Проектирование завода по производству крупноформатного керамического камня

rrrryirrr.dwg

Деревья ЖД путь Автодорога Газон Забор Здание Условная граница территории предприятия
Условные обозначения
НИУ МГСУ Кафедра ТВВиБ ИСА IV-32
Завод по производству крупноформатного
керамического камня мощностью 140 млн.
в год в Тульской области
Технологическая схема
Схема генерального плана М 1:500
Строительный раздел
Завод крупноформатного керамического камня
производительностью 140 млн.усл. кирпича в год
НИУ МГСУ 08.03.01-2018
Санитарно-защитная зона
территории предприятия
Главный производственный корпус
Стоянка для грузового транспорта
Склад готовой продукции
Противопожарный водоем
Газораспределительный пункт
Трансформаторная подстанция
Административно-бытовой копус
Механические мастерские
Стоянка для легкового транспорта
Площадь территории предприятия
Коэффициент застройки
Коэффициент озеленения
Площадь дорог с твердым покрытием
Коэффициент использования территории

rreryirrr.docx

Во все времена материалы для строительства совершенствовались и становились более прочными. Архитектура с использованием кирпича – это тридцати тысячилетняя история.
Значительное развитие керамические изделия получили в Средней Азии Древней Индии Китае и Японии. У греков и римлян из глины изготовляли обожженный кирпич кровельную черепицу а также архитектурные детали и другие изделия. Также стоит отметить что керамический материал имеет уникальные свойства которые делают его в некоторых сферах просто незаменимым.
В последние годы все больше и больше ужесточаются нормы по энергосбережению зданий и конструкций. И на фоне этого в современном строительстве довольно широко применяются крупноформатные керамические блоки.
Керамические изделия обладают рядом преимуществ. Во-первых это высокая прочность. Их можно применять в строительстве как одноэтажных так и многоэтажных зданий и сооружений.
Во-вторых энергосбережение. При возведении зданий из керамических блоков можно не использовать утеплители так как они за счет пустот в конструкции создают эффект термоса. Летом удерживают прохладу а зимой – тепло. Керамические блоки являются единственным материалом позволяющим возводить стены толщиной 38-64 см без дополнительного утеплителя. Также они обладают высокой звукоизоляцией что тоже немало важно и создают комфортный климат в построенном здании.
В-третьих пожаробезопасность. Керамические блоки изготавливают из материалов чистых в экологическом отношении и при возникновении пожара под воздействием высоких температур они не будут выделять вредных токсинов.
В-четвертых они экономически выгодные так как трудоемкость кладки стен значительно ниже чем обычным кирпичом. А также расход раствора уменьшен. На кладку затрачивается в 3 раза меньше времени расход раствора снижается в 4 раза. При построении зданий это существенная экономия средств на строительные работы и материалы (раствор).
И конечно же важнейший фактор по использованию керамических блоков в строительстве является экологичность. В наше время нужно все больше задумываться об экономном использовании природных ресурсов так как их остается все меньше и меньше на нашей планете.
Современные заводы по производству керамических блоков требуют минимум энергии и практически не наносят вреда окружающей среде так как почти без вредных выбросов. Экономия использования природных ресурсов еще заключается и в том что за счет высокой теплоизоляции удается значительно снизить расход энергии на отопление здания. Таким образом к экономичному и эффективному расходованию природных ресурсов можно подходить комплексно. И это не только экономичность за счет уменьшения вредных выбросов в окружающую среду но и за счет экономии расходования энергии во всем здании в целом. Это экономия топлива и электроэнергии для отопления здания.
Раздел 1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
1.Общая техническая характеристика продукции
В данной выпускной квалификационной работе проектируется цех по производству крупноформатного керамического камня в поселке Обидимо Тульской области.
Применение керамических блоков в строительстве пользуется популярностью. Блоки также называются поризованными и обладают следующими свойствами:
Низкая теплопроводность которая достигается за счет пустот;
Долговечность (срок эксплуатации более 50 лет);
Хорошая звукоизоляция которая обеспечивается пористой структурой изделия;
Материал является негорючим соответственно при высоких температурах не выделяет токсических веществ;
Низкое водопоглащение (около 14%);
Морозостойкость соответствует
Высокая паропроницаемость позволяет регулировать влажность воздуха в здании;
Экономичность так как раствора при кладке за счет больших размеров изделия тратится меньше что приводит к экономии затрат;
Экологичность так как материал изготовлен из натуральных компонентов (глина вода и опилки в качестве поризующих добавок) он является чистым в экологическом отношении;
А также стены которые выложены в один кирпич из керамических блоков не требуется утеплять в связи с тем что пористая структура изделия способна поддерживать тепловой баланс в здании.
Также блоки характеризуются большими размерами. В данном проекте выбран камень 143НФ с размерами: 250×510×219 мм. За счет размера блоки укладывать намного проще и быстрее при этом значительно сокращается трудоемкость каменщиков так как кладка экономит и силы и время работников. Данный строительный материал не создает нагрузку на фундамент так как имеет плотность аналогичную древесине а вес меньше чем у силикатного кирпича что облегчает конструкцию здания.
2.Обоснование района строительства
Строительство проектируемого завода предполагается в поселке Обидимо в Тульской области который представлен на рис.1.1.
Строительство завода предусмотрено ФЦП (Федерально-целевой программой) постановлением правительства Тульской области от 19 ноября 2013 года N 660 согласно которому утверждена государственная программа Тульской области "Обеспечение качественным жильем и услугами ЖКХ населения Тульской области" (с изменениями на 29 марта 2018 года).
При выборе места размещения предприятия учитывались многие факторы экономического технического и социального характера к которым относят: наличие сырьевой базы (т. е. близость месторождения сырья) энергетический потенциал региона наличие квалифицированного персонала или возможность его подготовки в местных условиях и что особенно актуально для совместных экономических условий возможности для сбыта готовой продукции (керамического кирпича) учитывающих также развитость инфраструктуры развитость инженерных коммуникаций.
Поселок Обидимо относится к Зареченскому району города Тула и входит в состав Ленинского района Тульской области. Сельский округ района – Варфоломеевский. Административным центром поселка Обидимо является город Тула. Ближайшие населенные пункты – поселок городского типа Ленинский село Обидимо.
Тульская область расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины. Она граничит со следующими областями: на севере и северо-востоке— сМосковской на востоке— сРязанской на юго-востоке и юге— сЛипецкой на юге и юго-западе— сОрловской на западе и северо-западе— сКалужскойобластями.
Рисунок 1.1 – Место строительства завода.
Выбранный район строительства по форме рельефа представляет собой пологоволнистую равнину где встречаются котловины провальные пустоты а также иногда пещеры с длинными ходами.
