Құбырлы пештерді автоматтандыруды жобалау

Жоспар
Кіріспе

Кіріспе
1 Жалпы бөлім
1.1 Жалынды қыздырғыштардың тағайындалуы және сипаттамалары
1.2 Құбырлы пеште жылу алмасу
1.3 Құбырлы пеш қызметінің негізгі көрсеткіштер
1.4.Құбырлы пештің өлшемін таңдау
2 Арнайы бөлім
2.1 Бөлу жүйесін басқару. Бөлу жүйесі
2.2 Құбырлы пешті тоқтату және қосу
3 Экономикалық бөлім
3.1 Құбырлы пештің автоматтандыру жүйесін құрудың экономикалық негізделуі
3.2 Басқару жүйесін құруға кететін капиталды шығындар
3.2.1Құрастырушылардың жалақысы
3.2.2Аспаптар мен автоматтандыру құралдарын сатып алуға кететін шығындар
3.2.3Жабдықтардың монтажына кететін шығындар
3.3 Бағдарламаны ендіруге кететін шығындар
3.3.1 Автоматтандыру құралдарын ағымдағы жөндеулеріне кететін шығын дар
3.3.2Автоматтандыру жүйесін жабдықтауға кететін шығын көлемі
3.4 Автоматты басқару жүйесін ендіруінің экономикалық тиімділігін есептеу
3.4.1Қызмет көрсететін персоналдың негізгі жалақысының жылдық қорын есептеу
4 Қауіпсіздік және еңбек қорғау
4.1 Қазақстан Республикасының Еңбек кодексі
4.1.1 Еңбек тәртіптемесінің ережелері
4.1.2Жұмыс берушінің даярлау, қайта даярлау және біліктілікті арттыру жөніндегі құқықтары мен міндеттері
4.1.3Қызметкердің өміріне және денсаулығына келтірілген зиян үшін жұмыс берушінің материалдық жауапкершілігі
4.2 Өрт қауіпсіздігі туралы ҚР 1996 жылғы 22 қарашадағы №48.1 заңы
4.3«Су жылытатын және құбырлы пеш қауіпсіздігіне қойылатын талаптар» техникалық регламенті
4.4 Өндірістік санитария
4.4.1Желдету және жылыту 61
4.4.2 Жарықтандыру 62
4.4.3 Санитарлық.тұрмыстық бөлмелер 63
4.5 Қауіпті және зиянды факторлар әсерінен жұмысшыларға қорғаныс шаралары 63
4.5.1 Электр қауіпсіздігі 64
4.5.2 Өрт және жарық қауіпсіздігі 65
4.5.3 БӨАжәнеА қызмет етуші персоналы үшін техникалық қауіпсіздік нұсқауы 66
4.6 Табиғи газда жұмыс істейтін қазандықтан шығатын шығарылуларды есептеу 66
Қорытынды 67
Қысқартылған сөздер тізімі 68
Қолданылан әдебиеттер тізімі 69

Басты міндет жылу құрылғыларын құрастыру барысында, толық көрсетілген міндеттемелерге сәйкес, технологиялық өңдеу материалдарын, технологиялық мүмкіндіктерге, құралдарға бейімдеу, сол себепті ауысым бойынша жылу өңдегіш материалдары тиімді болуы қажет.
Жылу өңдеулері жүргізіліп отыратын, ұсыныстар мен үрдістер тәсілі, жылу өңдегіш ауысымы деп аталады. Бұл, ең алдымен, уақыт аралығындағы температураның немесе газдың ортадағы, пештегі құрамының, температура мен уақытқа байланысты өзгеруі. Ортадағы ауысымды құрастырушы, жылу ыдыстары оның қозғалысы мен қысымын, жылдамдық пен сипаттамасын көрсетеді. Жылу өңдегіш клинкері сапалы және үнемді болуы үшін, тиімді ауысымда немесе ауысымға жақын жүргізілуі қажет. Тиімді ауысымдағы жылу өңдегіш – қысқа ауысымдағы жылу өңдегішке қарағанда, өткізілетін жылу шығынына байланысты, клинкер ең жақсы деген құрамды қалыптастырады. Қысқа ауысымның тиімділігі , пештегі аздаған өңдіруші өлшемдерді талап етеді. Мысалы, пештегі құрғақ тәсіл өңдіруші 50т/ч, дымқыл пеш тәсілін өңдірушілердің жартысынан қысқа. Дымқыл пеш тәсілінің өлшемдерін сақтау, ауысымдағы жылу өңдегішті қамтамасыз ету арқылы, аналогті құрғақ жылу өңдеулері 100 % көрсеткішті көрсетеді. Дегенмен, бұл мысал, хрестоматиялық (фантастика облысынан), практика жүзінде, дымқыл пеш тәсілі, дамыған елдердегі аналогті өлшемдерді көрсетеді: оның қатарына Жапония, Германия, АҚШ, Канада және т.б. елдердің 25 өңдіруші көрсеткіштері Қазақстанға қарағанда жоғары, ауысымдағы жылу өңдегіш жеткілікті қысқартылған. Жылу өңдеуде температура жоғары болған сайын жылуды тұтыну шегі де көбейеді. Мысалы, реттелген күйдіру температурасы 14500С, 4.5х170 мс өлшемді айналмалы пеште клинкерді күйдіру кезінде клинкердің жылуды тұтыну шегі 1660кДж/кг. Шикізат материалы ретінде реакцияға жақсы түсетін, мүмкін болатын қосылыстарды таңдаймыз, себебі температурасы 14000С тең, сапалы өндірістік пеште клинкерді күйдіреміз, оған 1550кДж/кг жылуды жұмсаймыз. Бұл жылуды тұтынудың төмендеуі энергетикалық ресурстарды үнемдеу үшін маңызды болып табылады. Осы сияқты пештегі құрғақ тәсіл көмегімен клинкерді өңдіруге болады. Құрғақ тәсілді пеште өнімді дайындау жылуалмасуларда іске асады (мысалы, циклонды жылуалмасуларда немесе декарбонизатор реакторларында).
Құбырлы пештер өздерінің кейбір ерекшеліктеріне байланысты кең қолданысқа ие болды. Құбырлы пештердің жұмысы біртекті булану принципіне негізделеді, яғни берілген соңғы температурада шикізатты қыздыру шегін жіберу не берілген төменгі температурада қыздыру. Олар жоғары жылулық тиімділігіне ие болады. Себебі жылудың негізгі бөлігіне қосымша ретінде сәулелендіру арқылы беріледі. Іргелі бөлігіне салыстырмалы түрде түтін газдарының қозғалыс жылдамдығының жоғару болуының, яғни конвекция түрінде беріледі. Осыдан басқа, Құбырлы пештер ыңғайлы аппарат болып табылады. Олар жоғары жылулық қуатымен қамтамасыз ете алады. Жоғары температура аймағында қыздырылатын шикізаттың болу ұзақтығы бірнеше минут қана, бұл құбырларда оның коксты бөлу және салу мүмкіндігін азайтады. Нәтижесінде шикізаттың жеткіліксіздігіне байланысты оны жоғары температураға дейін қыздыруға болады. Пештерде жөңдеу жұмыстарын жүргізу оңай және автоматтандыруға болады.
Тиімді ауысымдағы “ең жақсы қасиет” деген түсінікке анықтама берейік. Жалпыға түсінікті, бір немесе сол құрамды және шикізат қосылыстарынан күйдірілген клинкердің бөлек құрамдары жылуды өңдеуде әр түрлі ауысымдарда тиімді болады. Мысалы, классикалық құрамдағы портландцементті клинкерді күйдіру кезінде және сульфатқа тұрақты цемент үшін. Әр түрлі ауысымдағы жылулық өңдеу мен негізгі шикізат қоспаларының деңгейлеріне байланысты тиісті қасиеттерге ие боламыз. Осыған байланысты, жылулық өңдеуге түскен клинкердің ең жақсы қасиетіне оның сапа мен стандарттың минималды талаптарына сай, яғни осы талаптарға сәйкес өндірісте қолданылу күйін жатқызамыз.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 31 бет
Таңдаулыға:

