Системы отопления цехов заводов должны быть выполнены в соответствии с нормативными требованиями. Попытки сэкономить приведут не только к некомфортным условиям труда рабочего персонала, но и могут привести к невозможности выполнения определенных техпроцессов, влияя, тем самым, на качество готовой продукции.
Существует несколько систем отопления, которые можно использовать в производственных помещениях, выбор которых зависит от ряда факторов.
Чтобы выбрать оптимальный вариант системы отопления цехов, следует учесть такие характеристики, как высота потолков, которая может достигать 15- 20 метров, большие площади помещений (до 2000–3000 м2), а также особенности производственного процесса, влияющие на температурный режим. Кроме того, необходимо учитывать графики включения отопительного оборудования, так как, к примеру, на участках плавки металлов и в кузнечных цехах нет необходимости отапливать помещения.
Немаловажным является и тот факт, что в России очень часто производственные помещения являются еще советскими постройками с некачественной теплоизоляцией стеновых конструкций и крыш, что сказывается на КПД отопительной системы.
Создание системы отопления цехов заводов проводится при тщательном контроле и регламентируется СНиП, СанПиН, СП, различными отраслевыми документами.
Особое внимание уделяется Своду правил, согласно которому по категориям распределяются строения и установки (12.13130.2009). В Своде указано, что не каждый тип отопительной системы может быть установлен в помещениях или зонах предприятия, поскольку это зависит от предписанной категории пожарной безопасности (табл. № 6.1).
В помещениях самых пожароопасных категорий необходимо использовать отопление воздухом с вентиляционной сетью приточного типа без рециркуляции.
Прибор теплоизлучения не может иметь температуру более 110 градусов.
Разрешено использование паровых и водяных систем. Если при производстве выделяется пыль, допускается установка гладких радиаторов.
Таблица 6.1 - Категории пожарной безопасности
Категория Тип цеха/производства
А Повышенная
опасность воспламенения
Лакокрасочные цеха, производства по зарядке аккумуляторов, выпуску ацетилена, печатные компании,
цехи пропарки и очистки цистерн от нефтепродуктов Б
взрывопожаро- опасность
Лакокрасочные, производство и ремонт изделий из пластмассы, цеха по производству угольной пыли,
сахарной пудры, опилок, мазута и т.д.
В1-В4 стандартная пожароопасность
Цеха столярной сборки, деревообработки, производство текстиля, бумаги, асфальтовые заводы, масляные
хозяйства, газотранспортные предприятия Г
умеренная пожароопасность
Цеха термической обработки, литейно-плавильные и сварочные участки, котельные, посты ремонты ДВС, горячей штамповки и прокатки металла, обжига кирпича,
цементные заводы Д
пониженная пожароопасность
Участки холодной металлообработки, заготовительные, сварочные, кузнечно-прессовые цеха, производства ЖБИ,
сушильные камеры и т.д.
Основные нормы и правила, регулирующие проектирование отопительных помещений:
1. Свод правил 12.13130.2009 – распределяет по категориям пожароопасности объекты и установки;
2. Свод правил 31-110-2003 – необходим при проектировании и монтаже электросетей;
3. Свод правил13330.2016 – определяет процессы вентилирования, кондиционирования воздуха и отопления;
4. Правила устройства электроустановок.
Заводские помещения обладают характерными особенностями:
Отопление должно распространяться не только внутри здания, но и снаружи. При этом сами нагреватели могут быть установлены в любом месте.
Система отопления понадобится для работы в больших помещениях.
Использование обогревателей проводится с максимальной эффективностью.
Разнообразие систем отопления говорит о специфике применения каждого вида. Влияние на выбор оказывают особенности деятельности предприятия, тепловой источник, предписанный бюджет и прочее. Рассмотрим плюсы и минусы пяти систем отопления.
1. Обогрев паром
Основное использование паровые системы отопления нашли на производственных предприятиях.
Достоинства:
Компактная установка. Трубопровод и оборудование не обладают большими размерами, поэтому могут быть легко размещены.
Постоянно высокий градус тепла. Температура воздуха может достигать более 100 °C.
