Проектування теплової помпи для утилізації тепла компресорної установки зрідження повітря

5.2 Правила безпеки при експлуатації компресорних та холодильних установок

Відповідно до вимог НПАОП 0.00-1.07-94 "Правила будови і безпечної експлуатації посудин, працюючих під тиском".

Посудинами, що працюють під тиском, називаються герметично закриті резервуари, які призначені для здійснення в них хімічних і теплових процесів, а також для зберігання та перевезення стиснених, зріджених і розчинених газів та рідин.

Таблиця 5.1

Група посудин за розрахунковим тиском

Для безаварійної експлуатації компресорних і холодильних установок необхідно суворо дотримуватися правил безпеки.

Холодильні установки небезпечні, тому що холодоагенти, які використовуються в них, можуть спричинити отруєння, а суміш холодоагента із повітрям може бути вибухонебезпечною.

Кожна компресорна установка повинна бути оснащена системою автоматики та контролю, арматурою, манометрами, запобіжними клапанами, термометрами і термопарами, контактними пристроями та іншими приладами контролю, що забезпечують її надійну і безаварійну роботу.

Компресори, як правило, слід розміщувати в окремих одноповерхових будівлях. Допускається розміщення компресорів продуктивністю до 20 м³/хв у прилягаючих приміщеннях за умови відокремлення від суміжних приміщень перегородкою, висотою не менше як 3 м і товщиною не менше ніж 12,5 см. Окремі компресори продуктивністю до 10 м³/хв можуть встановлюватися на нижніх поверхах багатоповерхових виробничих будівель за умови їх відокремлення глухими вогнестійкими стінами.

При експлуатації компресорних установок може статися вибух, основними причинами якого є:

· неправильний монтаж, незадовільне обслуговування і утримання;

· перегрівання стінок компресора внаслідок значного підвищення температури стисненого повітря;

· порушення роботи системи змащування, низька якість мастильних речовин, загоряння і вибух парів змащувальних речовин, самоспалахування газоповітряної суміші;

· перевищення допустимого тиску;

· засмоктування забрудненого повітря;

· накопичення нагару, відкладання окислів заліза на холодних частинах системи;

· несправність контрольного манометра, запобіжних клапанів та інших приладів безпеки;

· виникнення зарядів статичного струму на корпусі при інтенсивному витрачанні стисненого повітря.

Найбільш поширеною причиною аварій компресорів є підвищення розрахункового тиску і температури, що призводить до зміни структури металу, порушення його механічної цілісності, а відтак і до вибуху.

Обслуговуючий персонал під час роботи компресорної установки мас контролювати:

· тиск і температуру повітря після кожного ступеня стиснення та після холодильників;

· безперервність надходження у компресори і холодильники охолодженої води;

· тиск, температуру і рівень масла у системі змащування.

5.3 Санітарно-гігієнічні правила

Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку ДСП 3.3.6.037-99.

Санітарні норми поширюються на шум, інфра- та ультразвук, що передаються через повітря (газове середовище), рідке чи тверде середовище і впливають на людину в процесі трудової діяльності.

Санітарні норми встановлюють:

- класифікацію виробничих акустичних коливань;

- методи гігієнічної оцінки виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку;

- параметри, які нормуються, та їх допустимі величини;

- вимоги до вимірювань на робочих місцях.

Санітарні норми є обов'язковими для всіх міністерств, відомств, підприємств, установ, незалежно від відомчої приналежності та форм власності, громадян, які проектують, виготовляють та експлуатують обладнання, механізми і інструменти, які є джерелами шуму, ультразвуку та інфразвуку; які розробляють та впроваджують заходи щодо зниження шкідливого впливу акустичних коливань на працюючих; які виконують державний санітарний нагляд за умовами праці.

Вимоги цих норм повинні бути враховані у нормативно-технічних документах: стандартах, будівельних нормах, технічних умовах, інструкціях, методичних вказівках та ін., які регламентують конструктивні та експлуатаційні вимоги до машин, устаткування, обладнання та інструменту, технологічних процесів і регламентів, зарубіжних виробів, що є джерелами шуму, ультра- та інфразвуку у виробничих умовах.

5.3.1 Класифікація виробничих акустичних коливань

За характером спектра шуми слід поділяти на:

- широкосмугові, з безперервним спектром шириною більш ніж одна октава;

- вузькосмужні або тональні, в спектрі яких є виражені дискретні тони.

Тональний характер шуму встановлюється вимірюванням випромінювання у третинооктавних смугах частот по перевищенню рівня шуму в одній смузі над сусідніми не менш ніж на 10 дБ.

