков на машинах устанавливают сетконатяжки.
Сетконатяжки обеспечивают возможность передачи усилий от приводного вала на остальные валы сеточного стола, поскольку сетка, помимо чисто технологических целей, выполняет также функции приводного ремня (транспортерной ленты).
Конструкция автоматической сетконатяжки у современных БДМ включают в себя все основные элементы АСР: датчики, преобразовательно-усилительную аппаратуру, исполнительные механизмы – рисунок 6.1.
1 – силоизмерительный вал; 2 – упругая опора вала; 3 – шарнир; 4 – пружина; 5 – силоизмерительный элемент (магнитоупругий датчик); 6 – электрическая схема; 7 – электромагнитный воздухораспределитель, 8 – пневмопереключатель, 9 – реверсивный пневмодвигатель; 10 – станция подготовки воздуха (компрессор).
Рисунок 6.1 – Принципиальная схема автоматического натяжениясетки
Силоизмерительный вал 1 служит чувствительным элементом системы измерения натяжения сетки. Равнодействующая R сил натяжения Т1 и Т2 ветвей сетки имеет вертикальную составляющую S, которая вместе с силой тяжести вала Р образует результирующее усилие, передаваемое на упругую опору вала 2, эквивалентная схема которой может быть представлена в виде шарнира 3 и пружины 4. Сжатие опоры результирующем усилием Р + S приводит к деформации силоизмерительного элемента 5, представляющего собой датчик автоматической сетконатяжки.
Таким элементом может являться магнитоупругий датчик усилий, который входит в состав электрической схемы 6 преобразования и усиления сигнала пропорционального упругой деформации опоры. В состав этой схемы входят также регулятор натяжения с релейным выходом, позволяющий, например, осуществлять переключения электромагнитного воздухораспределителя 7 и, соответственно, пневмопереключателей 8, каждый из которых имеет три положения (а – натяжение усилить, О – стоп, b – натяжение ослабить).
Каждый из них управляет подачей воздуха в реверсивные пневмодвигатели 9 от станций подготовки воздуха 10. Пневмодвигатели механически связаны с сетконатяжным валом (на схеме он не показан), перемещение которого обеспечивает регулирование натяжения сетки с приводной и лицевой сторон (в этом случае силоизмерительный вал имеет две упругих опоры и два датчика усилия).
6.2 Выбор точек контроля и регулирования
Контур управления автоматической схемы сетконатяжки является составной частью общей системы автоматизации БДМ, которая построена по трехуровневой схеме: на низшем уровне находятся датчики-преобразователи; средний уровень представляет регулирующий микроконтроллер; верхний уровень – ПЭВМ.
6.3 Обоснование выбора технических средств автоматизации АСУТП
На БДМ приходится постоянно следить за натяжением сетки и производить её натяжение вручную или с пульта управления. После автоматической сетконатяжки такая необходимость отпадает, так как постоянное натяжение контролирует магнитоупругий датчик, установленный на устройстве для измерения натяжения сетки и приводящий в действие исполнительный механизм, состоящий из пневмодвигателя, двух червячных редукторов соединенных между собой промежуточным валом и пневмопровода.