Ибраемов Темирлан Құбырлы пештерді автоматтандыруды жобалау
МАЗМҰНЫ

Кіріспе
10
1 Жалпы бөлім
13
0.1 Жалынды қыздырғыштардың тағайындалуы және сипаттамалары
13
1.2 Құбырлы пеште жылу алмасу
13
1.3 Құбырлы пеш қызметінің негізгі көрсеткіштер
17
1.4.Құбырлы пештің өлшемін таңдау
19
2 Арнайы бөлім
2.1 Бөлу жүйесін басқару. Бөлу жүйесі
20
20
2.2 Құбырлы пешті тоқтату және қосу

3 Экономикалық бөлім
51
3.1 Құбырлы пештің автоматтандыру жүйесін құрудың экономикалық негізделуі

51
3.2 Басқару жүйесін құруға кететін капиталды шығындар
52
3.2.1Құрастырушылардың жалақысы
52
3.2.2Аспаптар мен автоматтандыру құралдарын сатып алуға кететін шығындар

53
3.2.3Жабдықтардың монтажына кететін шығындар
54
3.3 Бағдарламаны ендіруге кететін шығындар
55
3.3.1 Автоматтандыру құралдарын ағымдағы жөндеулеріне кететін шығын дар

55
3.3.2Автоматтандыру жүйесін жабдықтауға кететін шығын көлемі
55
3.4 Автоматты басқару жүйесін ендіруінің экономикалық тиімділігін есептеу

56
3.4.1Қызмет көрсететін персоналдың негізгі жалақысының жылдық қорын есептеу

57
4 Қауіпсіздік және еңбек қорғау
59
4.1 Қазақстан Республикасының Еңбек кодексі
59
4.1.1 Еңбек тәртіптемесінің ережелері
59
4.1.2Жұмыс берушінің даярлау, қайта даярлау және біліктілікті арттыру жөніндегі құқықтары мен міндеттері

59
4.1.3Қызметкердің өміріне және денсаулығына келтірілген зиян үшін жұмыс берушінің материалдық жауапкершілігі

59
4.2 Өрт қауіпсіздігі туралы ҚР 1996 жылғы 22 қарашадағы №48-1 заңы
60
4.3Су жылытатын және құбырлы пеш қауіпсіздігіне қойылатын талаптар техникалық регламенті

60
4.4 Өндірістік санитария
61
4.4.1Желдету және жылыту
61
4.4.2 Жарықтандыру
62
4.4.3 Санитарлық-тұрмыстық бөлмелер
63
4.5 Қауіпті және зиянды факторлар әсерінен жұмысшыларға қорғаныс шаралары
63
4.5.1 Электр қауіпсіздігі
64
4.5.2 Өрт және жарық қауіпсіздігі
65
4.5.3 БӨАжәнеА қызмет етуші персоналы үшін техникалық қауіпсіздік нұсқауы
66
4.6 Табиғи газда жұмыс істейтін қазандықтан шығатын шығарылуларды есептеу
66
Қорытынды
67
Қысқартылған сөздер тізімі
68
Қолданылан әдебиеттер тізімі
69

