Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий

Подождите немного. Документ загружается.

дтопленаь,

Вентиляция

Строители

Электрики

Главные

инженер!

проектов

Трансмеханики

Технологи

Теплотехники

Генплан

Войоснавженцы

Экономисты

Сметчики

Изыскатели

К1ЛП

Рис.

1. Сетевая модель разработки технологического проекта целлюлозно-бумажного предприятия

На каждом из этапов проектировщикам смежных специаль-

ностей передаются уточненные задания. Как завершающий этап,

выполняются рабочие монтажные чертежи, на основе которых на

строящемся предприятии монтируют все технологическое обору-

дование и связанные с ним коммуникации.

Необходимость согласованной работы проектировщиков всех

специальностей на каждом этапе проектирования усложняет

разработку проектно-сметной документации как на стадии тех-

нического проекта, так и при разработке рабочих чертежей.

Для иллюстрации на рис. 1 показана сетевая модель взаимо-

связей при разработке технического проекта предприятия, соот-

ветствующая сложившейся проектной практике в Гипробуме.

Разработка сетевых моделей процесса проектирования начинает

внедряться в проектирование в качестве первого шага к внедре-

нию метода сетевого планирования и управления (СПУ), являю-

щегося большим достижением научной организации труда.

Внедрение в проектную практику метода СПУ, применение

модельно-макетного и других прогрессивных методов проекти-

рования должно обеспечить взаимосвязь проектных решений

более простыми способами, что, однако, не только не уменьшит

ведущую роль проектировщика-технолога, а скорее увеличит ее.

Непрерывное совершенствование организации и методов про-

ектирования, направленное к сокращению сроков проектиро-

вания, росту производительности труда проектировщиков, повы-

шению качества и сокращению объема проектных материалов,

а также к снижению стоимости проектных работ — важнейшие

задачи проектных организаций, вытекающие из постановления

партии и правительства.

СОСТАВ ПРОЕКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Временной инструкцией СН 202—69 установлен примерный

состав технического проекта промышленного предприятия, в со-

ответствии с которым применительно к особенностям отдельных

отраслей промышленности должны производиться необходимые

уточнения.

Такие уточнения для целлюлозно-бумажных предприятий

пока еще не выполнены, вследствие чего приведенный ниже

состав технологической части технического проекта является

предварительным и не обязательным.

Технологическая часть технического проекта состоит из

одного или нескольких томов расчетно-пояснительной записки и

комплекта чертежей.

В расчетно-пояснительную записку входят нижеперечислен-

ные проектные материалы.

Общая характеристика исходных данных для проектирова-

ния. Эти данные, как указывалось ранее, содержатся п идлмии

на проектирование и приводятся в пояснительной мппскс име-

сте с рядом других исходных материалов, используемых при

проектировании (ссылки на утвержденные технические условия

для-проектируемой продукции, соответствующие ГОСТ и т. п.).

Здесь же может быть приведен обзор отечественной и зарубеж-

ной литературы, авторских свидетельств и патентов, перечень

научно-исследовательских работ, использованных при проекти-

ровании, предварительно разработанные научно-исследователь-

скими организациями технологические регламенты и пр., а так-

же сопоставление принятых решений с лучшими образцами.

Далее в записке приводят характеристику ассортимента вы-

пускаемой продукции, годовую производственную программу

в целом по предприятию и по основным производственным

цехам, определенные заданием на проектирование и уточненные

соответствующими расчетами при проектировании.

Затем устанавливают и указывают состав предприятия по

производствам, определенный заданием на проектирование и

уточненный в процессе проектирования. В частности, должен

быть освещен вопрос о производстве побочных продуктов и об

организации вспомогательных производств, необходимых для

основных технологических процессов, например производства

хлора, каустической соды, двуокиси хлора и т. п.

В записке должен быть обоснован режим работы предприя-

тия.

Рекомендации по этому вопросу для основных производств

приведены в главе II.

Данные о потребности в сырье, основных материалах, топ-

ливе определяют расчетом на самом начальном этапе проекти-

рования, а затем уточняют. В записке приводят только резуль-

таты окончательных расчетов и при этом обычно в табличной

форме.

В записку включают обоснование принятых технологических

схем и их краткое описание. Принимаемые в проекте техноло-

гические схемы выбирают с учетом аналогичных новейших дей-

ствующих схем. При этом отдельные технологические операции,

отображаемые схемой, в процессе проектирования совершен-

ствуются на основе достижений производственного опыта или

по результатам проверенных на практике исследовательских

работ. Такие усовершенствования необходимо обосновать и

осветить в пояснительной записке.