Система парового отопления эффективно выполняет функции даже в многоэтажных постройках.
Процесс нагрева и охлаждения (при необходимости) происходит в кратчайшие сроки.
Система отопления цехов заводов паром оптимально подойдет для установки на предприятиях производства – она эффективнее, чем водяное отопление.
Позволяет нагревать помещения на время, когда этого требует ситуация.
Недостатки:
1. нерегулируемые расход и подача пара;
2. в процессе эксплуатации система производит много шума.
Не рекомендуется использовать данный тип отопления в помещениях, связанных с пылью и опасными горючими веществами.
2. Водяное отопление
Предприятие остановило выбор на жидком теплоносителе, поэтому источником в данном случае будет котельная или центральная сеть. Основным устройством данной системы является котел. В качестве топлива можно использовать электроэнергию, уголь или газ. Однако от этого будет зависеть расход на отопление за сезон: твердое топливо (до 100 тыс. рублей), газ (менее 80 тыс. рублей), остальные варианты экономически нецелесообразны, поскольку стоят значительно дороже.
Главные характеристики:
Высокий уровень температуры.
При условии, что технология производства позволяет, можно установить обогрев помещения на уровне 10°C. Водяное отопление подходит в качестве повседневной системы здания.
Повышенное давление.
3. Система горячего воздуха
Отопительное устройство может быть настроена как централизованным, так и местным способом. Особенности воздушного отопления:
Сеть не наносит абсолютно никакого вреда организму человека.
Тепло распространяется по помещению одинаково.
Воздух постоянно находится в движении.
Соответственно, он подвергается периодической очистке.
Специальные системы труб проводят воздух (уже подогретый) в помещение.
Там происходит смешение двух масс, в результате которого они приобретают одинаковую температуру. Для оптимизации и минимизации расходов основная часть воздуха проходит фильтрацию, подогрев, а затем вновь попадает в трубы.
Однако СанПиН утверждают, что воздушные массы должны также поступать снаружи. В производственном помещении, где выделяются опасные и ядовитые
частицы, не может проводиться рециркуляция воздуха. Теплые массы должны быть полностью утилизированы.
При наличии местной системы отопления главный ресурс, производящий тепло, необходимо установить в центре объекта. В роли источника могут выступать передвижные воздушно-отопительные агрегаты, пушки и т.п. Однако свежий воздух извне поступать не будет.
4. Электрическое отопление
Для небольших производственных площадей можно установить обогреватели, работающие на электричестве. На рынке представлен широкий выбор систем, поэтому выбор производится исходя их собственных предпочтений организации.
Чаще всего электрическое отопление выглядит как специальный завес, который создает тепло. Однако оплачивать такую систему каждый сезон накладно – понадобится около 500 тыс. рублей.
5. Потолочные системы инфракрасного отопления
Более современный тип отопительной сети. Лучистая установка нашла широкое применение не только на производствах, но и в жилых помещениях, теплицах.
Уникальность инфракрасного отопления в том, что оно может эффективно прогревать не только массы воздуха, а также людей, поверхности и предметы внутри помещения. При этом не стоит опасаться переноса простудных заболеваний, поскольку воздух в системе не циркулирует.
Основные достоинства системы инфракрасного отопления:
Компактность установки, которая не занимает много места.
Срок службы дольше, чем у других отопительных систем.
Можно устанавливать на различных объектах.
Монтаж не занимает много времени, система проста и понятна в использовании.
Подойдут лучистые нагреватели для таких предприятий, которые не обладают электроэнергией в большом объеме. Они быстро нагревают комнату, поэтому идеально подойдут как для жилых помещений, так и производственных. Именно поэтому потолочные системы инфракрасного отопления рекомендованы для установки на промышленных предприятиях.
Использование автоматики в системе отопления цехов
Большинство компаний стремится к автоматизации работы и управления системой. Однако на пути встают определенные проблемы, поскольку сеть отопления достаточно крупная и имеет сложную структуру.