Климат в поселке Обидимо умеренно континентальный. В климатическом отношении область можно разделить на две части: северо-западную которая в свою очередь характеризуется большей увлажненностью более мягкой зимой и более прохладным летом и юго-восточную которая отличается меньшей увлажненностью более жарким летом и холодной зимой.
Согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» представлены климатические параметры холодного периода года в таблице 1.1 и климатические параметры теплого периода года в таблице 1.2 которые рассчитаны на период наблюдения 2010 год:
Климатические параметры холодного периода года
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки °С с обеспеченностью
Абсолютная минимальная температура воздуха °С
Среднесуточная температура амплитуда наиболее холодного месяца °С
Продолжительность сут и средняя температура воздуха °С периода со средней суточной температурой воздуха
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца %
Количество осадков за ноябрь-март мм
Преобладающее направление ветра за декабрь февраль
Средняя скорость ветра мс за период со средней суточной температурой воздуха ≤ 8°С
Климатические параметры теплого периода года
Барометрическое давление гПа
Температура воздуха °С обеспеченностью 095
Температура воздуха °С обеспеченностью 098
Средняя максимальная температура наиболее теплого месяца °С
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца %
Количество осадков за апрель-октябрь мм
Преобладающее направление ветра за июнь-август
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль мс
Согласно СНиП 2.01.01-82 строительная климатология и геофизика были использованы данные для построения розы ветров. Направление и скорость ветра представлены в таблице 1.3.
Направление и скорость ветра
Повторяемость направлений ветра (числитель) % средняя скорость ветра по направлениям (знаменатель) мс повторяемость штилей % максимальная и минимальная скорость ветра%
Максимальная из средних скоростей по румбам за январь
Максимальная из средних скоростей по румбам за июль
Большинство рек расположенных в Тульской области около 80% относятся к бассейну Оки – самой крупной и единственной судоходной реки области а остальные 20% рек относятся к бассейну Дона. Река Ока протекает по западной и северо-западной окраинам области.
Почвы выбранного места строительства завода – на западе дерново-подзолистые супесчаные в северной и центрально-западной части серые лесные в центре и на востоке — деградированные и выщелоченные чернозёмы на крайнем юге небольшой участок мощных и тучных чернозёмов. На юго-востоке — наиболее плодородные чернозёмные почвы.
Леса занимают около 338 тыс. км² или 13% территории 291 тыс. км² лесов составляют государственный лесной фонд выполняя санитарно-оздоровительные функции. Наиболее залесен северо-запад области.
3. Обоснованная производительность проектируемого предприятия
Сырье для проектируемого завода крупноформатного керамического камня:
Глина – будет доставляться на завод автотранспортом с карьера который расположен в 2 км от проектируемого завода.
Вода – будет поступать на завод с водозаборного узла (ВЗУ)
Источниками электроэнергии является энергетическая компания «Тулэнерго».
На заводе будет работать население поселка Обидимо а так же рабочие с ближайших поселков и деревень.
Вывоз готовой продукции будет осуществляться автотранспортом по крупнейшим автомагистралям федерального значения М-2 и Р-132 а также по жд путям.
Согласно анализу состояния производственных площадей оборудования и коммуникаций на предприятии в поселке Обидимо показал что в пользу ее использования для организации и размещения производства строительных материалов и изделий свидетельствуют следующие обстоятельства:
Наличие и доступность сырьевых материалов;
Наличие развитых транспортных коммуникаций;
Энерговооруженность и наличие пригодной для подключения газовой магистрали;
Наличие значительных незадействованных в настоящее время производственных площадей и открытых площадок;
Относительная близость к возможным рынкам сбыта.
Вследствие чего можно сделать вывод что проектируемый завод про производству крупноформатных керамических блоков производительностью 140 млн.шт. условного кирпича в год на территории Тульской области в поселке Обидимо будет обеспечен всеми необходимыми ресурсами.
4. Анализ энергоресурсов и сырьевых ресурсов района строительства
Основу природного богатства Тульского края составляют земельные ресурсы. Площадь лесов Тульской области составляет 386 тыс. га. Леса на землях лесного фонда занимают 2813 тыс. га. 20% этих лесов созданы искусственным путем. В состав лесного фонда входит известный лесной массив «Тульские засеки» площадью 558 тыс. га относящийся к категории лесов имеющих научное или историческое значение.
А также область отличается разнообразием сырьевых ресурсов: в пределах области сосредоточено около половины месторождений руд Подмосковного угольного бассейна которые оцениваются в 15 млрд тонн также здесь обнаружено более двадцати месторождений стронциевых руд а на юго-западе области имеются крупные месторождения торфа. Обширны залежи строительных материалов таких как: известняк глина песок и гипс. А также известны промышленные запасы железной руды.
Основным сырьем для производства керамических блоков является глина. Поэтому ключевым фактором района строительства завода по производству крупноформатного керамического камня является Обидимское месторождение расположенное на широте 5429833333333 и долготе 374097222222222.
Месторождения сырья находится в 2 км от места строительства производственного цеха что обеспечивает менее затратную транспортировку глины. Запасы суглинков составляют 3256 тыс. м3 а их площадь занимает около 10084 га. Таким образом запаса сырья хватит более чем на 35 лет бесперебойной работы завода.
Также данное месторождение отличается наивысшим качеством глины которое определяется химическим и минералогическим составами. Наличие повышенного содержания оксида железа обуславливает насыщенный красный цвет изделий который достаточно востребован на рынке. Также сырье имеет оптимальное соотношение песчано-глиняных составляющих которые положительно влияют на качество и прочностные характеристики поризованных блоков.
4.2.Экономические ресурсы
Рассмотрим основные экономические ресурсы выбранного места строительства для производственного цеха:
Во-первых это природные ресурсы. На территории поселения расположен лесной массив лесопарковой зоны. А также со всех сторон территория окружена другими лесными массивами. Лесной фонд занимает в общей сложности почти половину территории городского поселения. Благоприятное воздействие зеленых насаждений сказывается на качестве среды проживания улучшая санитарно-гигиенические условия и повышая эстетическую и рекреационную ценность территории.
Во-вторых это труд. Несмотря на технический прогресс и автоматизацию роль труда в производственном процессе ничуть не уменьшилась. Причинами этого являются сложности задач а также интеллектуальные способности людей которые никогда нельзя будет автоматизировать. Поэтому на заводе будут работать люди проживающие в поселке Обидимо и с ближайших поселков и деревень.
В третьих это капитал. К этому виду ресурсов в первую очередь относятся оборудование оснастка транспорт и финансовые возможности. Проектируемый завод будет построен с возможно минимальным затратом средств.
