Описание технологического процесса

ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ И ОСНОВНЫЕ ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ НА ХЛОПКОПРЯДИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ

ВВЕДЕНИЕ

Учебной программой и тематическим планом по дисциплине «Пожарная безопасность технологических процессов» предусмотрено проведение проверки противопожарного состояния прядильно-ниточной фабрики. Проверка проводиться в три этапа:

1. Подготовительный этап (4 часа в период самоподготовки);

2. Контрольно-проверочный этап (4 часа на объекте);

3. Заключительный этап (2 часа в период самоподготовки).

Учебные занятия проводятся с целью приобретения слушателями практических навыков анализа пожарной опасности действующих производств и разработки пожарно-профилактических мер. При проведении занятий обучаемые закрепляют теоретический материал, который был изучен по теме: «Пожарная безопасность предприятий текстильной промышленности».

Настоящие методические рекомендации содержат весь необходимый материал, который позволит изучить технологию хранения и переработки хлопка и подготовиться к проведению проверки противопожарного состояния основных технологических участков прядильно-ниточной фабрики.

По результатам проверки обучаемые составляют отчеты в соответствии с Приложениями 1 и 2. Отчеты оформляются на листах формата А4 и предоставляются преподавателю для защиты.

На прядильных производствах в качестве сырья могут использоваться:

1. Растительные волокна (лен, хлопок, джут и др.);

2. Волокна животного происхождения (шерсть, шелк и др.);

3. Искусственные волокна (вискозное, ацетатное, медно-аммиачное, полинозное). Их получают из целлюлозы, ацетилцеллюлозы, хлопкового пуха.

4. Синтетические волокна, получаемые из простых органических соединений путем синтеза. К ним относятся полиамидные волокна (капрон), полиэфирные (лавсан), поливиниловые (хлорин, винион, саран), акрилонитрильные (нитрон).

Искусственные и синтетические волокна часто используются в смеси с хлопком для повышения прочности, уменьшения несминаемости и улучшения потребительских качеств вырабатываемых тканей. Из природных растительных волокон наибольшее применение имеет хлопок.

Хлопок может находиться в двух состояниях – хлопок-сырец и хлопок-волокно. Хлопок-сырец собирается с полей. Он состоит из семян и волокна. Для того, чтобы отделить волокно от семян производится его обработка на специальных машинах, называемых джинами. Отделенное от семян волокно для удобства транспортировки и хранения прессуется в кипы массой от 120 до 275 кг. Плотность прессовки может достигать 650 кг/м³.

С хлопкоочистительных заводов кипы хлопкового волокна подаются на склады хлопкопрядильных фабрик. Волокна хлопка в кипах хаотически переплетены и деформированы. Хлопок, поступающий на фабрику, содержит различные сорные примеси в виде битых и незрелых семян, листочков, кожицы, узелков, жгутиков, песка, пыли. Смешение различных сортов хлопка и выделение из него сорных примесей возможно только в разрыхленном состоянии. Поэтому для получения высококачественных нитей хлопок разрыхляют, очищают от сорных примесей и составляют смесь из различных кип.

Любая хлопкопрядильная фабрика включает следующие основные цеха:

1) Сортировочно-трепальный;

2) Приготовительный;

3) Прядильный.

Рис. 1. Схема разрыхлительно-трепальной установки

1 - угарный питатель; 2 - угары; 3 - питатели смеси; 4 - кипы хлопка; 5 - трубы пневмотранспортера; 6 - головной питатель; 7 - горизонтальный разрыхлитель; 8 - вертикальный разрыхлитель; 9 - быстроходный конденсатор; 10 - распределитель; 11 - трепальные машины.

В сортировочно-трепальном цехе прядильной фабрики кипы с хлопковым волокном сортируются и направляются по транспортерной линии к разрыхлительно - трепательной установке. Разрыхлительно-трепательная установка (рис.1) состоит из 4-6 питателей смесителей, угарного питателя, головного питателя, горизонтального и вертикального разрыхлителей и трепальных машин. Первоначально хлопок по транспортерной линии подаётся к питателям-смесителям или разрыхлителям.

Питатель-смеситель (рис. 2, 3) предназначен для перемешивания хлопка из разных кип и его разрыхления.