Отдельный раздел записки должен быть посвящен характе-

ристике основного оборудования, обоснованию его выбора и

обоснованию необходимого количества агрегатов. Материалы

о применяемом на современных целлюлозно-бумажных пред-

приятиях технологическом оборудовании приведены в главе V.

Выбранное оборудование включают в спецификации, состав-

ляемые по установленной форме. Эти спецификации являются

составной частью записки.

В случае применения оборудования, не выпускаемого

.отечественной промышленностью, для его конструирования и

изготовления должны быть разработаны технологические зада-

ния, что отмечают в этом же разделе записки.

• •.-•'•••

Вследствие разнообразия продуктов, транспортируем^ по

технологическим трубопроводам, для каждого из них и задиске

приводят обоснования выбора материала труб, о чем подробнее

сказано в главе II.

Межцеховые технологические коммуникации обычно прокла-

дывают по совмещенным трассам с коммуникациями водоснаб-

жения, пароснабжения и пр.

Спецификацию на технологические трубопроводы составляют

отдельно, графически же их целесообразно показывать .с.-дру-

гими сетями на совмещенных чертежах. Расчеты всех трубопро-

водов в записку не включают. В ней приводят только резуль-

таты расчетов.

Для проектной разработки вопросов антикоррозийной, за*

щиты, а также теплоизоляции оборудования и трубопроводов

обычно привлекают специализированные организации, например

Проектмонтажхимзащита и Теплопроект, что должно: быть

отмечено в записке. Материалы этих организаций в виде отдель-

ных разделов входят в состав проекта предприятия.

Проектировщики-технологи обязаны выдать этим организа-

циям необходимые для проектирования исходные данные.

В записке технического проекта должны быть указаны реше-

ния об использовании отходов производства. При проектиро-

вании стремятся не допускать превращения отходов производ-

ства в отбросы, в связи с чем, как правило, предусматривают

целесообразную организацию вспомогательных производств,

максимально использующих побочные продукты основного про-

изводства, например получение скипидара, таллового масла

и др.

При технологическом проектировании должны быть выяв-

лены количество и характеристики производственных сточных

вод и газовых выбросов и предусмотрены все возможные; меры

к их сокращению и уменьшению загрязнения водоемов и атмо-

сферы. Если это целесообразно, то стоки и выбросы подвер-

гаются предварительной очистке или нейтрализации на месте

возникновения. Однако в большинстве случаев необходимо про-

изводственные стоки собирать со всего предприятия в одно

место и там очищать на специальных очистных сооружениях,

которые проектируют специалисты проектировщики по .водо-

снабжению и канализации. Эти вопросы должны быть детально

освещены в пояснительной записке. \

Вопросы механизации транспорта грузов цехов, проектиро-

вание механизации трудоемких процессов и транспортных:опе-

раций в виду сложности и специфичности их решении при проек-

тировании целлюлозно-бумажных предприятий разрабатывают

в тесной увязке с технологической частью в специализирован-

ных транспортно-механических отделах проектных организаций.

•14

• В этих же отделах разрабатывают проектные решения склад-

ского хозяйства и организации ремонтной службы. В качестве

исходных

данных для этих решений служит выявляемая .при

технологическом проектировании потребность предприятия

в сырье, химикатах, одежде машин и др.

Соответствующие проектные решения по всем транспортно-

механическим вопросам включают в состав технического проекта

в виде отдельного раздела.

При использовании в технологической части технического

проекта типовых проектов и при повторном применении эконо-

мических проектов в пояснительной записке должны быть при-

ведены обоснования их выбора и указания о характере произ-

водственных уточнений при привязке их к проектируемому

предприятию. Сами же типовые и унифицированные проектные

решения разрабатывают проектные организации особо, по плану

типового проектирования.

Как указано выше, в состав технологической части техни-

ческого проекта, помимо расчетно-пояснительной записки, вклю-

чают чертежи, основные из которых следующие:

Принципиальные схемы технологических процессов. В прак-

тике проектирования целлюлозно-бумажных предприятий, на

технологических схемах указывают только некоторые аппараты

автоматизации, главным образом регуляторы концентрации,

композиции, дозаторы и т. п. Полные схемы автоматизации вы-

пускаемые в виде отдельного раздела проекта, содержащего все

материалы по автоматизации технологических процессов. Эти

материалы, тесно увязанные с технологической частью проекта,

разрабатывают проектировщики-автоматчики.