Не последним но важным экономическим ресурсом является предпринимательская деятельность от которой напрямую зависит прибыль завода. Успешная предпринимательская деятельность предполагает не только знание и понимание всех технологических но и навыки общения и убеждения управляющего.
Также может влиять на экономические ресурсы такой термин как «информация». В нашем обществе полноценно реализуется следующий принцип: кто владеет информацией тот владеет миром. Поэтому оно носит название информационного общества. Определяющее значение сейчас имеют компьютерные технологии сетевые системы накопления и передачи данных.
В настоящее время в структуре экономики области основное место по вкладу в ВРП занимает промышленность - 30-35% значительная доля в которой принадлежит металлургии машиностроению химии и производству пищевых продуктов. Вклад сельского хозяйства составляет 6-7% строительства – 6-7% транспорта и связи – 8-9%.
Основное производство сконцентрировано в соседних поселках и городе Тула где структура промышленного производства на 2002 год составляет следующие соотношения:
химическая отрасль — 23 %
машиностроение — 22 %
пищевая промышленность — 21 %
черная металлургия — 15 %
электроэнергетика — 10 %.
Одним из конкурентных преимуществ региона является развитая инфраструктура транспорта и связи развитая рыночная инфраструктура: банковская сеть и формирующаяся современная инфраструктура рынка ценных бумаг страхования консалтинговых и инвестиционных услуг которые выступают необходимыми условиями эффективного развития бизнеса и его интеграции в систему общероссийских и международных экономических связей.
По итогам 2012 года Тульская область заняла 5 место среди 83 регионов России и 3 место в ЦФО по уровню развития в регионе частно-государственного партнерства.
4.3.Инженерные сети и коммуникации
Согласно расположению проектируемого завода обслуживание зданий будет производиться Тульскими инженерными сетями а именно:
Основным источником электроэнергии поселка Обидимо будет являться филиал «Тулэнерго» который осуществляет деятельность по передаче (транспортировке) и распределению электрической энергии от 04 кВ до 110 кВ и технологическому присоединению к сетям потребителей Тульской области.
5.Население и трудовые ресурсы
Численность населения на 2014 год составляет 64095чел. при этом городское население составляет – 267% а сельское население – 733%.
Основную возрастную группу трудовых ресурсов поселения (экономически активное население) составляет население в трудоспособном возрасте. Дополнительным резервом трудовых ресурсов являются пенсионеры по возрасту продолжающие трудовую деятельность. В структуре трудовых ресурсов не учитывается категория работающих подростков (до 16 лет) ввиду всеобщего обязательного среднего образования.
6.Выбор и транспортировка сырья исходных строительных материалов и полуфабрикатов
Транспортировка сырья (привоз глины из карьера на склад сырья расположенный на территории завода) будет осуществляться автотранспортом ввиду того что карьер расположен всего лишь в 2 км от главного производственного цеха по производству крупноформатного керамического камня.
А транспортировка готового изделия со склада готовой продукции сможет осуществляться несколькими способами: автотранспортом и с помощью жд путей. Так как выбранный район строительства имеет выгодное расположение так как имеет доступ к крупнейшим автомагистралям федерального значения:
М 2(Е 105) «Крым» (Москва — Тула — Орёл — Курск — Белгород)
Р 132 «Калуга — Тула — Михайлов — Рязань»
жд пути (ближайшая грузопассажирская станция «Обидимо» на линии «Тула – Калуга» расположена всего в 57 км от главного производственного цеха завода).
Кроме того в окрестностях существует густая сеть ведомственных линий к промышленным предприятиям.
Таким образом транспортировка может происходить несколькими способами что позволит не только быстро и удобно осуществлять перевозки но и можно будет выбрать наименее затратный способ.
7.Расчет потребности в сырье на готовую программу завода
П=025м051м0219м1000кгм3140.000.000=390915 000 кггод
Потери от брака около 6%.
Приблизительный расход сырья с учетом потерей от брака около
Соответственно сделав анализ вышеизложенного можно сделать вывод что строительство завода по производству крупноформатного керамического камня целесообразно проводить в поселке Обидимо.
Раздел 2. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1. Экология и охрана окружающей среды. Общие положения
Для рассмотрения охраны окружающей среды в производстве крупноформатного керамического камня для начала необходимо ввести следующие термины:
Понятие «экология» впервые появилось в 1866 году его основателем является немецкий биолог Э.Геккель (1834- 1919 гг.) который впервые употребил термин в своем труде Экономика природы». Экология подразумевает взаимодействие трех систем: природы человеческого общества и порожденной человеком техники. В настоящее время экология разделилась на несколько научных отраслей и дисциплин однако в основе всех направлений лежат основные фундаментальные идеи биоэкологии которая в свою очередь выделяет аутэкологию популяционную экологию и синэкологию.
Понятие «окружающая среда» представляет собой взаимодействие физических биологических и культурных элементов. Окружающая среда состоит из атмосферы гидросферы литосферы и биосферы. Главными ее компонентами являются почва вода воздух организмы и солнечная энергия. Она предоставляет человечеству все природные ресурсы для обеспечения комфортной жизни.
Если обратиться к строительному кодексу согласно которому в ФЗ от.10.01.2002 №7 термин «охрана окружающей среды» обозначает деятельность органов государственной власти РФ органов государственной власти субъектов РФ органов местного самоуправления общественных объединений и некоммерческих организаций юридических и физических лиц направленная на сохранение и восстановление природной среды рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий.
Охрана окружающей среды подразумевает комплекс мер которые предназначены для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природную среду (ПрС).
Охрана окружающей среды (ООС) включает в себя четыре аспекта:
Технико–экономический;
Социально-политический;
Нравственно – этический
ООС представляет комплекс мер по сохранению рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов Земли в том числе видового разнообразия флоры и фауны богатства недр чистоты вод и атмосферы.
Природная среда (ПрС) представляет собой совокупность объектов и явлений мира живой и неживой природы в той их части которая непосредственно окружает человека и с которой он так или иначе контактирует. В свою очередь ПрС рассматривается как природные условия и природные ресурсы. Природные ресурсы можно охарактеризовать как тела и силы природы которые на данном уровне развития производительных сил могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества а природные условия рассматриваются как тела и силы природы которые на данном уровне развития производительных сил существенны для деятельности человеческого общества но не участвуют непосредственно в материальной производственной и непроизводственной деятельности людей.
В современном мире возникает необходимость учета экологических требований к экономике. При этом необходимо обеспечить такое взаимодействие при котором высокие темпы расширенного воспроизводства экономического роста и повышения народного благосостояния сочетались бы как с сохранением так и непрерывным улучшением и развитием не только отдельных компонентов но и всей ОС.