КІРІСПЕ

Басты міндет жылу құрылғыларын құрастыру барысында, толық көрсетілген міндеттемелерге сәйкес, технологиялық өңдеу материалдарын, технологиялық мүмкіндіктерге, құралдарға бейімдеу, сол себепті ауысым бойынша жылу өңдегіш материалдары тиімді болуы қажет.
Жылу өңдеулері жүргізіліп отыратын, ұсыныстар мен үрдістер тәсілі, жылу өңдегіш ауысымы деп аталады. Бұл, ең алдымен, уақыт аралығындағы температураның немесе газдың ортадағы, пештегі құрамының, температура мен уақытқа байланысты өзгеруі. Ортадағы ауысымды құрастырушы, жылу ыдыстары оның қозғалысы мен қысымын, жылдамдық пен сипаттамасын көрсетеді. Жылу өңдегіш клинкері сапалы және үнемді болуы үшін, тиімді ауысымда немесе ауысымға жақын жүргізілуі қажет. Тиімді ауысымдағы жылу өңдегіш - қысқа ауысымдағы жылу өңдегішке қарағанда, өткізілетін жылу шығынына байланысты, клинкер ең жақсы деген құрамды қалыптастырады. Қысқа ауысымның тиімділігі , пештегі аздаған өңдіруші өлшемдерді талап етеді. Мысалы, пештегі құрғақ тәсіл өңдіруші 50тч, дымқыл пеш тәсілін өңдірушілердің жартысынан қысқа. Дымқыл пеш тәсілінің өлшемдерін сақтау, ауысымдағы жылу өңдегішті қамтамасыз ету арқылы, аналогті құрғақ жылу өңдеулері 100 % көрсеткішті көрсетеді. Дегенмен, бұл мысал, хрестоматиялық (фантастика облысынан), практика жүзінде, дымқыл пеш тәсілі, дамыған елдердегі аналогті өлшемдерді көрсетеді: оның қатарына Жапония, Германия, АҚШ, Канада және т.б. елдердің 25 өңдіруші көрсеткіштері Қазақстанға қарағанда жоғары, ауысымдағы жылу өңдегіш жеткілікті қысқартылған. Жылу өңдеуде температура жоғары болған сайын жылуды тұтыну шегі де көбейеді. Мысалы, реттелген күйдіру температурасы 14500С, 4.5х170 мс өлшемді айналмалы пеште клинкерді күйдіру кезінде клинкердің жылуды тұтыну шегі 1660кДжкг. Шикізат материалы ретінде реакцияға жақсы түсетін, мүмкін болатын қосылыстарды таңдаймыз, себебі температурасы 14000С тең, сапалы өндірістік пеште клинкерді күйдіреміз, оған 1550кДжкг жылуды жұмсаймыз. Бұл жылуды тұтынудың төмендеуі энергетикалық ресурстарды үнемдеу үшін маңызды болып табылады. Осы сияқты пештегі құрғақ тәсіл көмегімен клинкерді өңдіруге болады. Құрғақ тәсілді пеште өнімді дайындау жылуалмасуларда іске асады (мысалы, циклонды жылуалмасуларда немесе декарбонизатор реакторларында).
Құбырлы пештер өздерінің кейбір ерекшеліктеріне байланысты кең қолданысқа ие болды. Құбырлы пештердің жұмысы біртекті булану принципіне негізделеді, яғни берілген соңғы температурада шикізатты қыздыру шегін жіберу не берілген төменгі температурада қыздыру. Олар жоғары жылулық тиімділігіне ие болады. Себебі жылудың негізгі бөлігіне қосымша ретінде сәулелендіру арқылы беріледі. Іргелі бөлігіне салыстырмалы түрде түтін газдарының қозғалыс жылдамдығының жоғару болуының, яғни конвекция түрінде беріледі. Осыдан басқа, Құбырлы пештер ыңғайлы аппарат болып табылады. Олар жоғары жылулық қуатымен қамтамасыз ете алады. Жоғары температура аймағында қыздырылатын шикізаттың болу ұзақтығы бірнеше минут қана, бұл құбырларда оның коксты бөлу және салу мүмкіндігін азайтады. Нәтижесінде шикізаттың жеткіліксіздігіне байланысты оны жоғары температураға дейін қыздыруға болады. Пештерде жөңдеу жұмыстарын жүргізу оңай және автоматтандыруға болады.
Тиімді ауысымдағы "ең жақсы қасиет" деген түсінікке анықтама берейік. Жалпыға түсінікті, бір немесе сол құрамды және шикізат қосылыстарынан күйдірілген клинкердің бөлек құрамдары жылуды өңдеуде әр түрлі ауысымдарда тиімді болады. Мысалы, классикалық құрамдағы портландцементті клинкерді күйдіру кезінде және сульфатқа тұрақты цемент үшін. Әр түрлі ауысымдағы жылулық өңдеу мен негізгі шикізат қоспаларының деңгейлеріне байланысты тиісті қасиеттерге ие боламыз. Осыған байланысты, жылулық өңдеуге түскен клинкердің ең жақсы қасиетіне оның сапа мен стандарттың минималды талаптарына сай, яғни осы талаптарға сәйкес өндірісте қолданылу күйін жатқызамыз.
Жылуды өңдеудің тиімді ауысымын анықтау күйдірілген қоспа құрамына, пештің қоректену әдісіне, қолданылатын тізбекті жылуалмасулардың түрі мен типіне, отынның сапасы, құрамына, жанарғы құрылғылар түріне, салқындату ауысымына, үрлемелі құрылғылардың қуаты мен өндіруіне және тағы басқаларына байланысты болады.
Тәжірибе жүзінде тиімді ауысымда тек кейбір жағдайларда жұмыс жасауға болады. Бұл ауысымда жұмыс жасау барысында кедергілер туындайды. Олар пештің құрылымды шешіміне, үрлемелі құрылғыларға, тоңазытқыштарға, газды жанарғы құрылғыларына, жанатын қоспалар құрамына байланысты болады. Мүмкін болатын эксплуатациялық ауысым тиімді, бірақ оны іске асыру мүмкін емес. Себебі жылу технологиялық факторларға байланысты клинкердің тиімді ауысымда жылуды өңдеу туралы мәліметтерді білмей оны жүзеге асыра алмаймыз. Жоғары сапалы клинкерді термиялық өңдеу үшін тиімді ауысымды қолданамыз. Бұл ауысымға: жану әдісін, пеште орындалатын операциялар, жанатын қоспалардың құрамын тиімділеу, пешті қалдықпен қоректендіруді тиімділеу, тізбекті жылуалмасу құрылғыларда өңделетін өнімнің массалық жылуалмасу үрдісін тиімділеу, дайындау аймағындағы өнімнің декарбонизация ауысымын тиімділеу, жоғары температуралы екіншілік ауа мен минералды құрамдағы клинкерді алу үшін клинкерді салқындату үрдісін тиімділеу, пештің өндіру тиімділігі, тиімді жанарғы құрылғыларын қолдану арқылы отынның жануын тиімділеу, футеровканың жоғары тұрақтылығы, пештен минималды шаң шығару, жылу щығынын тиімділеу жатады.
Клинкерді күйдіру үрдісінің тиімді ауысымы әр пеш үшін эксперименталды түрде орнатылады. Оны ерікті түрде орнатуға болмайды. Ауысымды орнатуда клинкердің жану үрдісі кезінде жану өнімінің сипаттамасын, әр түрлі жылу технологиялық факторларды ескеру қажет. Клинкердің жану үрдісі кезінде тиімді ауысымды анықтау үшін мына әдістерді қолданамыз. Олар: физикалық, химиялық, кешенді, зертханалық нәтижелер жиынтығы, клинкердің физика-механикалық сипаттамасы, өндірістік және жартылай өндірістік құрылғыларда зерттелетін жанудың нәтижесі. Осы шарттарға байланысты қондырғыларда тиімді ауысым орнатылады.
Жылу шығынының төмендеу шегі жылу өңдеудің жалғасуының минимум шегіне дейін қысқаруына алып келеді. Бұл клинкерді күйдіру үрдісі үшін жеткіліксіз болып табылады. Клинкерді күйдіруге арналған классикалық тұрғыдағы пеш қызметі уақытты қысқартуға жол бермейді, сондықтан берілген қондырғыда отынның жану және жылуалмасу интенсификациясымен жұмыс жасау үшін тиімді шешімді табу қажет.
Портландцементті клинкердің жану үрдісін интенсификациялау заманауи айналмалы пештерде тиімді өндіру келесі негізгі мәселелерде шешімін табады:
- отынның шекті шығынының төмендеуі;
-өнімнің сапасын жоғарылату.

