Проект фильтра машины химической чистки загрузочной массой 35кг

Проект фильтра машины химической чистки загрузочной массой 35кг

Министерство образования Республики Башкортостан

ГОУ СПО "Стерлитамакский технологический колледж"

Проект фильтра машины химической чистки загрузочной массой 35кг

Разработал Р. Гатаулин

Проверил Н.А.Нефёдова

Н. контроль Д.С.Поздняков

2009

Содержание

Введение

. Описание

. Сравнительная характеристика

. Технологический расчет фильтра

4. Механический расчет фильтра

5. Техника безопасности

Введение

Обширную программу дальнейшего повышения жизненного уровня трудящихся. В решении этой задачи немалую роль призвано сыграть дальнейшее развитие бытового обслуживания населения.

Предусматривается добиться максимального удовлетворения спроса населения на бытовые услуги, повышения культуры обслуживания и качества исполнения заказов при наиболее эффективном использовании основных производственных фондов предприятий службы быта. Проведена определенная работа, направленная на более полное удовлетворение спроса услугами химической чистки, специализацию и укрепление предприятий, совершенствования организаций обслуживания населения и производства, расширение сети предприятий и приемных пунктов, повышение эффективности использования производственных мощностей, улучшение качества и культуры обслуживания. Осуществляется развитие материально-технической базы подотрасли, улучшается организация производства и обслуживание населения, внедряется новая техника и передовая технология, расширяются виды и формы обслуживания, что способствует более полному удовлетворению спроса населения на услуги по химчистке и крашению.

На предприятия химической чистки внедряются наиболее рациональные режимы обезжиривания одежды, улучшающие качество и интенсифицирующие процессы обработки изделий, создаются новые композиции фильтровальных порошков, улучшающие очистку растворителей и обеспечивающие возможность их применения на всех типах машин. Совершаются существующие и разрабатываются новые химические препараты, внедрение которых способствует не только повышению качества отделки изделий, но и сокращению повторных обработок. В целях улучшения обслуживания и создания максимальных удобств населению организованы участки для мелкого ремонта.

На производственных объединениях химчистки совершенствуются процессы приема и выдачи заказов, направленные на экономию времени заказчиков.

В настоящие время предприятие химической чистки располагают современным оборудованием, эффективными препаратами и химическими минералами, необходимой нормативно-технической документацией и квалифицированными работниками.

1. Описание

Задачей фильтрации во время мойки одежды является непрерывное удаление загрязнений для предотвращения их обратного оседания на обрабатываемую одежду.

Фильтрация - физическое явление, при котором в соответствующей среде твердых веществ механически отделяются от жидких. Фильтруемая жидкость проходит при обычном или увеличенном давлении через фильтрационный материал, который задерживает твердые частицы, рассеянные в жидкости. В результате получается чистая жидкость, так называемый фильтрат , и твердые частицы, осевшие на фильтре. В качестве фильтрационного материала обычно применяют пористый материал, у которого поры меньше частиц твердого вещества, находящегося в жидкости. Поэтому выбор фильтрационного материала зависит от предлагаемой величины частиц твердого вещества. Необходимо еще учитывать, что фильтруемая жидкость не вступает в реакцию с фильтрационным материалом.

Для увеличения срока службы фильтрующей перегородки и быстрой ее очистки от осажденных на ней твердых загрязнений было найдено эффективное решение. На перегородку наносят фильтрующий слой небольшой толщины специального порошка (кизильгур, диатомит, уголь, отбеливающая земля и др.). Этот слой задерживает даже мелкие частицы осадка, так как активированный уголь и отбеливающая земля адсорбируют на поверхности мельчайшие твердые частицы и некоторые растворенные вещества.

Таким образом, сама перегородка стала служить в качестве основы (опорной перегородки), на которую намывается фильтрующий слой и которую значительно легче очищать от загрязнений.