Поэтому для контроля и регулирования уровне использования природопользователем ресурсов степени воздействия производств на окружающую среду а также разрешения на право природопользования был создан экологический паспорт природопользователя который соответствует ГОСТ Р 17.0.0.06-2000 «Охрана природы. Экологический паспорт природопользователя. Основные положения. Типовые формы».
Экологический паспорт природопользователя имеет следующую структуру : титульный лист; сведения о разработчике экопаспорта; содержание; общие сведения о природопользователе; эколого-экономические показатели; сведения о выпускаемой продукции; краткую характеристику производств; сведения о потреблении энергоносителей; эколого-производственные показатели; сведения о землепользовании; сведения о разрешениях (лицензиях) на природопользование и природоохранную деятельность и наконец план природоохранных мероприятий и список использованных источников информации.
Согласно экопаспорту можно ввести понятия: предельно-допустимой концентрации (ПДК); предельно допустимого выброса (ПДВ); предельно допустимого сброса (ПДС). Для более понятного представления рассмотрим их по отдельности.
Под ПДК подразумевается максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде не вызывающая негативных последствий ОС. Величина ПДК для воздуха измеряется в мгм3. По степени воздействия вредные вещества в свою очередь разделяются на четыре класса опасности: 1 – Вещества чрезвычайно опасные (значения ПДК менее 01 мгм3);
– Вещества высоко опасные (значения ПДК около 01 – 1 мгм3); 3 – Вещества умеренно опасные (значения ПДК около 11 – 10 мгм3; 4 – Вещества малоопасные (значения ПДК более 10 мгм3).
ПДВ представляет нормативы регламентирующие максимально допустимый объем вредных веществ которые выбрасываются предприятием в атмосферный воздух. Данный показатель устанавливают для стационарного источника загрязнений при этом необходимо учитывать общее содержание загрязняющих веществ в воздухе. С 2018 года ПДВ пересматриваются раз в семь лет так как данный проект действует именно в течение этого срока. В случае несоблюдения установленных нормативов предусмотрены административные штрафы. Также предусмотрена обязательная плата за ПДВ в атмосферу в пределах выданного разрешения. Разработка проекта ПДВ производится в четыре основных этапа: 1 – инвентаризация всех источников вредных выбросов которые имеются в составе объектов и также проводится составление списков всех источников выделяемых вредные вещества; 2 – согласование стоимости и сроков выполнения всех работ; 3 – согласование проекта ПДВ в соответствующих государственных инстанциях; 4 – получение разрешения на выброс вредных веществ в атмосферу. При невыполнении проекта ПДВ или неправильном выполнении может быть предусмотрена административная ответственность которая в свою очередь может быть выражена высокими штрафами либо приостановкой действия предприятия до 90 дней.
Экологические исследования показали что разрушительное всевозрастающее воздействие антропогенных факторов на природную среду человека привело ее на грань экологического кризиса.
Таким образом существует охрана окружающей природной среды (ОООПрС) главной целью которой является сохранение благоприятного состояния предупреждение деградации а также поддержание экологического равновесия.
Современное общество выработало множество специальных мер которые направлены не только на охрану окружающей среды но и рациональное использование природных ресурсов. Соблюдение норм (правил) в том числе экологических обеспечивается государством в принудительном порядке.
Административная ответственность за экологические правонарушения предусматривается Кодексом Российской Федерации об административных нарушениях. Составы экологических правонарушений в основном даны в гл. 8 «Административные правонарушения в области охраны окружающей природной среды и природопользования» Кодекса РФ об административных правонарушениях.
За совершение экологических правонарушений применяются следующие административные наказания:
административный штраф;
административное приостановление деятельности;
конфискация орудия совершения или предмета административного правонарушения
Также источниками образующими экологическое законодательство Российской Федерации являются следующие правовые документы:
Конституция Российской Федерации (1993 г);
Законы и иные нормативные акты РФ и субъектов РФ в области природопользования и охраны окружающей среды:
ФЗ «Об охране окружающей среды» (от 10 января 2002 г. №7-ФЗ с изменениями на 28 декабря 2016 года);
ФЗ «Об экологической экспертизе» (от 30 декабря 2008 года N 309-Ф3 с изменениями на 29 декабря 2015 года);
ФЗ от 14.03.1995 N ЗЗ-ФЗ "Об особо охраняемых природных территориях" с изменениями на 28 декабря 2016 года;
ФЗ от 04.05.1999 N З-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха" (с изменениями на 13 июля 2015 года).;
Закон РФ «О радиационной безопасности населения» (с изменениями на 19 июля 2011 года);
Закон РФ «Об отходах производства и потребления» (с изменениями на 28 декабря 2016 года);
Основы законодательства РФ об охране здоровья граждан" (от 21.11.2011 N 323-ФЗ);
Закон Российской Федерации от 3 марта 1995 года N 27-ФЗ "О недрах" (с изменениями на 3 июля 2016 года);
Земельный кодекс Российской Федерации от 25 октября 2001 г. N 1Э6-ФЗ (с изменениями на 3 июля 2016 года);
Водный кодекс РФ (с изменениями на 31 октября 2016 года);
Лесной кодекс Российской Федерации от 4 декабря 2006 г. N 200-ФЗ (с изменениями на 3 июля 2016 года);
Указы и распоряжения Президента РФ и постановления Правительства РФ;
Нормативные акты министерств и ведомств;
Нормативные решения органов местного самоуправления;
В Уголовном кодексе РФ есть специальная глава «Экологические преступления» в которой предусмотрено 17 составов преступлений.
Все эти составы можно классифицировать на следующие виды:
Нарушения действующих правил в области экологопользования:
ст. 246 – нарушение правил охраны окружающей среды при производстве работ; ст. 247 – нарушение правил обращения экологически опасных веществ и отходов; ст. 248 – нарушение правил безопасности при обращении с микробиологическими либо другими биологическими агентами и токсинами; ст. 249 – нарушение ветеринарных правил и правил установленных для борьбы с болезнями и вредителями растений.
Порча основных природных компонентов - вод воздуха земли и пр.:
ст. 250 – загрязнение вод; ст. 251 – загрязнение атмосферы; ст. 252 – загрязнение морской среды; ст. 253 – нарушение законодательства РФ о континентальном шельфе и об исключительной экономической зоне РФ; ст. 254 – порча земли; ст. 255 – (нарушение правил охраны и использования недр); ст. 257 – нарушение правил охраны рыбных запасов.
Преступления посягающие на общественные отношения в сфере охраны фауны:
ст. 256 – незаконная добыча водных животных и растений; ст. 258 – незаконная охота.