1 жалпы бөлім

1.1 Жалынды қыздырғыштардың тағайындалуы және
сипаттамалары

Құбырлы пеш бұл отынның жану кезінде бөлінетін, қыздырылған өнімге жылу беру үшін арналған аппаратты айтамыз.
Құбырлы пештер мұнай өңдіруші және мұнай химиялық өндірісте кең таралған. Олар көптеген қондырғылардың құрамды бөлігі болып табылады. Әр түрлі технологиялық үрдістерде, яғни мұнай, мазутты айдау, каталитикалық крекинг пен реформинг, гидролық тазалау, майларды тазарту және тағы да басқа үрдістерде қолданылады.
Мұнай өндіруші өндірістерде дамудың алғашқы периодында шикізатты қыздыру үшін кубтар қолданылды. Бірақ та олардың көптеген кемшіліктері болғандықтан, қазір қолданыста жоқ.
Құбырлы пештер өздерінің кейбір ерекшеліктеріне байланысты кең қолданысқа ие болды. Құбырлы пештердің жұмысы біртекті булану принципіне негізделеді, яғни берілген соңғы температурада шикізатты қыздыру шегін жіберу не берілген төменгі температурада қыздыру. Олар жоғары жылулық тиімділігіне ие болады. Себебі жылудың негізгі бөлігіне қосымша ретінде сәулелендіру арқылы беріледі. Іргелі бөлігіне салыстырмалы түрде түтін газдарының қозғалыс жылдамдығының жоғару болуының, яғни конвекция түрінде беріледі. Осыдан басқа, Құбырлы пештер ыңғайлы аппарат болып табылады. Олар жоғары жылулық қуатымен қамтамасыз ете алады. Жоғары температура аймағында қыздырылатын шикізаттың болу ұзақтығы бірнеше минут қана, бұл құбырларда оның коксты бөлу және салу мүмкіндігін азайтады. Нәтижесінде шикізаттың жеткіліксіздігіне байланысты оны жоғары температураға дейін қыздыруға болады. Пештерде жөңдеу жұмыстарын жүргізу оңай және автоматтандыруға болады.
Құбырлы пештің қыздыру аймағында біруақытта мұнай өнімдерінің аз мөлшері қатар орналасады, яғни бұл кезде өрт қауіпсіздігін болдырмау тиімді болып табылады. Құбырлар жанып кеткен жағдайда өрттің көзін жойған дұрыс.

1.2 Құбырлы пеште жылу алмасу
Құбырлы пеш радиация және конвекция камераларынан тұрады. Радиация камерасында (оттық камерасы), мұнда отын жанады, радиантты беттік орналасқан (экран), радиацияға негізделе отырып жылуды жұтады.
Конвекция камерасында құбырлар орналасқан. Түтін газдары мен беттік қыздыру жанасқан кезде конвекция негізгі жолымен жылуды қабылдайды.
Шикізат конвекциялық және радиантты құбырлар арқылы тізбектей тасымалданып жылуды жұтады; негізінде отынның жану кезінде бөлінетін жылудың көп бөлігін радиантты құбырлар қабылдайды.
Жылу түтін газдарын 1000-1200 К салқындату кезінде сәулелену арқылы тиімді тасымалданады. Түтін газдарының температурасын төмендету мүмкін емес, себебі радиантты құбырлар беттік қыздырудың төменгі жылу қуаттылығына байланысты жұмыс жасауы қажет болады.
Конвекция арқылы жылуды тасымалдау тиімділігі түтін газдарының температурасына байланысты болады. Сондықтан осы әдіс арқылы жылу тасымалданады. Бұл кезде жылуды сәулелендіру арқылы тасымалдау тиімсіз болып табылады. Осыған байланысты, конвекциялық беттік түтін газдарының жылуын қолданады және температураға дейін оның салқындатылуын қамтамасыз етеді. Бұл кезде аппараттың шама коэффициенті үнемділікті көрсетеді.
Егер түтін газдарының жылуы басқа мақсатта қолданылатын болса, онда мысалы, ауа қыздыру үшін немесе су буын өндіру үшін, шикізатты қыздыру үшін конвекциялық беттік қажет емес немесе осы беттіктердің өлшемдері аз болуы мүмкін. Көп өндіру кезінде кейде конвекциялық беттігі жоқ пештерді қолданады. Ол пештер құрылымы бойынша қарапайым, бірақ қажет әрекет бойынша жоғары коэффициенттерге сәйкес келмейді.
Жылу тасымалдау үрдісінің пеште жүріп жатқан механизмін қарастырайық. Мысалы, жер бауырлата орналасқан жалыны бар екі камерадан тұратын пешті қарастырайық. Бұл пеш сипаттамасының ерекшелігіне пештің төменгі тұсында көлбеу орналасқан форсунка болып табылады. Бұл камера ортасында орналасқан алаудың қабырға беттігімен жанасуын қамтамасыз етеді. 1.1-суретте көрсетілген.

1 - отын камерасы;2 - жерде орналасқан жалыны бар қабырғаның орташа сәулеленуі;3 - конвекция камерасы;4 - конвекциялық құбырлар;5 - радиантты құбырлар.I - шикізат (кіріс);II - шикізат (шығыс);
III - отын және ауа.