Какие функции могут быть настроены на автоматический режим:
1) Уведомление об аварии и других чрезвычайных ситуациях
2) Поддержание одинаковой температуры согласно установленному значению 3) Во время аварийной ситуации система самостоятельно включит новый рабочий режим
4) Если такое невозможно, произойдет полное отключение энергии
Безусловно, главным приоритетом на предприятии является четкая и эффективная работа автоматической системы отопления.
Критерии выбора системы отопления цехов заводов
При выборе отопительного устройства следует уделить внимание следующим параметрам:
Параметры здания (высота и ширина), включая число комнат, их предназначение, места отопления.
Климат, в котором расположен объект.
Качество изоляции, а также источники потери тепла: окна, двери, заборы, щели и прочее.
Расположение рабочих мест, цехов, количество производственного оборудования, график его эксплуатации.
Функция подключения системы к газовой сети, котельной и тепло магистрали.
Особенности производства, присвоенная цеху категория пожароопасности.
Перечисленные характеристики необходимо учесть при проектировании цехов заводов. Только в этом случае можно создать эффективную систему, которая будет оправдана с экономической точки зрения.
Для объектов, на которых существует доступ в производственный цех непосредственно с улицы (ремонтные, транспортные, лакокрасочные цех и т.д.), в нормативах СП 60.13330.2016 предусмотрена установка тепловых завес, которые будут срабатывать в случае открывания дверей. Наиболее практичными проектами отопления цехов заводов будут системы, сочетающие особенности централизованных и локальных конструкций. При таком подходе можно существенно сократить расходы на топливо для котлов и стационарных теплогенерирующих устройств без подключения к общим сетям.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выпускной квалификационный работы определены возможные точки контроля технологических параметров прокатки стали марки 16ГС в условиях
«Ашинский металлургический завод». Рассмотрено оборудование для производства стали марки 16ГС.
Выполнен расчёт параметров исходной заготовки, расчёт режимов прокатки и расчёт энергосиловых параметров прокатки стали марки 16ГС.
Рассмотрены дефекты прокатного производства – трещины на кромках и предложены способы предотвращения подобных дефектов.
Предложена модернизация листопрокатного цеха № 1 – установка датчиков определения геометрических параметров листов взамен ручного труда контролеров ОТК.
Цели и определённый задачи ВКР достигнуты и выполнены.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Технические характеристики СКОН
Наименование параметра Значение
Параметры обрезаемых раскатов
Толщина / предел прочности, мм / МПа 5 … 27 / 1200 Толщина / предел прочности, мм / МПа 28 … 40 / 1000 Толщина / предел прочности, мм / МПа 41…45 / 800 Толщина / предел прочности, мм / МПа 46 … 50 / 700
Длина раската, мм 6000…28000
Ширина листа до обрезки, мм до 2800
Ширина листа после обрезки, мм 1400-2600
Масса раската наибольшая, кг 12500
Ширина обрезанной кромки наименьшая:
- при толщине раската 5-20 мм, мм;
- при толщине раската 21-50 мм, мм.
20
не менее обрезаемой толщины Ширина обрезанной кромки наибольшая, мм 150
Температура листа при резке, °С до 80 Ножницы подвижные и неподвижные
Длина ножей, мм 2200
Раскрытие ножей наибольшее, мм 150
Число резов в минуту 16…24
Усилие резания наибольшее, кН 6100
Ход подвижных ножниц, мм 1400
Скорость перемещения подвижных ножниц, м/мин 1,2 Диапазон регулировки бокового зазора между
ножами, мм 0,2…2,5
Скорость установки зазора, мм/с 0,07 Ролики тянущие
Скорость транспортирования листов, м/с До 1,6
Шаг подачи листа наибольший, мм 1100
Скорость заправки листов, м/с 0,2
Усилие сжатия листа в роликах наибольшее, кН 250
Число шаговых подач в минуту 16…24
Раскрытие роликов наибольшее, мм 165
Механизм перемещения ножниц
Наибольший рабочий ход, мм 1200
Количество гидроцилидров, шт 2
Скорость перемещения, м/мин 1,2
Механизм смены ножей
Масса кассеты с верхним ножом, кг 460
Масса кассеты с нижним ножом, кг 838
Продолжение Приложения А Ход тележки для разворота платформы поворотной
неподвижной / подвижных ножниц, мм 4920 / 5500 Ход тележки для приёма кассеты с нижними ножами,
мм 160
Ход пальцев для приёма кассеты с верхним ножом, мм 490 Скорость перемещения тележки, м/с 0,05
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Технические характеристики ножниц поперечной резки (НПР)
Наименование параметра Значение
Параметры разрезаемых листов
Толщина / предел прочности, мм / МПа 5 … 27 / 1200 Толщина / предел прочности, мм / МПа 28 … 40 / 1000 Толщина / предел прочности, мм / МПа 41…45 / 800 Толщина / предел прочности, мм / МПа 46 … 50 / 700
Ширина, мм 1400…2600
Длина, м 6…28
Длина листов после порезки на НПР, м 4…12 Мерная точность, мм:
- при длине листа 4000…6000 мм;
- при длине листа свыше 6000 мм.