Преступления посягающие на общественные отношения в сфере охраны флоры:
ст. 259 – уничтожение критических местообитаний для организмов занесенных в Красную книгу РФ; ст. 260 – незаконная порубка деревьев и кустарников; ст. 261 – уничтожение или повреждение лесов; ст. 262 – нарушение режима особо охраняемых природных территорий и природных объектов.
За уголовные преступления предусмотрены следующие виды наказания:
Штраф; обязательные работы; исправительные работы; принудительные работы; лишение права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью; ограничение свободы; лишение свободы.
2. Охрана окружающей среды в производстве строительных материалов изделий и конструкций
Вследствие быстрого развития промышленности в особенности огромное влияние на состояние окружающей среды оказывают предприятия промышленности строительных материалов. В целом загрязнение ОС предприятиями строительной индустрии достигает 10% от общего загрязнения и являются источниками загрязнения воздушного и водного бассейнов поверхности земли цементной асбестовой керамзитовой и др. видами строительной пыли дымовыми газами тепловых установок сточными водами различными маслами и эмульсиями горюче-смазочными материалами бракованными изделиями а также производственными отходами которые в свою очередь оказывают самое негативное влияние. Атмосфера загрязняется разнообразными промышленными выбросами газообразными и твердыми продуктами образующимися при сжигании топлива и протекании технологических процессов. Промышленными отходами загрязняется и гидросфера. Негативное воздействие оказывают тепловые выбросы предприятий оказывающие влияние на увеличение интенсивности и масштаба проявления ряда геологических процессов (коррозийных карстово-суффозионных) химического загрязнения и др. Образование промышленных отходов также негативно сказывается и на состоянии качества почвы. При неправильных методах удаления твердых отходов в почве размножаются микроорганизмы в результате чего в загрязненной почве идут процессы деградации деструктирования нарушается жизнедеятельность почвенных организмов что приводит к потере почвы своих плодородных качеств.
На фоне этого наблюдается комплексное использование вторичных минеральных и энергетических ресурсов которое понимается как уподобление производственных процессов с целью снижения опасности производства для природы и человека. Основной целью экологизации является ресурсосбережение которое основывается на сбережении ресурсов на всех стадия производства и использования. Производство должно исходить не из того сколько можно потратить природных компонентов (ПК) а от количества ПК которые дойдут до потребителя в составе готовой продукции. Такой подход основывается на взаимозаменяемости и дополняемости факторов производства к которым относятся: трудовые ресурсы; природные компоненты; средства производства.
Таким образом оптимизация взаимодействия факторов роста производства их комбинирование позволяет снизить нагрузку на ПК и на природу.
Еще одной глобальной проблемой для охраны окружающей среды становится переработка и утилизация отходов различных отраслей промышленности в том числе и собственных. В России переработка отходов реализуется лишь на 5% бытового и около 80% промышленного в то время как в европейских странах план выполняется практически полностью. Одними из самых распространенных материалов для вторичного использования стали отходы и лом цветных металлов. Шины золы и шлаки ТЭС и полимерные отходы наоборот используются намного меньше.
Оборот вторсырья крайне низкий по причине плохой окупаемости и отсутствия конкурентоспособности. Поэтому понижение цен на вторсырье приводит к снижению качества продукта. Процесс переработки требует немалых затрат (необходимость оплаты труда рабочих грузоперевозок и потраченного топлива). Ввиду этого в России сложилась критическая ситуация в этой отрасли.
Классифицировать отходы можно по разным критериям но в обобщенном варианте их делят на основные и побочные. К первому виду относят материалы получаемые в результате обработки твердых отходов: металлические и древесные а ко второму можно причислить технологические вещества и материалы которые в свою очередь подразделяются на газообразные жидкие и твердые.
Огромное количество разновидностей приводит к затруднениям процесса утилизации. По этой причине было выявлено несколько факторов помогающих определить принадлежность отходов к той или иной группе:
Объемы запасов и скорость образования;
Эффективность направление и рациональность использования;
Уровень изученности и разработанности утилизации и дальнейшей реализации;
Отрасль промышленности;
Влияние на здоровье человека и окружающую среду;
Местоположение образования утиля.
Утилизация отходов - это социально-экономическая проблема. Вывоз и отвал промышленных отходов означают потерю части общественного труда и средств затраченных на производство а также на защиту ОС от загрязнений.
Одним из важнейших мероприятий обеспечивающих эффективный контроль состояния ОС является инвентаризация всех выбросов и сбросов загрязняющих атмосферу воду и почву.
Контроль за состоянием ОС ведут с помощью анализа воздуха воды и почвы. Кроме этого с целью оздоровления ОС и предотвращения ее загрязнения разрабатываются мероприятия направленные на производство экологически чистых строительных материалов изделий и конструкций по прогрессивным экологически чистым технологиям.
За последнее время Правительство РФ приняло ряд постановлений которыми урегулирован комплекс вопросов природоохранной деятельности с учетом складывающейся эколого-экономической ситуации в стране: Стратегия развития минерально-сырьевой базы РФ до 2030 г. и постановлением правительства № 344 от 22 сентября 2016 г. «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты в том числе через централизованные системы водоотведения размещение отходов производства и потребления»
Все перечисленные в них требования по ООС полностью распространяются на промышленность строительных материалов изделий и конструкций.
3. Воздействие проектируемого предприятия на окружающую среду и разработка мероприятий уменьшающих эти воздействия
Позиция инженера в области охраны окружающей среды (ОС) должна основываться на положении что лучшая экологическая политика состоит в том чтобы предотвратить всякого рода загрязнения и любые неприятные явления а не в попытках преодолеть последствия загрязнения.
Проектируемый завод по производству крупноформатных керамических камней располагается в Тульской области в поселке Обидимо.
ООС предусматривает различные технические решения по рациональному использованию природных ресурсов а также предусматривает мероприятияЮ максимально предотвращающие отрицательное воздействие строительства и эксплуатации предприятия на ОС.
Если обратиться к строительному кодексу то согласно статье 40 п.1 «Закона об ООПрС» при размещении технико-экономическом обосновании проекта проектировании строительстве реконструкции вводе в эксплуатацию предприятий сооружений в промышленности и т.д. оказывающих прямое или косвенное влияние на состояние ОС выполняются требования по экологической безопасности и охране здоровья населения рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов оздоровлению ОС.
В ст.41 этого закона говориться о необходимости « учёта ближайших и отдалённых экологических экономических демографических нравственных последствий деятельности предприятий сооружений и иных объектов при приоритете охраны здоровья человека и благосостояния населения».
В ст.42 п.1 прямо указывается на то «что при технико-экономическом обосновании объектов учитываются современный уровень научно-технического прогресса и предельно допустимые нагрузки на ОС и предусматриваются надёжные и эффективные меры предупреждения устранения загрязнения ОС вредными отходами их утилизация внедрение ресурсосберегающих малоотходных и безотходных технологий и производств».