1.1-сурет- Жерде орналасқан жалыны бар екі камералы тікелей пештің сұлбасы.
Бұл пештің оттық камерасына форсунка көмегімен ыдыраңқы отын, ал жану үшін қыздырылған немесе салқын ауа енгізіледі. Отын дисперсиясының жоғары деңгейі оның ауамен интенсивті түрде араласуын және тиімді жануын қамтамасыз етеді.
Алаудың беттік қабырғамен жанасуы оның температурасының жоғарлауына алып келеді. Сондықтан сәулелену алаудан ғана емес және осы қабырғаның қыздырылғанына да байланысты болады. Отынның жану кезінде бөлінген жылу түтін газдарының және отынның жанған бөліктерінің температуралары жоғарлауына шығындалады. Ал соңғылары қызып және жарықтандырылған алауды құрайды.
Алаудың температурасы, өлшемі, конфигурациясы көптеген факторларға байланысты болады. Ол факторларға отын жану үшін берілетін температура, ауа мөлшері, ауаны жіберу әдісі, форсунканың құрылымы мен жүктемесі, отынның жылу беру мүмкіндігі, форсуналық теңдіктің шығыны, радиантты беттіктердің шамасы (оттықтың экрандық деңгейі) және тағы басқалар жатады.
Ауа температурасы жоғарылаған сайын алау температурасы, жану жылдамдығы да көбейеді және алаудың өлшемі қысқарады. Алау өлшемі отынға келетін ауа мөлшері (белгілі бір шекке дейін) көбейген кезде де қысқарады. Себебі ауаның артық мөлшері отынның жану үрдісін жылдамдатады.
Ауа мөлшері жеткіліксіз болған жағдайда алау созылмалы болады. Отын толықтай жанбайды, сондықтан бұл жылуды жоғалтуға соқтырады. Ауаның мөлшерден тыс берілуі қажетсіз болып саналады, себебі түтін газдарынан берілетін және қыздыру беттігінің интенсивті түрде қышқылдануы байланысты жылуды жоғалту жылдамдытылады.
Жану үшін қажетті ауа форсунка бойымен алау басына тасымалданады. Кейбір форсункаларда отын ауамен жанады, бұл кезде отынмен бірге оттыққа енгізіледі.
Құрылымды реттегі пештің ішкі қабырғаларында екіншілік ауаны беру үшін арналған камера орналасады. Бұл канал арқылы алау ұзындығы бойынша жану үшін арналған қажетті ауаны жібереді. Сәулелену қабырғасының температурасы жоғарылайды және радиация арқылы жылудың бірқалыпты берілуін жүзеге асрады.
Мұндай пеште жылу сәулелену арқылы алаудан сәулелену қабырғасы мен үшатомды газға (көміртегі мен су буының екі атомы және күкірт диоксиды) беріледі. Бұлар таңдау мүмкіндік қасиеттеріне ие, яғни белгілі бір толқын ұзындығындағы сәулелерді жұту және шашырату.
Кейбір сәулелердің бөлігі құбырлар арасындағы кеңістік арқылы осы құбырлар орналасқан қалау беттігіне өтеді. Бұл сәулелер қалауды қыздырады және ол өз кезегінде сәулеленеді. Осы бөлікте сол құбырдың беттігіне байланысты қалау қабырғасында орналасқан энергияны жұтады.
Жерде орналасқан жалыны бар орташа сәулеленетін қабырға мен қалау қабырғаларын, яғни құбырда (қалау бөлігі экрандалған) орналасқан не (экрандалмаған) орналаспаған, екіншілік сәулелену деп атаймыз.
Радиантты құбырлар жылуды тек сәулелену арқылы ғана емес, төменгі температурадағы (бос конвекция арқылы жылу алмасу) құбырлар беттігі мен түтін газдарының жанасуы кезінде жылуды алады. Радиантты құбыр көмегімен алған барлық жылу мөлшері (85-90 %) сәулелену арқылы, ал қалғаны конвекция арқылы беріледі.
Құбырлардың сыртқы қабаты өз кезегінде аз мөлшерде жылуды шығарады. Себебі сәулелену үрдісі орын алады, бірақ та құбырлар арқылы тасымалданатын жылуға үздіксіз шикізат беру кезінде беттік құбырдың температурасы басқа сәулелену көздеріне қарағанда төмен болады. Нәтижесінде радиантты құбырлар беттігі арқылы берілетін сәулелену кезінде шикізатқа қажет мөлшерде жылу беоіледі.
Жылу тасымалдау нәтижесінде, оттық камерасында жүзеге асатын, түтін газдары салқындатылып және (мәжбүрленген конвекция) конвекция камерасына түседі, мұнда олардың одан да салқын конвекциялық құбырлар беттігімен тікелей жанасуы жүзеге асады
Конвекция камерасында жылу алмасу үшатомды түтін газдарының радиациясы мен қалау қабырғаларынан алынған сәулелену бойынша жүзеге асады. Конвекция камерасында жылудың ең үлкен мөлшері конвекция жолымен беріледі, яғни құбыр арқылы келетін жылудың жалпы мөлшері 60-70 %. Газдан бөлінген сәулелену арқылы жылудың берілуі 20-30 %; ал конвекциялық камерадағы қалау қабырғасының сәулелену нәтижесінде орташа жылу 10 % құрайды.
Конвекция арқылы жылуды тасымалдау тиімділігін анықтау үшін негізгі фактор ретінде, түтін газдарының қозғалыс жылдамдығы жатады, сондықтан құбырлы пештерді құрастыру кезінде оның көптеген шамаларын қамтамасыз етеді. Бұл бір көлденең кезекте минималды құбырлар мөлшерінің орналасуымен және құбыр осьтерінің арасындағы минималды қашықтықты таңдаумен анықталады. Бірақ та түтін газдарының жылдамдығы көбейген кезде конвекция камерасында газ ағындарының кедергілері үлкейеді, бұл жылдамдық шамасын анықтау барысында таңдауды шектейді. Басқа жағынан қарағанда, бір көлденең кезекте құбырлар санының қысқаруы конвекция камерасының биіктігінің ұзаруына алып келеді. Бұл жағдайлар конвекция камерасында түтін газдарының жылдамдық қозғалысын таңдауды анықтайды.
Жылу берудің тиімділігіне байланысты фактор болып, конвекция камерасында құбырлардың орын ауыстыру әдісі жатады. Құбырларды дәліз әдісі бойынша орналастырғанға қарағанда шахмат түрінде орналастырған кезде жылу тиімді беріледі. Құбырларда түтін газдарының турбулентті ағын интенсивтілігіне байланысты болады. Түтін газдарының қозғалыс жылдамдығы бірдей болған жағдайда құбырлардың шахматты түрде орналасуы дәліздіге қарағанда жылудың берілу (20-30% дейін) тиімділігін қамтамасыз етеді.
Құбырлар диаметрлерінің азаюы құбырға байланысты интенсивті түрде беріледі, яғни түтін газдарының жоғары жылдамдығын құру үшін олардың ыңғайлы орналасу мүмкіндігіне байланысты болады. Бірақ та пеш құбырларының диаметрі азаюы кезінде шикізат жылдамдығы көбейеді, қыздырылатын ағынның орын ауыстыру кедергісі ұлғаяды.
Жоғары кедергіден аулақ болу үшін аз диаметрлі пеш құбырларын қолдану кезінде және үлкен мөлшерде өндіруші пештер үшін шикізат қозғалысы екі немесе бірнеше параллельді ағындармен жүзеге асады.
Жылу берудің тиімділігі конвекциялық құбырлардың сыртқы беттіктері арқылы ұлғаю мүмкін, себебі конвекциялық камерада құбыр арқылы тасымалданатын жылудың шикізатқа берілуі түтін газдар жағынан жылу алмасуға негізделеді. Бұл кезде түтін газдары мен құбырлар беттігімен жанасып, жылудың көп мөлшерде берілуін қамтамасыз етеді.
Конвекция арқылы жылу беру температуралық күшке, яғни түтін газы мен қыздырылатын шикізат арасындағы температураға байланысты болады. Бұл температуралар әртүрлілігі түтін газдарының қозғалысы бағытталған кезде жойылады және шикізат температурасы ұлғаяды.
Шикізаттың температурасын бір градусқа жоғарылатқан кезде, түтін газдары бес алты градусқа салқындайды. Ең температуралық күш конвекциялық камера кірісіндегі түтін газдарында анықталады. Ал ең азы оның шығысында. Сондықтан осыған байланысты құбырлар арқылы жұтылатын жылу мөлшері түтін газдарының бағытталған қозғалысы бойынша жойылады.
Конвекция камерасында сәулелену арқылы берілетін жылудың үлесі радиация камерасына қарағанда сәулеленетін газ ағынының жуаңдығы аз болуына байланысты газ температурасы төмен болады. Конвекция камерасында газ қабатының тиімді жуаңдығы аралық құбырлар арақашықтығымен анықталады. Түтін газдарының температурасының төмендеуі оның қозғалыс бағытына байланысты, яғни сәулелену арқылы жылу берілу азаяды.
Түтін газдарының бірінші кезегінде орналасқан конвекциялық құбырлар көп жылуды алады, себебі конвекцияға да байланысты кейбір жағдайларда жылу қуаттылығы радиантты құбырлардың жылу қуаттылығына қарағанда жоғары болады.