Рис. 2. Питатели-смесители:

а — питатель-смеситель; б — угарный питатель; 1 — питающая решетка (транспортер); 2 — сигнальная электрическая лампочка; 3 — регулирующий щиток; 4 — труба для отсоса пыли; 5 — камера питателя; 6 — чиститель раз-равнивателя; 7 — разравнивающий валик; 8 — магнитный уловитель; 9 — съемный валик; 10 — колосниковые решетки; 11 — смесительная решетка; 12 — наклонная игольчатая решетка

Рис. 3. Питатели-смесители

Около каждого питателя-смесителя располагается 6-8 кип, и работница, последовательно отбирая слои волокна из каждой из них, забрасывает его в рабочую камеру машины на питающую решетку. Хлопок при помощи питающей решетки подается в камеру питателя и захватывается наклонной игольчатой решеткой, которая направляет его на вращающийся разрыхлительный валик. Валик, вращающийся со скоростью 260-270 об/мин., разрыхляет хлопок, перемешивает его и очищает от посторонних примесей. Аналогичным образом осуществляется работа угарного питателя. Наряду с питателями-смесителями в последнее время широко применяются кипоразрыхлители, которые проходят вдоль ряда кип и снимают верхние слои хлопка самостоятельно, то есть без обслуживающего персонала (рис.4).

Угарный питатель служит для равномерного добавления в смесь угаров хлопкового волокна (отходов) и их частичного разрыхления. В питателях-смесителях хлопок и угары (производственные отходы хлопка) перемешиваются и подаются по трубопроводу пневмотранспорта к головному питателю.

Рис. 4. Автоматический разрыхлитель кип

Головной питатель предназначен для регулирования подачи волокна (по массе) к последующим машинам агрегата. Кроме того в головном питателе происходит дальнейшее смешивание и разрыхление хлопка. От питателя-смесителя он отличается игольчатой решеткой с более частыми и тонкими иглами. Равномерное заполнение хлопком камеры головного питателя регулируется автоматическим щитком, связанным с пускателями электродвигателей всех смесителей. При наполнении хлопком камеры до определенного уровня, щиток отклоняется и отключает электродвигатели смесителей. При этом подача хлопка прекращается. При понижении уровня хлопка работа смесителей возобновляется. Аналогичная система блокировки предусмотрена в камерах питателей-смесителей и угарных питателей.

Дальнейшее разрыхление и очистка хлопка от примесей происходит в вертикальных и горизонтальных разрыхлителях. Основной рабочий орган горизонтального разрыхлителя – ножевой барабан, вращающийся со скоростью 460 - 750 об/мин. Хлопок встряхивается ножами барабана и отбрасывается на колосниковую решетку. Посторонние примеси выпадают через решетку, а хлопковое волокно поступает в вертикальный разрыхлитель, имеющий также ножевой барабан, установленный вертикально. Здесь хлопок еще больше разрыхляется и дополнительно очищается от примесей. Эта машина применяется в основном при переработке сильно загрязненного хлопка. На некоторых предприятиях применяются также наклонные очистители (рис. 5), принцип действия которых аналогичен.

Рис. 5. Наклонный очиститель

От вертикального разрыхлителя хлопковое волокно через конденсор подается на автоматический распределитель, затем к трепальным машинам.

Быстроходный конденсор предназначен для пневмотранспортирования волокна с частичным удалением из него пыли, пуха и сорных примесей. Он состоит из двух камер, отдельных между собой перегородкой. В первой камере устанавливается сетчатый барабан, который размещен поперек трубопровода и связывает место отбора хлопка с местом его вывода; во второй камере – вентилятор. Вентилятор отсасывает воздух через торцы сетчатого барабана. За счет создавшегося разряжения хлопок поступает в конденсор и обтекает наружную поверхность сетчатого барабана, а пыль, пух и другие мелкие сорные примеси проходят через отверстия барабана и вместе с воздухом вентилятором подаются на очистку в рукавные фильтры.

Наряду с большой частотой вращения ротора вентилятора конденсор имеет высокую частоту вращения сетчатого барабана, что обеспечивает перемещение волокна без присоса его к поверхности сетчатого барабана.

Автоматический распределитель служит для равномерного распределения волокна по трепальным машинам.

Трепальная машина (рис. 6)предназначена для очистки хлопкового волокна от остатков жестких сорных примесей и для формирования холста – рулона, сложенного из уплотненного слоя хлопка. Трепальная машина состоит из трех последовательно расположенных секций: секция ножевого барабана (с приемным бункером), секцией планового трепала и секцией игольчатого трепала с холстообразующим прибором.

Технологическая схема секции ножевого барабана полностью совпадает с технологической схемой горизонтального разрыхлителя. Однако чистящая способность секции выше, так как производительность трепальной машины в два раза меньше.