В ст.91п.41 Закона отмечается что « недопустимы любые виды хозяйственной или иной деятельности экологические последствия которой непредсказуемы».
Проектируемое предприятие так же как и все предприятия которые производят строительные материалы изделия и конструкции загрязняет атмосферный воздух подземные и поверхностные воды почвы и потребляет большое количество природных ресурсов.
Изложенные выше требования и сведения о воздействии проектируемого предприятия на ОС указывают на необходимость разработки комплекса мероприятий по предотвращению экологически вредного воздействия на ОС.
Таким образом разрабатываемые в дипломной работе мероприятия по ООС можно подразделить на технологические и архитектурно-строительные.
Технологические включают мероприятия связанные с производственной деятельностью проектируемого предприятия (загрязнение атмосферного воздуха воды почвы; сохранение растительного и животного мира; безопасность работающих и населения и т.п.). А архитектурно-строительные мероприятия в свою очередь включают разработку мероприятий которые касаются непосредственно экологической частоты самого здания и сооружений их размещение формы и планировки то есть объёмно-планировочных решений.
Особое внимание необходимо уделить мероприятиям связанным с озеленением территории рекультивацией земель освещенностью предприятия и т.д. Также важно обратить внимание на устройство дорог и организацию внутризаводского транспорта.
Поэтому согласно требованиям СанПиН 2.2.12.1.1.1200-03. (Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий сооружений и иных объектов редакция 2014) санитарно-защитные зоны имеют разные размеры в зависимости от класса предприятия: от 1 класса до 5 класса.
Проектируемое предприятие относится к 3 классу опасности и имеет санитарно-защитную зону 300 м.
При проектировании промышленного узла во внимании были приняты все природные особенности района строительства: температура воздуха преобладающее направление ветра снегозаносимость наличие рек и водоёмов ценных сельскохозяйственных угодий и другие условия. Транспортная сеть завода запроектирована с учётом минимального загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта и дорожной пылью. Также с целью уменьшения загазованности в качестве внутризаводского транспорта используются электрокары. А для снижения запылённости дорог используются поливочные машины. Предусмотрены отводы для дождевой воды. Свободные участки территории от застройки озеленены. Используя местное сырьё значительно снижаются энергетические затраты.
Применение конвейерной технологии позволяет экономить материальные водные энергетические и трудовые ресурсы. Для нагрева используют котельную установку работающую на природном газе что с точки зрения ООС является практически экологически чистым. Так как при сгорании природного газа выделяется небольшое количество оксида азота 07грм3 и не выделяется летучая зола не оксид серы.
Выбранная технология является малоотходной. Формование изделий производят в экструдере что позволяет свести до минимума отходы материала. А воздействие опасностей и вредностей основных технологических процессов на человека снижены за счёт применения автоматического управления технологическими переделами.
Мероприятия обеспечивающие охрану окружающей среды приведены в таблице 2.3.1.
Мероприятия обеспечивающие ООС
Место источника загрязнения
Источник загрязнения
Мероприятия снижающее загрязнения ОС
Производственный цех
Глинорыхлитель сушилка обжиговые печи пост формования сырцов пост тонкого помола глины
Химическое пыль шум вибрация тепло пар масло дым газы
Звукоизоляция установка оборудования на виброгосящее основание установка вентиляции тепло- и пароизоляция
Стоянка для грузового транспорта
Выхлопные газы масло смазка
Естественная вентиляция отстойники
Склад готовой продукции
Естественная вентиляция
Разгрузка глины транспортирование в глинорыхлитель
Воспламеняющиеся жидкости
Предусмотреть расположение и систему пожаротушения
Газораспределительный пункт
Теплоизоляция шумоизоляция вентиляция
Трансформаторная станция
Шум электрическое поле
Звукоизоляция предусмотреть изолированное расположение
Механические мастерские
Защитные ограждения (стёкла) защитный экран утилизация
Стоянка для легкового транспорта
4. Экономическая оценка природоохранных мероприятий проектируемого предприятия
Определение экономического эффекта природоохранных мероприятий позволит осуществить технико-экономическую оценку природоохранных мероприятий различающихся между собой по воздействию на окружающую среду а также по воздействию на производственные результаты предприятия.
Для определения экономического эффекта природоохранных мероприятий рассмотрим очистку воздуха в главном производственном цехе предприятия от дымовых газов выделяемых туннельной печью и сушилкой.
В данной работе использована туннельная печь характеристики которой представлены в таблице 2.4.1
Техническая характеристика туннельной печи
Печь производительностью 75
млн.шт.усл кирпича в год
Ширина обжигового канала м
Температура обжига °С
Время выхода на режим ч
В результате обжига происходит выброс дымовых газов в атмосферу вследствие чего стоит предусмотреть мероприятия снижающие загрязнения ОС.
Способы очистки газов можно разделить на основные группы:
) механическая очистка при которой частицы пыли осаждаются под действием собственной силы тяжести или центробежной силы;
) мокрая очистка путем орошения газа жидкостью или барботажа его через слой жидкости;
) фильтрация газа через ткань или другие пористые материалы;
Для выбранной туннельной печи расход газа на обжиг крупноформатного керамического камня составляет 130-160 кг на 1000условного кирпича.
Поэтому для снижения загрязнения ОС дымовыми газами от туннельной печи необходимо предусмотреть пылеосадительный аппарат. В качестве степени очистки выберем слоистые керамический фильтры. Применение таких фильтров позволяет достичь степени очистки 9999 % при содержании пыли в очищенном газе 1 мгм3 что дает возможность подавать очищенный газ в производственное помещение. Как правило расходы на внедрение и эксплуатацию слоистых спеченных фильтров значительно выше чем рукавных однако возврат очищенных газов в рабочее пространство дает возможность снизить энергозатраты возникающие при необходимости нагревать большой объем свежего воздуха до приемлемой температуры. Схема слоистого фильтра будет представлена на рисунке 2.4.1. и технико – эксплуатационные данные представлены в таблице 2.4.2.
Рисунок 2.4.1 – Схема жесткого слоистого керамического фильтра
Технико – эксплуатационные данные слоистого керамического фильтра
Пылевая нагрузка в неочищенном газе гм3
Пылевая нагрузка в очищенном газе мгм3
Таким образом можно сделать вывод что установка слоистых фильтров целесообразна так как это позволит достичь очень высокой степени очистки газов.
5 Схема генерального плана. Источники загрязнения ОС
Схема генерального плана проектируемого завода по производству крупноформатного керамического камня с основными источниками загрязнения окружающей среды представлена на рисунке 2.5.1.