1.1 Құбырлы пеш қызметінің негізгі көрсеткіштері

Құбырлы пештің жұмысын сипаттайтын негізгі көрсеткіштеріне пайдалы жылулық жүктемесі, қыздыру беттігі мен оттық кеңістігіндегі жылу қуаттылығы, пештің пайдалы қозғлысының коэффициенті жатады.
Пештің маңызды сипаттамасына пайдалы жылу жүктемесі, пеште шикізат (кВт или кДжч) арқылы берілетін жылу мөлшері жатады. Мұнай өндіруші зауыттарда құбырлы пеш пайдалы жылу жүктемесі 10 нан 20 МВт болатын кезде жөндеуден өткізіледі. Жоғары өндіруші қондырғыларда пештердің жылу қуаттылығы 50-80 МВт құрайды.
Құбырлы пештің жұмысын сипаттайтын маңызды көрсеткіш ретінде қыздыру беттігінің жылу қуаттылығы, жылу ағынының тығыздығы, қыздыру беттігінен уақытқа байланысты берілген (Втм2 )жылу мөлшері жатады.
Пештің барлық құбырларының орташа жылу қуаттылығын анықтайық. Радиантты және конвекциялық құбырлардың орташа жылу қуаттылығы, бөлек аймақтарда (жергілікті) орналасқан құбырлардың орташа жылу қуаттылығын анықтайық. Беттік қыздырудың жылу қуаттылығының шамасы пештің барлық беттік қыздыру мен оның бөліктері арқылы берілетін жылу тиімділігін сипаттайды. Пештің барлық беттік қыздыруының орташа жылу қуаттылығы жоғары болған сайын жұмсалған шығынға қарағанда берілген жылу мөлшерін қамтамасыз етеді.
Бірақ та беттік қыздырудың жылу қуаттылығы жоғары болса, онда ол пештің қалыпты жұмысын бұзып және құбырлардың жанып кетуіне алып келу мүмкін.
Оттық кеңістігінің жылу қуаттылығы жылу мөлшерін сипаттайды. Отын жану барысында бірлік уақыт пен оттық көлеміне байланысты жылу бөлінеді. Бұл шама оттық көлемінің қолдану тиімділігін сипаттайды. Құбырлы пештегі оттық өлшемі жылу бөлінуге байланысты емес, керісінше пештің құрылымдық ерекшелігіне және радиантты құбырлардағы беттік қыздырудың жылу қуаттылығы шамасына байланысты болады. Құбырлы пештің оттық кеңістігінде жылу қуаттылығы 40-80 кВтм3 құрайды. Ал бу пештерінде оттық кеңістігінің көлемі отынның жану шартына байланысты бұл шама көбірек болады (600-2000 кВтм3 ).
Құбырлы пештің пайдалы қозғалысының коэффициенті жану кезінде отыннан бөлінген қолданылатын пайдалы жылу бөлігін сипаттайды. Отынның толық жану кезінде бұл шама ауа артықшылық коэффициенті мен түтін газдарының температурасына байланысты болады. ауа температурасының төмендеуі түтін газдардағы температура төмендеуі сияқты пештің жоғарлауына мүмкіндік туғызады. Қалау тығыздығы арқылы ауаны сору кезінде ауаның артықшылық коэффициенті жоғарылайды, бұл кезде пештің төмендеуіне алып келеді. Құбырлы пеш үшін пайдалы қозғалысының коэффициенті 0,65 ден 0,85 дейін тең болады.