Во второй секции производится ударное воздействие на хлопок планочными билами (трепалами) и его растрепывание. В третьей секции под воздействием игольчатого трепала производится растаскивание хлопка на мелкие клочки. Трехбильные трепала вращаются со скоростью 1000-1500 об/мин и наносят удары по хлопку. Под действием тяги воздуха и центробежной силы клочки хлопка оседают на поверхности сетчатых барабанов, образуя сравнительно равномерный слой волокна. Для превращения равномерного слоя разрыхленного хлопка в холст служит холстовой прибор.

После обработки хлопка в трепальных машинах полученный холст (рис. 7) в виде рулонов направляют в приготовительный цех, где располагаются чесальные, ленточные и ровничные машины.

Рис. 6. Трепальная машина

Рис. 7. Холст

В чесальных машинах (рис. 8.1, 8.2, 8.3) происходит разделение волокон, их очистка и распрямление. В холстах, поступающих в однопроцессных трепальных машин, содержится еще до 40% сорных примесей, так как довольно грубые органы разрыхлительного агрегата и трепальных машин не могут в полной мере разделить и распутать клочки хлопка. Получаемый холст состоит из различно расположенных мелких клочков перепутанных волокон. Для переработки холстов хлопка в ленту применяют чесальные машины, которые занимают свыше 50% от производственной площади прядильных цехов. В процессе переработки холстов путем многократного прочесывания производится параллелизация, утончение (в 100-150 раз) и очистка хлопкового волокна от сорных примесей с удалением пуха, и прядильных волокон, узелков и т.п.

Основным рабочим органом чесальной машины является вращающийся барабан диаметром 1300 мм, покрытый игольчатой лентой. Барабан вращается со скоростью 160-180 об/мин. Бесконечная лента с игольчатыми шляпками движется медленно. Линейная скорость на поверхности барабана примерно в 10000 раз больше линейной скорости ленты. Хлопок в виде холста поступает на основной барабан. Барабан и шляпки прочесывают хлопок и окончательно отделяют холст от волокна. Снятый прочес в виде круглого рыхлого жгута, называемого лентой, укладывают в цилиндрические тазы. Количество хлопка, перерабатываемое одной трепальной машиной, требует для прочесывания 25-30 чесальных машин. Очищенное и расчесанное волокно на выходе из машины преобразуется в ленту, укладываемую лентоукладчиком в таз.

Рис. 8.1. Трепальная машина – вид сзади

Рис. 8.2. Трепальная машина – вид спереди

Рис. 8.3. Трепальная машина – формирование ленты и укладка ее в тазы

Одним из направлений обеспечения пожарной опасности является сокращение числа технологических переходов и создание непрерывных рабочих линий между машинами. Поэтому на современных предприятиях вместо холстового способа питания чесальных машин применяется бесхолстовой. При таком способе чесальная машина соединяется воздуховодами с трепальной машиной, а транспортировка разрыхленного хлопка осуществляется воздухом (пневмотранспорт). Хлопок из трепальных машин поступает в приемный бункер чесальных машин, откуда производится его забор для дальнейшей переработки.

Получаемая в чесальных машинах лента неравномерна, имеет разную толщину. Ее необходимо выровнять и распрямить волокна. Эти операции осуществляются на ленточной машине (рис. 9).

Рис. 9. Ленточная машина

Она состоит из вытяжных элементов в виде рифленых цилиндров и валиков. Далее обработанная лента подается в ровничную машину для выработки ровницы.

Ровничные машины (рис. 10)служат для вытягивания, уменьшения в диаметре, скручивания, получения нити-ровницы и намотки ее на катушки. Каждая ровничная машина удлиняет нить в 5-6 раз. Ровница является промежуточным продуктом между лентой и пряжей и представляет собой слабо скрученную ленточку из параллезованных волокон.

Рис. 10. Ровничные машины

Из подготовительного цеха катушки с ровницей направляются в прядильный цех, где установлены прядильные машины (рис. 11).

Рис. 11. Прядильные машины

В настоящее время на хлопкопрядильных производствах можно встретить различное прядильное оборудование для выработки пряжи из ровницы:

· прядильные машины для выработки пряжи из хлопкового волокна (П-66-5МЧ);

· прядильные машины для выработки пряжи непосредственно из ленты и из ровницы (ПЛ-76-6М,ПЛ-76-7М);

· прядильно-крутильные машины, осуществляющие одновременно прядение, трошение, бескольцевое кручение и намотку(ПК-100М);

· пневмомеханические прядильные машины безверетенного способа прядения, предназначенные для выработки пряжи из лент хлопкового волокна, размещенных в тазу или металлическом цилиндре.