Процесс нанесения фильтрующего слоя заключается в следующем: в моющий барабан обезжиривающей машины заливают чистый растворитель, в который засыпают фильтровальный порошок из расчета 20г на 1кг одежды, подлежащей чистке. Растворитель вместе с порошком прокачивают через фильтр; осаждающийся на его перегородках (основе) порошок образует фильтрующий слой

В начале намывки мелких частиц фильтровального порошка проходят через поры перегородки и растворитель из фильтра выходит мутный. Через некоторое время более крупные частицы фильтровального порошка прикрывают поры основы и растворитель из фильтра начинает выходить чистым.

Это сигнализирует об окончании процесса намывки. Наблюдение за чистотой растворителя осуществляется визуально через специальное смотровое окно, расположенное на трубопроводе, выходящим из фильтра.

После образования основного слоя насос продолжает работать , чтобы фильтрационное давление удерживало фильтровальный порошок на основе.

Для удаления из растворителей твердых нерастворимых загрязнений, находящихся во взвешенном состоянии, применяют фильтры различных конструкций . Не смотря на большое разнообразие фильтров, их принцип очистки растворителей от твердых частиц одинаков. Загрязненный растворитель прокачивают через фильтровальный элемент фильтра- основу, покрытую мелкопористым слоем фильтровального порошка, который пропускает через себя растворитель и растворенные в нем компоненты, но задерживает твердые частицы, рассеянные в загрязненном растворителе.

В настоящие время применяют следующие конструктивные основы: мешочно-рукавная, рамно-кассетная, трубчато-свечевая-патронная, дисковая и др. Их изготавливают из различных тканей, мелкоячеистых металлических сеток, металлических пружин, пористого керамического материала.

Описание технологического процесса.

. Сравнительная характеристика

технологический фильтрация патронный свечевой

Свечевой пружинный фильтр относится к многозагрузочным фильтрам с рециркуляцией. В качестве фильтровального элемента в нем применяются свечи, выполненные из спиральных пружин, которые покрываются фильтровальным порошком. После каждого цикла работы машины фильтровальная подушка сбрасывается, и фильтровальный порошок снова намывается на элементы фильтра. Сброс фильтровальной подушки осуществляется ударным устройством путем многократного растяжения пружины и возвращения их в исходное положение.

Свечевой пружинный фильтр состоит из цилиндрического корпуса с коническим днищем, крышки фильтра, трубной решетки, которая размещается между корпусом и крышкой фильтра, а также фильтровальным элементом, ввинчиных в трубную решетку. Последняя плотно зажимается прокладками и болтами, стягивающими корпус и крышку фильтра. Трубная решетка разделяет фильтр на 2 камеры: 1) загрязненного растворителя, 2) очищенного растворителя. К цилиндрической части корпуса приварена водяная рубашка для охлаждения растворителя. Патрубки служат для подачи и отвода охлаждающей воды. Коллектор предназначен для подачи загрязненного растворителя в камеру, а патрубок для отвода из фильтра очищенного растворителя.

Патронные фильтры появились сравнительно недавно. Первоначально они применялись в машинах для химической чистки небольшой загрузочной емкости и преимущественно в автоматах самообслуживания. В настоящее время их устанавливают на машинах для химической чистки одежды промышленного типа по несколько штук параллельно в виде батареи. По существу каждый патронный фильтр является отдельным фильтрующим элементом неразъемной конструкции и одноразового пользования, обеспечивающий до 100 циклов чистки. После использования патронный фильтр выбрасывается.

Патронные фильтры имеют некоторую способность очищать растворимые загрязнения, поэтому применение этих фильтров исключает установку дистилляторов. Окончательная очистка растворителя производится через значительные периоды времени, с удалением из машины всего использованного растворителя и заменой его чистым растворителем.

Загрязненный растворитель транспортируется в специальной таре на дистилляцию, при этом дистиллятор может размещаться в другом помещении на значительном удалении от машины для химической чистки.