Рисунок 2.5.1 – Схема генплана с основными источниками загрязнения
Раздел 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Выбор номенклатуры продукции и основных видов продукции по годовой программе
Номенклатура и свойства крупноформатного керамического камня (ГОСТ 530-2012) представлены в таблице 3.1
Рис.3.1 Керамический камень 143 НФ
Номинальные размеры камня
Номинальные размеры мм
Длина (нерабочий размер)
Ширина (рабочий размер)
Толщина нешлифованных камней
Толщина шлифованных камней
Обозначение размера изделия
Свойства крупноформатного керамического камня
Класс средней плотности
Средняя плотность кгм3
Группа изделий по теплотехническим характеристикам
Высокой эффективности (до 020)
Коэффициент теплопроводности Вт(м .°С)
Водопоглащение изделий %
Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе
Предел прочности при сжатии изделий МПа
Средний для пяти образцов
Наименьший для одного образца
2. Сырье и исходные строительные материалы
Основным компонентом для производства крупноформатного керамического камня является легкоплавкая умереннопластичная глина согласно ГОСТ 9169-75 «Сырье глинистое для керамической промышленности» и древесные опилки в качестве поризатора. Основная классификация глинистого сырья представлена в таблице 3.2.1
Классификация глинистого сырья
Содержание красящих оксидов (Fe2O3)
С высоким содержанием красящих оксидов
Содержание водорастворимых солей
С низким содержанием
От 1 до 5 мгэкв на 100 г глины
Содержание тонкодисперсных фракций
Продолжение таблицы 3.2.1
Содержание крупнозернистых включений
Со средним содержанием
Механической прочности на изгиб в сухом состоянии
Со средней механической прочностью
Низкотемпературное спекание
Содержание свободного кремнезема
С высоким содержанием
Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные ледниково-моренные гумидные аллювиальные морские и некоторые другие глины и суглинки.
Примерный химический состав кирпичных глин и суглинков представлен в таблицу 3.2.2
Примерный химический состав кирпичных глин и суглинков %.
3. Выбор способа производства
Для производства крупноформатного керамического камня используется метод пластического формования. Пластический способ подготовки глиняной массы наиболее распространён в строительстве так как он позволяет выпускать керамические изделия в более широком ассортименте (крупные размеры сложная форма изделия большая пустотность) а также прочность при изгибе и морозостойкость изделий полученных при таком способе производства выше чем у изделий полученных медом полусухого прессования. При этом способе производства керамическое изделие получают из массы с высоким содержанием влаги (достигает до 20%) выдавливанием на ленточных прессах (экструдерах) в виде непрерывного бруса впоследствии который нарезается на блоки. Резка происходит по плоскости постели. Перед обжигом кирпич-сырец высушивают причем вследствие усадки вызываемой испарением воды его размеры уменьшаются на 5-10% .
4. Режим работы предприятия
Режим работы устанавливается в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий.
В соответствии с нормами технологического проектирования принимаем для проектируемого предприятия режим работы по пятидневной рабочей неделе в две смены: продолжительность смены 8 часов всего 16 часов кроме того два перерыва на обед по 1 часу.
Расчетный годовой фонд рабочего времени при пятидневной рабочей неделе:
Фг = 253 8 2 = 4048 ч;
Запроектированные данные по режиму работы предприятия представлены в таблице 3.5.1
Режим работы предприятия
Наименование отделений
Количество рабочих дней в году
Количество смен в сутки
Длительность рабочей смены ч
Годовой фонд эксплуатационного времени ч
Формовочное отделение
Склад сырья и материалов
Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования рассчитывается по формуле:
где Коб-коэффициент использования оборудования равный 0943;
N- количество рабочих дней в году N =253.
Исходя из принятого режима работы цеха производится расчёт производственной программы выпуска изделий и полуфабрикатов с учётом возможного производственного брака и потерь на отдельных переделах.
Расчёт производительности для каждого технологического передела производится по формуле:
где Пр – производительность рассчитываемого передела в принятых единицах измерения; П – производительность передела следующего (по технологическому потоку) за расчётным; Б – производственные потери от брака %. Производственная программа цеха представлена в таблице 3.5.2.
Производственная программа цеха
Наименование технологического передела
Производственные потери%
Производительность с учетом потерь
Контроль качества и распалубка изделий
Выгрузка складирование сырья
Производительность предприятия
5. Расчёт производительности и определение расхода сырьевых материалов на годовую программу завода
Производительность завода – 140 млн.год
Средняя масса одного изделия – 24 кг
Влажность карьерной глины – 30%
Влажность высушенной глины – 18%
Влажность опилок – 40%
Формовочная влажность – 20%
Нормы потерь и брака по технологическим переделам представлены в таблице 3.6.1.
Таблица 3.6.1 Нормы потерь и брака по технологическим переделам
Технологический передел
Разгрузка на выставочной площадке (бой)
Садка на обжиговые вагонетки
Укладка на сушильные вагонетки
Смешение (глиномешалка)
Помол (вальцы тонкого помола)
Камневыделительные вальцы
Объемное дозирование (ящичный питатель)
Рыхление (глинорыхлитель)
Смешение (глиносмеситель)
Шихтовый состав масс для производства крупноформатного керамического камня представлен в таблице 3.6.2
Таблица 3.6.2 Шихтовый состав масс
Затем был проведен расчет состава шихты.
Плотность глины – 18 тм3
Плотность опилок – 02 тм3
Пересчет с объемных % на массовые %:
В 1 м3 содержится 90 % (об) глины с плотностью 1.8 тм3:
В 1 м3 содержится 10 % (об) опилок с плотностью 0.2 тм3:
Итого: 1 м3 весит 1640 т.
Глины содержится 162 100 1640 = 9878% с W = 18%
Опилок содержится 0020 100 1640 = 122% с W = 40%
Содержание абсолютно сухих компонентов в 100 кг шихты
Глина: 9878(100 – 18)100 = 8018 кг
Опилки: 122(100 – 40)100 = 073 кг
Всего абсолютно сухой массы в 100 кг шихты 8091 кг
Рецепт шихты по абсолютно сухим материалам:
Глина: 80181008091 = 99.10%
Опилки: 0731008091 = 090%
Расчет количества воды необходимой для получения формовочной влажности:
Глина содержит: 987818100 = 1778% воды
Опилки содержат: 12240100 = 049% воды
Общее количество воды
78 + 049 = 1827 % воды
Wформ – W = 20 – 1827 = 173%
Таким образом п.п.п. массы
6.Расчет основного технологического оборудования
Оборудование подбираем по производительности:
где Пп - количество полуфабрикатов перерабатываемых в час м3ч;
Сырьевая смесь: глина + добавки (Пп=17 м3ч);
Поб - часовая производительность оборудования
К - коэффициент использования оборудования (0.8-1)
Для глинорыхлителя Поб=18 м3ч
Следовательно принимаем количество глинорыхлителей – 1.