За часовими характеристиками шуми слід поділяти на:

- постійні, рівень шуму яких за повний робочий день при роботі технологічного обладнання змінюється не більш ніж на 5 дБА при вимірюваннях на часовій характеристиці "повільно" шумоміра по шкалі "А";

- непостійні, рівень шуму яких за повний робочий день при роботі технологічного обладнання змінюється більш ніж на 5 дБА при вимірюваннях за часовою характеристикою "повільно" шумоміра по шкалі "А".

Непостійні шуми поділяються на:

- мінливі, рівень яких безперервно змінюється у часі;

- переривчасті, рівень шуму яких змінюється ступінчасто на 5 дБА і більше при вимірюваннях на часовій характеристиці "повільно" шумоміра по шкалі "А", при цьому довжина інтервалів, під час яких рівень залишається сталим, становить 1 с і більше;

- імпульсні, які складаються з одного або декількох звукових сигналів, кожен з яких довжиною менше 1 с, при цьому, рівні шуму у дБ(А1) і дБ(А), виміряні на часових характеристиках "імпульс" та "повільно" шумоміра, відрізняються не менш ніж на 7 дБ.

5.3.2 Параметри шуму, що нормуються

Параметри постійного шуму на робочих місцях, що нормуються, є рівнями звукових тисків у октавних смугах з середньогеометричними частотами 63; 125; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц в децибелах.

Таблиця 5.2

Допустимі рівні шуму

Параметрами непостійного шуму (що коливається в часі та переривається) на робочих місцях, які нормуються, є інтегральний рівень - еквівалентний (по енергії) та максимальний рівень шуму у дБА.

Для імпульсного шуму нормованим параметром є еквівалентний рівень шуму у дБАекв. та максимальний рівень шуму - у дБА1.

Допускається для характеристики виробничого шуму на робочих місцях застосовувати дозу шуму або відносну дозу шуму.

5.3.3 Методи вимірювання шуму

Вимірювання шуму проводиться на постійних робочих місцях у приміщеннях, на території підприємств, на промислових спорудах та машинах (в кабінах, на пультах управління і т.п.).

Результати вимірювань повинні характеризувати шумовий вплив за час робочої зміни (робочого дня).

Встановлюється така тривалість вимірювання непостійного шуму:

- для переривчастого шуму, за час повного робочого циклу з урахуванням сумарної тривалості перерв з рівнем фонового шуму;

- для шуму, що коливається у часі, допускається загальна тривалість вимірювання - 30 хвилин безперервно або вимірювання складається з трьох циклів, по 10 хв. кожний;

- для імпульсного шуму тривалість вимірювання - 30 хвилин.

Вимірювання шуму в октавних смугах або рівня шуму проводиться за допомогою шумоміра, який відповідає діючим вимогам Держстандарту України і має посвідчення про перевірку. Вимірювання еквівалентних рівнів шуму слід проводити інтегруючими шумомірами та шумоінтеграторами.

До та після вимірювань проводять акустичну або електричну калібровку вимірювальних приладів. Різниця в калібровці не повинна перевищувати 1 дБ.

При проведенні вимірювань мікрофон слід розташовувати на висоті 1,5 м над рівнем підлоги чи робочого майданчика (якщо робота виконується стоячи) чи на висоті і відстані 15 см від вуха людини, на яку діє шум (якщо робота виконується сидячи чи лежачи). Мікрофон повинен бути зорієнтований у напрямку максимального рівня шуму та віддалений не менш ніж на 0,5 м від оператора, який проводить вимірювання.

При швидкості руху повітря більш ніж 1 м/с на місці, де проводяться виміри, мікрофон захищений протиповітряним пристроєм.

При проведенні вимірювань октавних рівнів звукового тиску перемикач частотної характеристики пристрою встановлюють в положенні "фільтр". Октавні рівні звукового тиску вимірюють у смугах з середньогеометричними частотами 63 - 8000 Гц.

При проведенні вимірювань рівнів шуму та октавних рівнів звукового тиску постійного шуму перемикач часової характеристики пристрою встановлюють в положення "повільно". Значення рівнів приймають за середніми показниками при коливанні стрілки пристрою.

Значення рівнів шуму та октавних рівнів звукового тиску зчитують зі шкали пристрою з точністю до 1 дБА, дБ.

Вимірювання рівнів шуму та октавних рівнів звукового тиску постійного шуму повинні бути проведені у кожній точці не менше трьох разів.

При проведенні вимірювань еквівалентних рівнів шуму, що коливаються в часі, для визначення еквівалентного (за енергією) рівня шуму перемикач часової характеристики пристрою встановлюють в положенні "повільно". Значення рівнів шуму приймають за показниками стрілки пристрою у момент відліку.

При проведенні вимірювань максимальних рівнів імпульсного шуму перемикач часової характеристики пристрою встановлюють в положенні "імпульс". Значення рівнів приймають за максимальним показником пристрою.

Для наочного графічного зображення розподілу рівнів шуму у виробничих приміщеннях рекомендується складати карти шуму.