Планы и характерные разрезы производственных зданий

с расположением основного технологического оборудования и

транспортных средств с указанием мест размещения вентиля-

ционных камер, трансформаторных подстанций, распределитель-

ных устройств, помещений КИП и автоматики, производствен-

ных служебных помещений и пр. в масштабе 1 : 200 или 1 : 400.

Сводный компоновочный чертеж производственных зданий

по предприятию в целом в масштабе 1 : 800 с показом эстакад,

галерей и переходов между зданиями. Подобный сводный ком-

поновочный чертеж иногда выполняют не технологи, а проекти-

ровщики-строители с участием технологов. Планы и разрезы

производственных зданий с размещением оборудования часто

выпускают технологи, совмещая их с чертежами строительной

части проекта. Помимо перечисленных основных чертежей

технологической части, в состав технического проекта должны

включаться также и другие, перечень и назначение которых опре-

деляют при уточнении состава технического проекта целлюлоз-

но-бумажного предприятия.

В большинстве случаев рабочие чертежи технологической

части проекта целлюлозно-бумажного предприятия включают:

заглавный лист, на котором приводят наименование проекта,

состав и перечень проектных материалов технологической части,

принятую систему условных обозначений, общие сведения, ука-

зания по применению проекта;

схемы технологического процесса с нанесением технологиче-

ского оборудования и трубопроводов;

общекомпоновочный план в масштабе 1 : 400-1-1 : 800;

планы с нанесением и привязкой технологического и подъем-

но-транспортного оборудования, а в необходимых случаях и

технологических трубопроводов в масштабе 1 : 100-1-1 : 200;

разрезы (для сложных участков) в масштабе 1 : 50-М : 100;

привязанные к месту типовые проекты производств, устано-

вок и поточных линий;

чертежи общих видов нетиповых конструкций узлов и дета-

лей;

ведомость подлежащих антикоррозийной защите оборудова-

ния, аппаратов, трубопроводов с указанием объемов работ;

ведомость подлежащих теплоизоляции трубопроводов и ап-

паратуры с указанием температуры, нормалей (тип и конструк-

ция теплоизоляции) и объема работ;

спецификация оборудования, трубопроводов и арматуры и

других основных материалов;

перечень типовых инструкций, примененных стандартов, нор-

малей и др.

Для сокращения проектной документации во всех возмож-

ных случаях следует предусмотреть составление совмещенных

чертежей (планов и разрезов) с привязкой в них не только тех-

нологического, но и подъемно-транспортного оборудования и

технологических трубопроводов.

Указанный состав чертежей применительно к особенностям

проекта целлюлозно-бумажных предприятий подлежит в каж-

дом отдельном случае уточнению.

О НЕКОТОРЫХ ПРИМЕНЯЕМЫХ ТЕРМИНАХ

При проектировании целлюлозно-бумажных предприятий

применяются некоторые термины, отображающие технологиче-

ские понятия и применяемые в проектной практике, но не являю-

щиеся пока общепринятыми и установившимися. При этом сами

эти понятия в отдельных случаях не имеют устойчивых опреде-

лений и системы.

В целях некоторого упорядочения, однообразного понимания

употребляемых при проектировании терминов и соответствую-

щих им понятий ниже изложены предложения по их истолко-

ванию, соответствующие опыту проектной практики.

Технологическое проектирование целлюлозно-бумажного

предприятия имеет целью организацию на нем производства

готовой продукции или полуфабриката: заданных видов целлю-

лозы, древесной массы, бумаги, картона и изделий из них, пред-

назначаемых для определенного практического применения.

Производство всех этих видов промышленной продукции

основывается на данных науки и прежде всего технологии цел-

люлозно-бумажного производства.

Технология

—

это наука о способах обработки определен-

ного сырьевого материала для получения из него определенной

продукции с заданными качественными характеристиками.

Для получения продукции целлюлозно-бумажного производ-

ства сырье подвергается последовательной многоступенчатой

разнообразной обработке. Поскольку в процессе производства

способы воздействия применяются последовательно, как бы

протекая во времени, употребляется термин производст-

венный поток, объединяющий весь комплекс последова-

тельной обработки сырья и сопутствующие вспомогательные

процессы.

