ГЛАВА 3
Инженерное обеспечение производственного процесса
Содержание задания на проектирование
3 2 Производственное водоснабжение и
Очистка сточных вод
3 .3 Вентиляция и кондиционирование воздуха
Снабжение силовой и осветительной электроэнергией
Выбор оптимальных вариантов инженерных решений – совместная задача специалистов и технологов. Оптимальный вариант должен отвечать требованиям к проектам. Установленным инструкцией СН 202 – 81* обеспечивать заданные условия работы, вписываться в интерьер помещений и не усложнять условий развития производства.
Содержание задания на проектирование
Этапы комплексного производственного процесса различны по технологии и технологическому оснащению, а следовательно, предъявляют различные требования к цеховым условиям, которые создаются с помощью инженерных сетей и сооружений.
Технологические требования к инженерному обеспечению должны быть разумны и целесообразны, производственные фонды должны использоваться с максимальной отдачей.
Инженерные сети вентиляции и кондиционирования воздуха, силового и осветительного электроснабжения, водоснабжения и канализации по возможности должны быть скрыты в конструкциях здания – за подвесными потолками, в каналах нижних этажей, в конструкциях перекрытий.
В процессе проектирования технологии составляются задания на разработку следующих инженерных частей и разделов проекта:
1) архитектурно-строительной части;
2) отделки стен, потолков и устройства полов;
3) мероприятий по снижению уровня шума и звукоизоляции в производственных помещениях;
4) вспомогательных помещений (санитарно-бытовых, здравоохранения, общественного питания);
5) отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;
6) местных отсосов;
7) пневмотранспорта бумажных отходов в прессовую;
8) водоснабжения, канализации и очистки производственных сточных вод;
9) организации централизованного водоснабжения, вакуумснабжения, краскоснабжения;
10) электроосвещения и силового электрооборудования к технологическим потребителям;
11) слаботочные устройства;
12) механизации технологических процессов, погрузочно-разгрузочных работ и межцехового транспорта;
13) газетно-журнальной экспедиции;
14) автоматического пожаротушения.
Состав задания на проектирование инженерного обеспечении в зависимости от масштаба и характера производства может быть дополнен или сокращён.
Производственное водоснабжение и
Очистка сточных вод
В многоэтажных производственных корпусах полиграфического предприятия вода от городской водопроводной сети под давлением поступает в нижние этажи, откуда по разветвлённой сети распределяется среди потребителей, находящихся на разных горизонтальных уровнях и в разных точках одной плоскости. Система сброса аналогична системе подачи воды, но сброс идёт самотёком и в обратном направлении. От единичных потребителей стоки собираются в более толстых ветвях, стволах и в конечном итоге соединяются в выводных трубах.
Потребители воды. В производстве полиграфических предприятий вода потребляется для приготовления рабочих растворов; межоперационной промывки предмета обработки после химических и электролитических операций; периодической промывки различных ёмкостей; увлажнения офсетных форм в процессе печатания; поддержания заданной температуры рабочих растворов. Большинство технологических процессов изготовления форм высокой, офсетной и глубокой печати основано на химических реакциях с применением воды.
В технологических процессах используется вода из городских водопроводных сетей, пригодная для питья. Её расход для собственно технологических целей даже на крупных предприятиях незначителен и обеспечивается городской сетью.
В последние годы в промышленности получают распространение машины и поточные линии, выполняющие комплекс технологических операций с применением воды. Норма расхода воды указывается в технической документации на оборудование.
Интенсификация производства и нормализация технологических режимов сопровождается увеличением числа единиц оборудования потребляющего воду для охлаждения или поддержания заданного температурного режима. В целях экономии для охлаждения оборудования должна применяться оборотная вода из специально сооружаемых резервуаров. При этом вода циркулирует по замкнутой системе резервуар – система охлаждения – резервуар. Резервуары периодически пополняются из городских водопроводных сетей.
Расход воды. В зависимости от характера технологической операции вода расходуется как при непрерывном и прерывном течении, так и для заполнения определённой ёмкости, что должно быть оговорено в задании на проектирование технологического водоснабжения, в котором указывается секундный, часовой и суточный расход воды. По секундному расходу определяется диаметр подводящего трубопровода.
По замерам Гипронииполиграфа скорость течения воды в раковинах-мойках при выполнении технологических операций составляет 0,1 – 0,15 л/с.
При проектировании полиграфического производства потребность воды определяют по удельному расходу на каждого потребителя.
Суммарный расход воды (л/с)
g = gx + gб + gпр + gп где
gx - максимально секундный расход на хозяйственно-питьевые нужды, л.;
gб - максимально секундный расход на санитарно-гигиенические нужды, л.;
gпр - максимально секундный расход на производственные нужды, л.;
gп - максимально секундный расход на противопожарные нужды, л.
Максимальный секундный расход на хозяйственно-питьевые нужды gx рассчитывается
по формуле.
gx 
где
b – норма потребления на одного рабочего в смену, b = 20 – 30л
N1 – количество работающих в максимальную смену, чел;
К r – коэффициент часовой неравномерности потребления воды, Кr = 1,5 – 2,5;
t – время работы в течение смены, r
Максимальный секундный расход на производственные нужды qпр составляет
где
рс – удельный расход воды на единицу объёма работ, л.;
А – общий объём работ в сутки или максимальную схему;
Кr – коэффициент часовой неравномерности потребления воды на производственные нужды, Кr = 1,2
Кнр – коэффициент на неучтённый расход воды.