1.4 Құбырлы пештің өлшемін таңдау.

Мақсаты: шығыс мәліметтерің қанағаттандыратын және жоғарыда айтылған сипаттамаларға сәйкес пешті таңдау, оның сипаттамалары және құрылымымен танысу.
Құбырлы пештің өлшемін таңдауды оның шамасына, жылу өндіруіне, қолданылатын отынның түріне байланысты каталог бойынша жүзеге асырамыз.
Біздің жағдайда пештің қызметі - қыздыру және мұнайдың мөлшерлі булануы, жылу өнімділігі Qт 36,44 МВт құрайды, ал отын ретінде мазут қолданылады. Осы шарттарға негізделе отырып, (мазут + газ) СКГ1аралас отынға арналған құбырлы пешті таңдаймыз.

1-Кесте- СКГ1 пешінің техникалық сипаттамасы

Көрсеткіштер
Мағынасы
Радиантты құбырлар:
Қыздыру беттігі, м2
Жұмыс ұзындығы, м
730
18
Орташа секцияның мөлшері n
7
Жылуды өндіру, МВт (Гкалч)
39,5 (34,1)
Радиантты құбырлардың жылу қуаттылығының мәні, кВтм2 (Мкалм2xч)
40,6 (35)
Габаритті өлшемдер (қамтамасыз ету үшін арналған аймақтар), м:
ұзындығы L
жуаңдығы
биіктігі
24,44
6
22
Массасы, т:
Пеш металлының (жыланөткізгіш құбырсыз)
Футеровканцң
113,8
197

СКГ1типті пеш - бұл бос тікелей алаулы отын жанатын, қорапты, радиация камерасында жылан өткізгішті құбырлары көлденең орналасқан пеш. Жанарғы типі ГГМ-5 немесе ГП пештің бір кезегінде орналасқан. Радиациялық камераның әрбір жанында қабырғалы құбырлы экрандар орналасқан. Олар тікелей алаумен байланысты болады. Құбырлы экран біртекті және екікезекті қабырғалы болу мүмкін.
Пеште аралас отын жанады, пеште газ жиынтығы орналасқан, ол арқылы жану газы бөлек түтін құбырынан тұрады.
Жанарғыларды қамтамасыз ету пештің бір жағында жүзеге асады. Ортақ фундаментте баспалдақ арқылы байланысқан екі біркамералы пешті орнатуға болады.
Қорытынды: пештің өлшемін таңдау кезінде жақындау шарты қарастырылды, барлық өлшем типтерінің ішінен жылу өндіру мен есептелуі минималды мәнге ие болатынын таңдады.
СКГ1 типті пештің құрылымы келесі 1.2-суретте көрсетілген.

1 - баспалдақты аймақтар; 2 - жыланөткізгішті құбырлар; 3 - каркас; 4 - футеровка (жоғары температураға тұрақты оқшауланған қоршап тұратын қабат); 5 - жанарғы.

1.2-сурет -СКГ1 типті Құбырлы пеш

2 Арнайы бөлім

2.1 Бөлу жүйесін басқару. Бөлу жүйесі
Бөлу жүйесі -- функционалдық жүйесіне байланысты орналасу элементтерінің қатынастар жүйесін айтамыз. Бұл кезде талдау және жүйені талдау маңызды рөл атқарады.
Бөлу жүйесін басқару (англ. Distributed Control System, DCS) -- кіріс шығыс бөлу жүйесінің құрастырылуы мен мәліметтерді орталықтан өңдеумен сипатталатын технологиялық үрдісті басқару жүйесін айтамыз.
БЖБ үздіксіз және гибридті технологиялық үрдістерді басқару үшін қолданылады. Үздіксіз үрдіске түнімен күнімен, айлар бойы, жылдар бойы жүретін жүйе, тіпті үрдіс азпериодқа тоқтаған кезде дайындалып жатқан өнімнің бұзылуына, технологиялық қондырғының бұзылуына, қауіпті жағдайларға алып келіп соғады. Үздіксіз үрдістің классикалық мысал болып әйнекті пісіретін пеште әйнекті дайындауды жатқызуға болады.
БЖБ қолдану ортасы көпсалалы:
1) Химия және мұнай химиясы.
2) Мұнайды өңдеу және мұнай өнімі.
3) Әйнекті өндіріс.
4) Азық өндірісі: сүтті, қантты, сыра дайындайтын.
5) Газ өнімі және газды өндеу.
6) Металлургия.
7) Энергиямен қамтамасыз ету және т.б.
Заманауи БЖБ қойылатын талаптар:
1) Тоқтату тұрақтылығы және қауіпсіздік.
2) Өндіру мен конфигурациялаудың қарапайымдылығы.
3) Бөлінген архитектураның шекарасын қорғау.
4) Мәліметтер қорын конфигурациялау.
5) Адам-машиналы интерфейстің дамуы.
Бөлінген жүйелер деп орналасу элементтері немесе топтар элементтері жүйені функционалдау кезінде, талдау және жүйені талдау кезінде маңызды рөл атқарады.
Бөлінген жүйелер үздіксіз және дискретті болып бөлінеді.
Үздіксіз бөлінген жүйелер элементтер мөлшерінің шексіздігімен, әрбір орналасу элементтің жанында міндетті түрде тағы бір элемент орналасуымен сипатталады.
Үздіксіз бөлінген жүйенің мысалы ретінде бірнүктелі газ жанарғысымен қыздырылатын құрыш бетін қарастырайық. Жүйе элементті - бұл "нүктелер" анықталған координаттар бойынша бет. Әрбір нүкте аз уақыт моментінде температурамен сипатталады және температура өрісімен сипатталады. Жақын орналасқан температуралар бір бірінен аз айырмашылықта болады. Жылу көздерінің нүктесіне байланысты болады. Уақыт өтуіне байланысты температура шамалары белгілі бір шекке дейін ұлғаяды, яғни жанарғы температурасына, нүктелер координатасына, қоршаған ортада қабаттың жылуды беру шамасына байланысты болады.
Дискретті бөлу жүйелері бір бірінен бөлінген нақты "жазылған" элементтер жүйесімен сипатталады. Байланыс түрінің бірі яғни бинарлы қатынастар "көрші элементтер болу" жатады. Көрші екі элементтің арасында басқа элемент мүлдем болмайды. Бірақ бұл олардың арасында басқа үшінші элементті қосуға болмайтынын білдірмейді. Ол кезде яғни алғашқы екеуі көрші болуды тоқтатады.
Ары қарай негізгі дискретті жүйелер қарастырылады.