Характеризуя количественную сторону вырабатываемой про-

дукции, говорят о мощности производственного потока. Факто-

ром, определяющим мощность производственного потока, яв-

Ov ляется оптимальная производительность применяемого в потоке

«Л оборудования. Характеризуя состав производства одного вида

продукции на предприятии, говорят об однопоточном или много-

<jrf поточном (двух-, трехпоточном) производстве.

г О ^Р

проектировании выработки одной и той же продукции

^•^ несколькими потоками в составе одного предприятия стремятся

С!^ к идентичности (однообразию) потоков и целесообразному

сокращению их числа. Оптимальным является предприятие, со-

стоящее из минимального числа производственных потоков оди-

наковой и крупной мощности.

Производственная мощность предприятия определяется как

сумма мощностей составляющих его производственных потоков.

Производственный поток, организуемый для выработки

какого-либо вида целлюлозно-бумажной продукции, обычно

представляет собой последовательное сочетание отдельных

основных технологических процессов с включением

в него также необходимых вспомогательных процессов. При этом

условное разделение процессов на основные и вспомогательные

отнюдь не уменьшает значение последних.

К основным технологическим процессам при проектировании

обычно относят процессы обработки основного сырьевого мате-

риала или применяемых в качестве исходного сырья полуфаб-

рикатов; к вспомогательным — процессы, обеспечивающие про-

хождение основного производства или переработку его побоч-

ных продуктов. Так, например, при производстве целлюлозы

технологический процесс последовательной обработки щепы, а

затем полученной после ее варки целлюлозной массы при проек-

тировании считается основным процессом. Приготовление же

реагентов-^длд^дадки^отбелки — вспомогательным.

2 с г. ЖУДРСГ

•' - ••

<•

Ч / - 17

Каждый из технологических процессов как основной, так и

вспомогательный, представляет собой согласованное сочетание

технологических операций.

Технологическая операция (например, промывка

или сортирование целлюлозы) —это однообразное, хотя может

быть и многократное воздействие на обрабатываемый материал

одной или нескольких машин или аппаратов, соединенных

в агрегат или работающих раздельно.

В агрегат могут соединяться также машины, выполняющие

различные технологические операции, примером может служить

бумагоделательная машина.

Все упомянутые выше термины и понятия имеют практиче-

ское значение при технологическом проектировании. Технологи-

ческие схемы разрабатываются для каждой операции технологи-

ческого процесса. Для производственного потока в целом эти

схемы по операциям, составляющим технологический поток,

увязываются между собой по технологическим параметрам и свя-

зываются коммуникациями.

Технологические потоки оснащаются комплектом оборудова-

ния, составляющим технологические линии. Состав обо-

рудования, комплектующего технологическую линию, должен

обеспечивать нормальный и согласованный процесс, состоящий

из ряда последовательных операций. -

Технологическая линия составляется из ряда последова-

тельно соединенных коммуникациями комплектных установок и '

агрегатов, о чем подробнее сказано в главе о выборе оборудо-

вания. ,

Гл ава II

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ,

ОБЩИЕ ДЛЯ РАЗНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

РАСЧЕТЫ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

И ЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Проектируемый годовой объем производства продукции,

в частности, определяется временным режимом работы как пред-

приятия в целом, так и отдельных его участков.

Количество календарных дней в году при проектировании

принимается 365, количество же эффективных дней работы

предприятия

—"355.

Разница между количеством календарных и эффективных

дней образуется вследствие планирования остановок всего пред-

приятия 2 раза в году по 5 дней, т. е. всего на 10 дней в году.

Остановки всего предприятия относят чаще всего на май и

ноябрь. Во время остановки всего предприятия прежде всего

ремонтируют общезаводские сооружения, такие, как ТЭЦ, на-

сосные станции, магистральные коммуникации и пр. В эти же

дни остановок ремонтируют основное и вспомогательное обору-

дование.

Для возможности планово-предупредительного ремонта обо-

рудования отдельных участков производства, работающего без

еженедельных выходных дней, в остальные 10 месяцев года

(помимо указанных выше общезаводских остановок) при проек-

тировании учитываются также ежемесячные остановки этого

оборудования на 24 ч.

В зависимости от схемы производства и его организации эти

остановки осуществляются раздельно по производственным

потокам или по отдельным участкам и цехам.

В связи с ежемесячными 24-часовыми остановками в течение

10 месяцев, расчетное время работы в год производственного

оборудования составляет 355 —

345

дней.