Максимальный секундный расход на санитарно-гигиенические нужды gб
gб 
где
С – норма расхода воды на одного принимающего душ, 30 л.;
N2 – число рабочих, принимающих душ в одну смену N2 = 40% от N1;
t д– время работы душевных установок, полагается равным 45 минут.
Расчёт расхода воды на пожаротушение определяется исходя из продолжительности тушения, которая принята равной 3 ч: gп = 10 л/с на 1 пожар.
Таким образом, если вода в течение часа течет, прерываясь, время её потребления определяется по фактической продолжительности операций и количеству изданий, обрабатываемых в час. Если в одной раковине-мойке обрабатывается несколько изделий или выполняется несколько операций при изготовлении одного изделия, определяется общее время потребления воды.
Продолжительность операций с применением воды Тс указана в технологических инструкциях на процессы полиграфического производства; если указаний нет, то она может быть определена путём замеров на действующих предприятиях, а в отдельных случаях рассчитана по формуле:
где
tоu – общее время обработки изделий;
tn3 – продолжительность подготовительно-заключительного времени;
tпр – суммарное операционное время обработки изделия без применения воды.
При непрерывном течении количество потребляемой воды в час (Р) определяется по формуле
где
рс – расход воды в секунду, л
tс – время потребления воды при обработке одного изделия, с
Суточный расход воды Qв определяется по формуле
где
Ц – время работы оборудования в течение суток, ч
Производственные стоки. Канализационная система предприятия строится для стоков воды разного качества: условно чистых стоков воды, употребляемых для охлаждения оборудования, в теплообменниках, компрессорах; загрязнённых производственных стоков, содержащих различные примеси.
Для проектирования канализационной системы и очистных сооружений необходимы исчерпывающие сведения о содержании стоков по каждой операции технологического процесса, осуществляемой при посредстве химических реакций.
В технологических заданиях на проектирование канализации и очистных сооружений отдельно по каждому водоприёмнику указываются примеси, содержащиеся в сточной воде. В заданиях должны быть приведены следующие данные:
- химический состав исходного материала, подлежащего обработке;
- состав реагентов, применяемых для выполнения операции;
- химический процесс, протекающий при выполнении операции;
- химические соединения, образующиеся в результате выполнения операции;
- количество стоков в единицу времени, содержание в них различных примесей и другие необходимые сведения.
Для исключения образования вредных веществ в сточных водах и канализационной системе, вредные вещества должны нейтрализоваться непосредственно у потребителей воды. Эти вопросы решают специалисты, проектирующие водоснабжение, канализацию и очистные сооружения.
По санитарным нормам стоки не должны содержать вещества, вредно действующие или засоряющие канализационную систему.
В зависимости от вида потребления воды стоки можно подразделить:
- по степени агрессивности – на слабоагрессивные рН = 6,0 - 9,0, в производстве это промывные сточные воды; сильноагрессивные рН <6 - >9 в производстве это отработанные растворы и электролиты; неагрессивные с рН = 6,5 - 8
- по загрязнённости – на содержащие минеральные или органические примеси.
Отработанные концентрированные растворы и электролиты перед спуском в канализацию должны нейтрализоваться. На стоках, содержащих коллоиды и нефтепродукты, устанавливаются ловушки.
Необходимость установки очистных сооружений определяется количеством примесей, находящихся в сточных водах, согласно специальным санитарным нормам.
Технологические операции с применением химических реакций выполняются в определённом объёме воды с определённым количеством химических реактивов. Таким образом, количество химических вещёств или соединений может быть рассчитано при наличии следующих исходных данных:
- норм расхода материалов на процессы полиграфического производства;
- рецептур применяемых рабочих растворов с содержанием составляющих элементов;
- норм выработки на процессы полиграфического производства;
- расхода воды на межоперационные промывки предмета обработки;
- расхода воды на изготовление рабочих растворов.
Расход воды крупными специализированными машинами-агрегатами, работающими с водяным охлаждением, указывается в паспорте машины. Годовой расход воды на бытовые нужды определяется по санитарным нормам.
Вентиляция и кондиционирование воздуха
Устройство отопления и вентиляции на полиграфических предприятиях регламентируется отраслевыми правилами по технике безопасности и промышленной санитарии.
В процессе проектирования технологии выбирать технологические процессы и оборудование следует с учётом максимального устранения производственных вредностей и их воздействия на работающих.
Основными вредностями полиграфического производства являются: избыточное тепло от сушильных устройств в печатных машинах, от осветителей, сушильных шкафов: пыль от бронзирования транспортировки и упаковки отходов от резальных машин, бесшвейного скрепления, шлифовки цилиндров глубокой печати; вредные пары от лакирования печатной продукции и т.д.
При строительстве новых и расширении действующих предприятий объёмно-планировочные и архитектурные решения должны обеспечивать удобные условия для эффективной вентиляции помещений при меньших капитальных и эксплуатационных затратах.
В последние годы на крупных предприятиях в печатных и формных цехах проектируется кондиционирование воздуха, что обусловлено широким применением электронного управления.
В помещениях полиграфических предприятий микроклимат регламентируется технологическими инструкциями на процессы полиграфического производства.