Патронный фильтр состоит из трех цилиндрических сосудов, выполненные из тонкой жести и концентрично вставленных один в другой. Внутренний сосуд имеющий диаметр 3мм, с надетой на него нейлоновой сеткой является собственно патроном. Патрон вставлен в средний цилиндрический сосуд диаметром 95мм. Пространство между патроном и средним цилиндрическим сосудом заполнено активированным углем. На наружную поверхность среднего цилиндрического сосуда плотно надет фильтровальный бумажный, выполненный в виде "гармошки". Конструкция вставляется в наружный цилиндрический сосуд, являющийся оболочкой фильтра. Сосуд закрывается крышкой и фланцем. Загрязненный растворитель под давлением проходит внутрь фильтра через отверстия диаметром 5мм, расположенные на боковой поверхности наружного сосуда.

. Технологический расчет фильтра

Технологический расчет

Производительность фильтра

. (3.1)

где K_ф - начальная скорость фильтрации, отнесенная к 1кг. загрузки машины.

Для машин с загрузочной массой от 5 до 100кг

 м³/л.

Величина кратности обмена растворителя в фильтре

. (3.2)

где mж - жидкостный модуль ( л/кг)

.

Время фильтрации при мойки

, (3.3)

 мин.

Поверхность фильтрации фильтра

(3.4)

где К_у - удаленная поверхность фильтра на 1000 л/м³ растворителя проходящего через фильтровальные элементы за 1 час/м³

 м².

Количество фильтровальных элементов в фильтре

. (3.5)

где f_ф - поверхность одного фильтровального элемента

. (3.6)

где  диаметр фильтровальных элементов

- длина фильтровального элемента

 м,

.

Шаг расположения фильтровальных элементов

, (3.7)

Расстояние между крайними элементами на диаметре

. (3.8)

где n_д - количество элементов на диаметре

 м.

Диаметр фильтра

. (3.9)

где  - кольцевой зазор между фильтровальным элементом и корпусом фильтра

 м.

Принимаем D_ф=0,4м.

Высота цилиндрической части фильтра

, (3.10)

 м.

Условный переход трубопровода для входа и выхода растворителя

. (3.11)

где  м/с- скорость течения растворителя

 м.

Условный проход для сброса загрязнений из фильтра

, (3.12)

 м.

Подбираем основные размеры крышки, фланца и фланца фильтра

D_фл.=0,515 м,

D_бл.фл.=0,475 м,

n_бл.фл.=10 шт,

d_бл.фл.= М8,

Δ_фл.=0,01 м,

D_фл.=0,130 м,

D_бл.фл.=0,5 м,

D_1фл=0,085 л,

D_бл.фл=М8,

N_бл.фл.=4 шт,

D_фл.=0,006 м,

H_уп.=0,346 м,

F_у.н=0,247м²,

V_у.н=145*10^-3 м³,

4. Механический расчет фильтра

Толщина стенки цилиндрической части фильтра

. (3.13)

где D_ф -диаметр фильтра

P_ф- внутреннее давление в опасном сечении обечайки

. (3.14)

где - рабочее избыточное давление фильтра при работе насоса

P_ж- гидравлическое давление жидкости

. (3.15)

где ρ_p=1620 кг/м³- плотность растворителя

Hp- высота столба растворителя в фильтре равная высоте цилиндрической обечайки

[G_p]=90 мм/м² - расчетное допустимое напряжение на разрыв для стали Х18H10Т

D_об.ф=0,7- коэффициент прочности обечайки

 - прибавка к расчетной толщине на коррозию, эрозию и минусовой допуск по толщине листа из которого изготавливается обечайка.

 Мн/м²,

 Мн/м²,

 м.

Толщина стенки конического днища

. (3.16)

где - угол при вершине днища фильтра

 коэффициент прочности

 м.

Толщина стенки эллиптической крышки

. (3.17)

где  мн/м²- избыточное давление внутри крышки фильтра

K_кр- безразмерный коэффициент

. (3.18)

где  м.- Наибольший диаметр неукрепленного отверстия в крышке для крепления патрубка для отвода растворителя из фильтра или для укрепления пневмоцилиндра.