Наибольшее распространение получили прядильные машины с пальцевыми веретенами. Здесь нить вытягивается в 20-35 раз, скручивается и превращается в пряжу, которая наматывается на шпули, установленные на веретенах. Скорость вращения веретена достигает 8000-12000 об/мин. На каждой прядильной машине устанавливается от 250 до 500 веретен.

Пряжа как конечный продукт хлопкопрядильных производств представляет собой нить, состоящую из волокон, соединенных скручиванием. Полученная в прядильном цехе пряжа с бумажных патронов или деревянных шпуль наматывается на бобины мотальных машин (рис. 12) и направляется на ниточную или ткацкую фабрику.

Рис. 12. Мотальные машины

Далее бобины с мотальных машин поступают в красильный агрегат (рис. 13).

Рис. 13. Красильный агрегат

После окраски бобины поступают в сушильный агрегат (рис. 14).

Рис. 14. Сушильный агрегат

При переработке хлопкового волокна образуется значительное количество производственных отходов (угаров), которые разбиваются на несколько групп: прядомые, ватные, обтирочные, разные и обраты. Отходы из цехов пневмотранспортом подают в угарный отдел, где их разделяют по видам и сортам. Часть угаров используют на хозяйственные нужды и для изготовления ваты. Другую часть возвращают в сортировочно-трепальный цех. Отдельные виды угаров прессуют в кипу по 120-130 кг.

К прядомым угарам относятся: рвань тонкой ровницы и очесы, трепальный орешек и пух, барабанный и съемный пух, подбор крашенного хлопка, подметь, подбор и путанка. Угары этой группы представляют собой определенный резерв сырья. Поэтому на предприятиях их очищают, разрабатывают и направляют в прядильное производство, где рационально используют в виде небольших добавок к полноценному сырью или применяют в пониженных сортировках. Для предварительной обработки угаров применяют угароочищающую, щипальную и другие машины.

Ватные угары используют для выработки ваты различных сортов. Угары обтирочные и разные прессуют в кипы и отправляют для различных хозяйственных нужд.

Производственные отходы, которые используются повторно и не требуют дополнительной обработки, называют обратами. К ним относятся рвань холстов, ленты толстой и перегонной ровницы, мычка с мычкоуловителем. Обраты расщипывают на вертикальном разрыхлителе и барабанной щипальной машине.

Шляпочные и барабанные очесы можно использовать повторно только после предварительной обработки, эмульсирования и упаковки в кипы.

На прядильных машинах образуются угары в виде колечек, представляющие собой мычку, навившуюся после обрыва на очистителе. Колечки после обработки на нитеотделительной, трепальной и чесальной машинах смешивают с обратами, эмульсируют, прессуют в кипы и некоторое время выдерживают в складе для выравнивания их по плотности и влажности с волокном из кип. Затем кипы направляют в сортировочный цех и подмешивают угары к волокну обычным порядком.

Все угары, в том числе обраты, поступают из цехов в угарный отдел, где их разбирают по видам и сортам. В угарном отделе размещено оборудование для обработки угаров, а также пресс с помощью которого отдельные виды угаров прессуют в кипы.

Вентиляция. На хлопкопрядильных производствах чаще всего применяют искусственную общеобменную вентиляцию. Принцип действия искусственной общеобменной вентиляции основан на удалении вредных выделений из производственных помещений (вытяжная система) и подаче чистого воздуха в помещения для снижения запыленности до допустимых концентраций (приточная система). Для удаления пыли, пуха, ворса и т.п., образующихся сосредоточенно в определенных органах машин, применяется местная вентиляция.

За последние годы на хлопкопрядильных предприятиях широко внедряется система кондиционирования воздуха. Эта система обеспечивает в помещения не только смену воздуха, но и постоянные климатические условия, т.е. автоматически поддерживает определенную температуру и влажность воздуха.

Вентиляционные установки состоят из следующих основных узлов:

· воздухоприемников;

· устройств для очистки воздуха от пыли (фильтров, циклонов, пылеосадочных камер);

· побудителей движения воздуха (вентиляторов);

· воздуховодов;

· приточных и вытяжных отверстий;

· вытяжных шахт;

· регулирующих систем и приспособлений.

На текстильных предприятиях пылеосадочные камеры в большинстве случаев располагаются в подвальных помещениях и называются иногда пыльными подвалами. В пылеосадочные камеры нагнетается пыльный воздух для очистки. Остаточная запыленность воздуха после такой очистки составляет 30-40 мг/м³. Если воздух с такой запыленностью будет выбрасываться наружу, то пыль и пух станут осаждаться на крышах, электропроводах и территории предприятий, что значительно повышает их пожарную опасность, а также загрязняет окружающую среду. Поэтому для дополнительной очистки воздуха в пылеосадочных камерах устанавливают вторую ступень очистки в виде сетчатых и тканевых рукавных фильтров.