2.2 Құбырлы пешті тоқтату және қосу

Құбырлы пештің тоқтатылуы мына жағдайларда болу мүмкін:
- аралық тазалау үшін ;
- жөндеу үшін;
- апатты.
Газды жанарғыда барлық ауа құйындатқыш арқылы келеді, одан басқа сақиналы тесік арқылы да ауа келеді. Жанарғының негізгі бөлігі сақиналы коллектор сияқты орындалған.
Коллектор ішінде 18 газды реттеп жібергіш бірқалыпты орнатылған, бұл кедергілердің негізгі жұмысы ол газды бірқалыпты бөлуге арналған. Газ жібергіш тесіктердің диаметрі А1 суретінде көрсетілген.
Газ-мазутты унифицирленген жанарғы ГМЖ-2 мазут немесе төменгі қысымдағы табиғи газды бөлек жағу үшін арналған.
Техникалық шаралар
Ауа температурасы - оның өзгерістерін уақыт бойынша автоматты тіркеуші термометрлермен немесе термографтармен өлшенеді. Температура тұрақты 20-25°С-та болуы керек.
Ауа ылғалдылығын термометрмен, салыстырмалы ылғалдылық пирометрімен және психрометрмен өлшейді. Уақыт бойынша ауа ылғалдылығының ауытқуын жазу үшін автоматикалық аспаптар, мысалы: гидрографтар және психрографтар қызмет етеді.
Ауа ылғалдылығы 40-60% болу керек. Ауаның қозғалу жылдамдығы 0,2 мс-тен аспауы керек. Бұл үшін ауаны желдету қолданылады, онда температуралар, ылғалдылықтар, қозғалыс жылдамдықтары және ауа тазару деңгейлері сипаттамаларының тұрақтылығымен ұйымдасқан ауа берілісі. Ауа желдету қондырғысында келтірілген параметрлер автоматты түрде реттеледі.
Пульттер мен технологиялық процестерді басқару сорғыларында, есептеу техникасы залдарында міндетті түрде ауа температурасы 15-18 ºС, салыстырмалы ылғалдылық 60-40% және ауа қозғалысының жылдамдылығы 0,1 мс-тан аспауы керек.
Өндіріс ғимаратындағы шуды азайту үшін әртүрлі әдістер қолданылады: шуды, оны тудырғыш көзінде азайту; дауысты жұту мен дауысты бәсеңдету; шуды тұтындырғыш қондырғы; ЖҚҚ-ді қолдану.
Механикалық шуды азайту үшін жабдыққа өз уақытын жөндеу жұмысын жүргізу, соққы үрдістерді соққысызға ауыстыру, ықтиярсыз май жағуды қолдану қажет.
Адам ағзасына зиянды әсерлер тек есту мүшесінің зақымдануын ғана емес, сонымен бірге жүйке жүйесінің қызметіне кері әсерімен сипатталады. Шудың адам ағзасына ұзақ уақыт бойы әсерінің нәтижесінде, келесі төмендегідей дерттерге шалдығуына әкеліп соғады: жүрек қағыс ритмінің бұзылуы, қан қысымының өзгеруі, есте сақтау қабілетінің нашарлауы.
Шу деңгейін төмендету үшін, дыбыс жұтқыш қаптама беттер, жеке қорғаныс кұралдарын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Кәсіпорында жұмысшыларға емдеп-сақтандыру қызметін кәсіпорынның санитарлық бөлімі іске асырады.
Медициналық кызметкер жұмысшыларға жүйелі бақылау өткізіп, кезеңді медициналық байқау жүргізеді. Осындай байқаулардың негізінде санитарлы-гигиеналық және емдеп-сақтандыру шаралары көзделеді.
Санитарлы мәдениет пен тазалықты бақылау сақтандыру жұмысының маңызды бөлігі болып табылады, оның негізінде санитарлық ағарту мен эпидемияға қарсы шаралар жүргізіледі.
Құбырлы пеш деп су буын алу үшiн тағайындалған агрегаттардың кешенiн айтамыз. Бұл кешен өзара байланысқан және су мен буға отынның жану өнiмдерiнен жылу болуға сабақтас жылу алмастырғыш құрылғылардан тұрады. Энергияның бастапқы тасымалдаушысы судан бу түзілу үшін өте қажет отын болып табылады.
Қазандық орнатуда іске асатын жұмыс процесінің негізгі элементтері болып мыналар саналады:
1) отынның жану процесі;
2) жану өнімдері арасындағы немесе суы бар өзінің жанып тұрған отынымен жылуалмасу процесі;
3) бу түзілу процесі, ол судың қызуына, оның булану және алынған будың қызуынан тұрады.
Пеш агрегаттарындағы жұмыс уақытында екі өзара әрекет ететін ағын пайда болады: жұмыс денесінің ағыны және жылу тасымалдаушының от жағудан пайда болатын ағыны.
Осы өзара әрекет ету нәтижесінде объект шығысында берілген қысым мен температурадағы бу алынады.
Пеш агрегатын пайдалану кезінде туындайтын негізгі мәселер бірі шығарылған және тұтынылатын энергия қуатының аралығындағы теңдiктi жабдықтау болып табылады. Пеш агрегатында бу түзілу және энергия беру процестері өз кезегінде жұмыс денесі мен жылу тасымалдаушы ағындардағы заттектер шамасымен тікелей байланысты.
Отынның жануы толықтай физика-химиялық процесс болып табылады. Жанудың химиялық жағы белгілі бір температурамен өтетін және жылу бөлінуімен бірге жүретін оның оттегімен жанғыш заттарының тотығу процесі болады. Жану интенсивтілігі, сондай-ақ отынның жану процесінің орнықтылығы мен үнемділігі отын бөлшектері арасындағы ауа үлестірілуі мен жеткізілу тәсілдеріне тәуелді болады. Отынның жану процесін шартты түрде үш кезеңге бөледі: оталдыру, жану және жағу. Бұл кезеңдер негізінде дәйекті түрде уақытында ағып өтеді, бірінің үстіне бірі жартылай таңылады.
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.