0…+8 мм 0…+10 мм Ширина планки для вырезки проб, мм 60…400 Ширина обрезаемых переднего и заднего концов, мм до 500
Механизм режущий
Максимальное усилие резания, кН 12000 Максимальный крутящий момент на эксцентриковом
валу, кН*М 1260
Время одного хода суппорта, с 4…7,5
Угол резания, °С 2…3
Передаточное число редуктора 93,5
Длина ножей, мм 2900
Максимальное раскрытие ножей, мм 260
Электродвигатель главного привода, шт 2
Мощность, кВт 450
Число оборотов, мин-1 1000
Прижим листа, шт 4
Усилие одного прижима листа, кН 120
Сталкиватель обрези
Усилие сталкивания, кН до 20
Время сталкивания, с 3
Прижим суппорта, шт 4
Усилие одного прижима, кН 30
Механизм настройки бокового зазора
Диапазон регулирования бокового зазора, мм 0,2…3,2
Уклон клина 1:30
Скорость установки зазора, мм/с 0,06 Механизм смены ножей
Время смены ножей, мин 20
Продольное перемещение штанг с кассетами, мм
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. Дата введения 2015-01-01.
2 ТК 123-Э-065-2020 Технологическая карта производства стали марки 16ГС.
Дата введения 2020-07-13.
3 ТИ 123-Э-01-2021 Выплавка полупродукта в ДСП Danieli с конвейерной подачей лома. Дата введения 2021-03-31.
4 Шевелев, Л.Н. Современное состояние и перспективы развития мирового рынка стали / Л.Н. Шевелев // Электрометаллургия. – 2010. – № 6. – С. 2–10.
5 ТИ 123-Э-10-2020 Внепечная обработка стали на агрегате ковш-печь. Дата введения 2020-06-18.
6 [Электронный ресурс] Режим доступа: https://bigenc.ru/
technology_and_technique/text/2076936.
7 ТИ 123-Э-15-2019 Разливка на слябовой машине непрерывного литья заготовок. Дата введения 2019-11-22.
8 ТИ 123-1П-01-2021 Производство толстолистового проката на стане «2850».
Дата введения 2021-02-19.
9 ГОСТ 14637-89 (ИСО 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Дата введения 1991-01-01.
10 ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.
Межгосударственный стандарт. Дата введения 2008-07-01.
11 ГОСТ 1577-93 Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной качественной стали. Технические условия. Дата введения 1997- 01-01.
12 ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия. Дата введения 2015-01-01.
13 ГОСТ 4543-2016 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия. 2017-10-01.
14 ГОСТ 14959-2016 Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали. Технические условия. Дата введения 2018- 01-01.
15 ГОСТ 5520-2017 Прокат толстолистовой из легированной и нелегированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением.
Технические условия. Дата введения 2018-10-01.
16 ТУ 14-1-3922-84 Прокат толстолистовой горячекатанный из стали марки 20К. Технические условия. Дата введения 1985-07-01.
17 ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия. Дата введения 1992-07-01.
18 ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия. Дата введения 2016-09-01.