Пневмотранспортные установки получают все более широкое внедрение на текстильных предприятиях, т.к. они обладают целым рядом преимуществ: сравнительной простотой конструкции, сокращением потерь транспортируемого материала, обеспечивают дополнительное обеспыливание. Использование их в известной мере снижают и пожарную опасность, потому что транспортируемое волокно или его отходы не загромождают помещения и проходы между машинами.

В зависимости от места расположения вентилятора в системе пневмотранспорта установки подразделяются на всасывающие, нагнетательные и смешанные.

Установки всасывающего типа применяют для транспортирования разрыхленного хлопка от разрыхлительно-трепальных агрегатов к трепальным машинами. Запыленный воздух направляется вентилятором конденсора для очистки на тканевый фильтр. Эта система нашла широкое применение. Важнейшим достоинством ее является возможность непрерывной и постепенной разгрузки материала непосредственно в машину или на питающий транспортер без прохода материала через вентилятор.

В установки нагнетательного типа воздух подается в смесительную камеру, а в приемную воронку подается материал. Материал разгружают через циклон. Эта схема применяется там, где не допускается прохождение материала через вентилятор, и на предприятиях текстильной промышленности применяется сравнительно редко.

При использовании смешанных систем материал пропускают через вентилятор; такие системы широко применяют для пневматического транспортирования угаров хлопка и короткого волокна. Указанная система является универсальной, т.к. позволяет принять материал из нескольких точек и передать его по нескольким направлениям. В прядильном производстве к числу угаров, подлежащих перемещению пневмотранспортом, можно отнести: орешек из-под разрыхлительных, трепальных и чесальных машин, шляпочные и барабанные очесы от гребенных машин.

Смешанные установки пневмотранспорта применяются для удаления угаров от трепальных машин.

Аналогичным способом осуществляется удаление угаров от чесальных и других машин в угарный отдел, где угары обрабатываются на машинах или прессуются по видам и сортам.

Внутрифабричный транспорт. На большинстве хлопкопрядильных производств осуществляется комплексная механизация и автоматизация технологических процессов всех участков и звеньев производства. Важную роль в комплексной механизации играют подъемные транспортные устройства и вспомогательные механизмы.

В текстильной, как и в других отраслях промышленности, осуществляется комплексная механизация и автоматизация технологических процессов всех участков и звеньев производства. Важную роль в комплексной механизации играют подъемные транспортные устройства и вспомогательные механизмы.

Электрокары на текстильных предприятиях получили широкое распространение. Электрокар представляет собой самоходную тележку, которая получает движение от электродвигателя через карданный вал, червячный редуктор и дифференциал. Питание двигатель получает от аккумуляторной батареи, расположенной под платформой. Органы управления (руль, рукоятка контроллера, педаль тормоза) выведены на площадку и колонку.

Электропогрузчик применяется для перемещения грузов в горизонтальном и вертикальном направлениях. При разгрузке и штабелировании кип волокна применяются электропогрузчики типа КВВ-02/04 и ЭП-103.

В процессе эксплуатации электрокаров, электротягачей и электропогрузчиков аккумуляторные батареи постепенно разряжаются, и их требуется периодически заряжать. Для этого на предприятиях устанавливают специальные зарядные устройства, которые должны обеспечить получение постоянного тока, необходимого для зарядки аккумуляторных батарей. В качестве зарядных устройств используют агрегаты (двигатель-генератор), ртутные и твердые выпрямители. Широко применяются и полупроводниковые выпрямители - селеновые, германиевые и кремниевые. Они более надежны в эксплуатации и бесшумны в работе.

В системах внутрицехового транспорта предприятий текстильной промышленности используют подвесные электропоезда, состоящие из низковольтного электротягача и трех-четырех прицепных тележек, приспособленных для перевозки холстов, пряжи и т.п. Управление электропоездами – обычно автоматическое. Электропоезд перемещается по подвесному пути (монорельсу типа Р-II). Электропоезда перемещаются по радиальному или кольцевому маршруту.

При расположении технологического оборудования в многоэтажных и обособленных зданиях для перемещения полуфабрикатов применяют цепные, ленточные и канатные конвейеры, лифты и поточные транспортные линии.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Дата добавления: 2014-11-18