 коэффициент прочности параллельного сварного шва

,

 м.

Принимаем толщину стенки 0,025м.

Толщина трубной решетки

. (3.19)

где -сумма диаметров отверстий на диаметре D_д на трубной решетке

 м,

.

Масса незаполненного фильтра

, (3.20)

, (3.21)

 кг,

, (3.22)

 кг,

, (3.33)

 кг,

, (3.34)

 кг,

, (3.35)

 кг,

, (3.36)

 кг,

 ,

, (3.37)

.

Масса заполненного фильтра

. (3.38)

где G_р.ф- масса растворителя в фильтре

. (3.39)

где V_ф- объем фильтра

. (3.40)

где K_ф, V_кр, V_дп - объем цилиндрической части к длине фильтра

, (3.41)

 м³,

 м³,

 кг,

 кг.

5. Техника безопасности

Использование в машине органический растворитель а так же специфичность их эксплуатации предъявляют повышенные требования по технике безопасности и производственной санитарии.

1.   В помещении где установлена машина на видном месте должны быть вывешены технологические режимы инструкции по ТБ.

2.      Самостоятельной работе на машинах допускающие лица не моложе 18 лет прошедшие мед освидетельствование, специально обученные и проинструктированные жировые токсичности органических растворителях.

.        Лица обслуживающие МХЧ должны иметь спецодежду и содержать ее в исправном состоянии.

.        В помещении где установлены МХЧ, применение открытого огня, а так же использование для отопления газовых электроприборов категорически запрещается так же запрещено курение в этих помещениях на видном месте должны быть вывешена табличка.

.        Заправка машины растворителем ручным способом запрещается

.        Соприкосновение хлористых растворителей с крепкими щелочами и минеральными кислотами не допускается во избежание образования ядовитого и самовоспламеняющего вещества.

.        В помещении где работают машины не разрешается хранить пищевые продукты.

.        Перед началом работы на машинах необходимо привести в порядок рабочее место, осмотреть крепление машин, ограждения. Проверить работу приточное- вытяжной вентиляции.

.        В процессе подготовки машин к работе винтами подачи пара и отвода конденсата следует открывать постепенно и осторожно.

10.    Во время работы обслуживающему персоналу запрещается

а) обрабатывать в машине изделия загрязненные порошкообразным алюминием или алюминиевой краской.

б) прикасаться к вращающимся и токоведущим частям машины, а так же и нагретым поверхностям трубопровода и тепло- обменном аппаратом.

в) поправлять руками

г) открывать дверцу загрузочного люки, менять защитные кожухи и ограждения

д) Не допускать к рабочему месту посторонних лиц.

.Не загромождать рабочее место посторонними предметами, не допускать попадание на электропроводку машины. Пролитая жидкость должна быть немедленно удалена.

. Обслуживать машины и устранять обнаруженные дефекты можно лишь после отключения машины от всех источников энергии (пара, электричества). При проведении работ на машине должны быть таблички "Не включать", "работают люди".

. Выгружать изделия из машины после окончания цикла стирки можно только при полной остановки внутреннего барабана и включения вентиляции.

. Шлак после очистки бака дистилятора и ворс из воздушного фильтра необходимо выводить в место захоронения.

. Во избежание отравления обслуживающего персонала во время очистки бака испарителя и фильтра необходимо использовать противогаз и резиновые перчатки.

. Во избежание раздражения кожи рук необходимо использовать биологические перчатки.

. При попадании растворителя их необходимо сразу же промыть чистой водой, обдуть воздухом и обратиться в медпункт. Легкое отравление растворителем (тошнота, головокружение) проходят быстро, при тяжелых отравлениях пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух, сделать искусственное дыхание и обратиться в медпункт. О случившимся немедленно должен поставить в известность начальника цеха или технический персонал предприятия.