Максимальний рівень шуму, що коливається в часі та переривається, не повинен перевищувати 110 дБА. Максимальний рівень для імпульсного шуму не повинен перевищувати 125 дБА.

При розробці відомчих нормативів допустимі рівні шуму для окремих видів трудової діяльності повинні встановлюватися з урахуванням важкості та напруженості праці згідно з таблицею 5.3.

Таблиця 5.3

Допустимі рівні шуму для окремих видів трудової діяльності

У розділі було розглянуто правила безпеки експлуатації компресорних установок для забезпечення персоналу нормальних умов праці. Також розглянуто деякі виробничі факторів, які дозволять знизити і завчасно попередити про появу нещасного випадків на виробництві. А при нещасних випадках забезпечать своєчасне усунення неполадок, евакуацію службового персоналу. Для безпечної експлуатації установки, відповідно до прийнятих норм та стандартів, проведено підбір параметрів устаткування, рівень шуму у виробничому цеху, вентиляції.

Висновок

В першому розділі бакалаврської кваліфікаційної роботи розглянуто теоретичні основи використання теплових помп, їх класифікація та термодинамічні основи роботи парокомпресійної теплової помпи.

Другий розділ присвячений детальному описі технічних процесів зрідження газів, установок, що при цьому використовується та процесам низькотемпературного розділення газових сумішей. Наведено схему повітророзділюючої установки на ПАТ "Львівський хімічний завод" та розраховано кількість тепла, що відводиться з компресорної установки.

В третьому розділі зроблено тепловий розрахунок холодильного циклу теплової помпи та встановлено доцільності використання регенеративного теплообмінника.

В четвертому розділі зроблено розрахунок та аналіз основних техніко - економічних показників використання теплової помпи, економічного ефекту, необхідні капіталовкладення та термін окупності проекту, який становить 3.5 роки.

В п'ятому розділі проаналізовано шкідливі виробничі фактори і шляхи їх усунення, безпека експлуатації компресорного устаткування, а також санітарні норми виробничого шуму.

Список використаної літератури

1. Теплова енергетика - нові виклики часу: /За редакцією П. Омеляновського, Й. Мисака. - Львів: НВФ «Українські технології», 2009.- 660 с.

2. Дудюк Д.Л., Мазепа С.С., Гнатишин Я.М. Нетрадиційна енергетика: основи теорії та задачі: Навчальний посібник.- Львів: «Магнолія 2006», 2008.- 188 с.

3. Сидельковский Л.Н., Куперман Л.И., Романовский С.А. Вторичные энергоресурсы и энерготехнологическое комбинирование в промышленности. - Київ: Вища школа, 1988.- 304 с.

4. Арсеньев В.М. Анализ энергоэффективности теплонасосной утилизации вторичных энергоресурсов //Сборник научных трудов 2-й Международной научно-технической конференции (додаток до журналу «Холодильная техника и технология»). - Одесса: ОГАХ, 2002.- 63-68 с.

5. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Навч. посібник для вузів - 2-е вид. М.: Энергоиздат, 1981.

6. Кріогенні системи: Підручник для вузів з курсу "Кріогенна техніка" / А.М. А.М. Архаров, В.П. Беляков, Е.И. Микулин та ін М.: Машиностроение, 1987.

7. Азаров А.И. Применение и развитие промышленных вихревых воздухоохладителей //Сучасні проблеми холодильної техніки і технології: Збірник наукових праць Міжнародної науково-технічної конференції.- Одеса: Вид-во ОДАХ, 2001.- 38-45 с.

8. Деклараційний патент №59207, Україна, кл.F 04 F 5/24. Спосіб стиснення парорідинного середовища і пароструминна компресорна установка для його здійснення. Опубліковано 2002.

9. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика.-М.: Наука, 1979.- 512 с.

10. Геллер С. Тепловые насосы: комплексный подход //Насосы & оборудование: - 2007.-№1(42).- 41-43 с.

11. Мартыновский В.С. Тепловые насосы.-М.: Госэнергоиздат, 1955.- 191 с.

12. Тсатсаронис Д. Взаимодействие термодинамики и экономики для минимизации стоимости энергопреобразующей системы. - Одесса: ООО «Студия «Негоциант», 2002.- 152 с.

13. Морозюк Т.В. Теория холодильных машин и тепловых насосов. - Одесса: Студия «Негоциант», 2006.- 712 с.

14. Правила безпечної експлуатації тепломеханічного обладнання електростанцій і теплових мереж.

15. ГКД 34.20.507-2003 - «Правила технічної експлуатації електростанцій і мереж».

16. НПАОП 0.00-1.07-94 "Правила будови і безпечної експлуатації посудин, працюючих під тиском".

17. Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку ДСП 3.3.6.037-99.

Размещено на Allbest.ru