Для некоторых видов производств в целях повышения каче-

ства продукции требуется более частая промывка оборудования

и коммуникаций, в связи с чем при проектировании для этого

предусматривается дополнительное время простоя, например

10 дней. В этом случае расчетное время работы оборудования

будет составлять 335 дней в году. Такие условия, например,

предусматриваются для производства конденсаторной бумаги.

Бумагоделательные и картоноделательные машины, помимо

предусмотренных остановок для планово-предупредительного

ремонта, часто нуждаются в непродолжительных внутри-

сменных остановках для промывки, смены, починки одежды

машин или для устранения других мелких неполадок. Для учета

подобных внутрисменных простоев продолжительность работы

бумагоделательной или картоноделательнои машины в течение

суток принимается не 24, а 23 ч. В некоторых случаях, напри-

мер для машин сложной конструкции, это время может быть при-

нято 22,5 ч с учетом внутрисменного простоя в среднем 1,5 ч

в сутки.

Для сушильных машин, устанавливаемых в производствен-

ных потоках выработки товарной небеленой, беленой и облаго-

роженной целлюлозы, продолжительность работы в течение

суток может приниматься по аналогии с бумагоделательными

машинами.

Для целлюлозных заводов расчетное число дней работы

в год всего завода принимается 355, расчетное число дней

работы основного оборудования—у345,; а число часов работы

варочных котлов в сутки, включая техосмотр — 24 \.

Эффективное время работы дефибреров, работающих на

керамических камнях, принимается 24 ч в сутки, а при приме-

нении кварцево-цементных камней нормы технологического про-

ектирования допускают снижение продолжительности эффектив-

ной работы в среднем до 23,7 ч в сутки.

Для перерабатывающих цехов, работающих на прерывной

неделе при 7-часовом рабочем дне, расчетное количество эффек-

тивных дней работы основного оборудования определяется

вычетом из общего количества дней в году нерабочих дней, т. е.

365 — 52 —

305

дней в году.

В этом случае учитывают 52 воскресных дня и 8 празднич-

ных дней, установленных законодательством.

Обычно, помимо нерабочих дней, для дополнительного пла-

ново-предупредительного ремонта оборудования перерабаты-

вающих цехов, работающих на прерывной неделе, предусматри-

вается еще 6 дней в году. В этом случае число эффективных

дней в году составляет 305—6 =

299

дней.

При работе на пятидневной неделе с двумя выходными

днями количество рабочих часов в году не изменяется, однако

количество нерабочих дней, в которые может производиться

планово-предупредительный ремонт оборудования цехов возра-

стает, в связи с чем дополнительных дней для ремонта преду-

сматривать не следует.

Число рабочих смен в сутки для цехов, работающих на пре-

рывной неделе в зависимости от условий работы цеха и сте-

пени связанности его с основным производством, принимается

в одну, две или три смены. В цехах со значительным примене-

нием женского труда использование ночных смен обычно не

предусматривается.

В некоторых случаях принимаемый при проектировании

режим работы какого-либо участка производства оказывает

значительное влияние на существо проектных решений и стои-

мость их реализации.

Пример 1. Принято перевести на двухсменную работу лесную биржу

и древесно-подготовительный цех с предоставлением обслуживающему персо-

налу одного общего выходного дня в неделю. Суточное потребление щепы

в варочном цехе составляет 5

ООО

пл. м

, полезная емкость бункеров вароч-

ного цеха — 3

ООО

В соответствии с принятыми условиями перерыв в приготовлении щепы

составит 8 ч в предвыходной день и 24 ч в выходной. Кроме того, необхо-

димо учитывать переходящий запас щепы примерно на 4 ч работы варочного

цеха, Таким образом, запас в складе щепы должен обеспечить работу про-

изводства в течение 8+24+4=36 ч, во время которых потребуется подать

в производство

Принимая переводной коэффициент из плотной щепы в насыпной вес

равным 2,8, получим 7500

•

2,8=21

ООО

насыпного объема.

При полезной емкости бункеров варочного цеха 3000 м

потребная ем-

кость склада щепы должна составить 21000—3 000=18 000 м

насыпного

объема.

При применении проекта склада щепы с силосами емкостью 3 000 м

по-

требуется склад, состоящий из шести силосов.

Помимо этого, мощность всего оборудования в производственном потоке

лесной биржи и древесно-подготовительного цеха должна быть рассчитана