Ящичный питатель ПЯП – 8
Для ящичного питателя Поб=25 м3ч
Следовательно принимаем количество ящичных питателей – 1.
Тарельчатый питатель Д-1600
Для тарельчатого питателя Поб=28 м3ч
Следовательно принимаем количество тарельчатых питателей – 1.
Вальцы винтовые СМК — 194
Для винтовых вальцев Поб=20 м3ч
Следовательно принимаем количество вальцев винтовых– 1.
Бегуны мокрого помола СМ-365
Для бегунов мокрого помола Поб=20 м3ч
Следовательно принимаем количество бегунов– 1.
Вальцы грубого помола СМК-102
Для вальцев грубого помола Поб=25 м3ч
Следовательно принимаем количество вальцев грубого помола – 1.
Вальцы тонкого помола СМК-102
Для вальцев тонкого помола Поб=25 м3ч
Следовательно принимаем количество вальцев тонкого помола – 1.
Пресс шнековый вакуумный УСМ-50
Для пресса Поб=45 м3ч
Следовательно принимаем количество прессов – 1.
Резательный автомат СМ-133
Для резательного автомата Поб=21000 м3ч
Следовательно принимаем количество резательных автоматов – 2.
Автомат укладчик СМ-1242А
Для автомата-укладчика Поб=35000 штч
Следовательно принимаем количество автоматов-укладчиков– 1.
Автомат садчик СМ-1239
Для автомата садчика Поб=21000штч
Следовательно принимаем количество автоматов- садчиков – 2.
7. Описание технологического процесса производства
Крупноформатный керамический камень 143НФ
Морозостойкость: F50
Водопоглощение: 11-14%
Технологический процесс изготовления крупноформатного керамического камня включает в себя выполнение следующих процессов:
Из карьера глиняные массы с помощью экскаваторов и автосамосвалов слоями укладываются на конуса (временные склады горной массы) для того чтобы подать сырье на производство более сбалансированное т.к. по всему забою глина неоднородна по своим свойствам и химическому составу. На конусах горная масса вылеживается не менее года впоследствии чего конуса разрезаются и глина отправляется на производство.
На технологическую линию глина сначала попадает в глиноприемник и по ленточному конвейеру сырье отправляется в глинохранилище место в котором вылеживается в течение одного-двух месяцев для усреднения химического и минералогического состава.
Из глинохранилища с помощью ковшового погрузчика сырье выгружают на ленточный конвейер с помощью которого глину подают на предварительное измельчение в глинорыхлитель СМК-225. Глинорыхлитель может рыхлить породы твердостью не ниже четвертой категории грунтов по строительной классификации из которого она поступает в ящичный питатель ПЯП - 8 где происходит дозирование. На этой же стадии добавляются выгорающие добавки (опилки) которые загружаются бункер приема добавок а после попадают в тарельчатый питатель после которого попадают на транспортную ленту где и смешиваются компоненты. Затем сырье поступает на ленточный конвейер и на винтовые вальцы СМК-194 где происходит исключение камней.
После массу обрабатывают на бегунах мокрого помола (СМ - 268). Материал подвергается многократному воздействию массивных катков. Бегуны мокрого помола являются в технологическом отношении наиболее эффективной машиной для тонкого измельчения пастообразных глиняных масс. В процессе бегунной обработки одни и те же кусочки глины подвергаются многократному раздавливающему и истирающему воздействию тяжелых катков что и обеспечивает тонкое измельчение глины. Исследования технологической эффективности обработки глины бегунами показали что пластическая прочность массы (ее подвижность) после такой обработки при влажности меньшей нормальной формовочной (W меньше Wф) возрастает т. е. масса уплотняется а при W больше Wф пластическая прочность понижается - масса становится более подвижной. Это указывает на необходимость обработки на бегунах. Прочность сырца изготовленного из глины обработанной бегунами возрастает в два с лишним раза.
Изменение гомогенности т.е. однородности массы контролируют по стабильности прочностных показателей сырца которую оценивают по коэффициенту вариации (КВг). Исследования показали что при W Wф величина (КВг) практически не меняется а при W большем Wф его значения снижаются в два с лишним раза. Это указывает на резкое повышение гомогенности массы подвергнутой обработке при W большем Wф.
Для обеспечения высокопроизводительной работы бегунов необходимо соблюдать условия:
где: Dкб—диаметр катка
Dк—диаметр куска глины;
R — радиус круга катка равный радиусу средней точки катка по его ширине в м
n — частота вращения чаши бегунов в обмин.
Производительность бегунов резко понижается с уменьшением влажности обрабатываемой глины.измельченная до размеров кусков не крупнее 10 мм поступает на вальцы гладкие СМК - 102. После вальцов глина по ленточному конвейеру поступает в шихтозапасник. На современных заводах после механической обработки глину подвергают вылеживанию. При этом помимо ее набухания происходит также релаксация напряжений в глине возникших при механической обработке благодаря чему улучшаются ее формовочные и сушильные свойства. Вылеживание замоченной глины с одновременным прогревом заметно интенсифицирует процесс набухания. Глину подвергают вылеживанию в механизированных хранилищах. Такие хранилища (называемые шихтозапасниками) строят вместимостью от 2-недельного до 2-месячного запаса. Помимо чисто технологического воздействия на глину шихтозапасники дают возможность эксплуатировать глиноподготовительное отделение в одну смену при круглосуточной работе формовочного отделения. Кроме того они дают возможность не нарушать непрерывную ритмичную работу формовочного отделения при каких-либо перебоях в работе глиноподготовительного оборудования. Для суточного запаса обработанной глины строят хранилища башенного типа с механизированным разгрузочным устройством. Вылеживание глины увеличивает прочность изделий на 20 - 30 %.
Из шихтозапасника массу подают многоковшовым экскаватором на ленточный конвейер с которого она поступает на вальцы тонкого помола СМК-102 со шлифующим приспособлением (вторичная обработка сырья). Целью тонкого измельчения является разрушение водопрочных оболочек цементирующих отдельные зерна глинообразующих минералов частичное разрушение самих зерен и освобождение в конечном счете молекулярных связей за счет которых глина будет гидратироваться присоединяя к себе большое количество связанной воды. Последнее обстоятельство обусловит повышенное сцепление глиняной массы при одновременном сохранении ее подвижности. Разрушение этих оболочек оказывает существенное влияние на улучшение сушильных свойств глины. При полном отделении от глинистого минерала водопрочной оболочки освободившиеся молекулярные силы его поверхности обусловят создание гидратной пленки. Последняя уменьшая свою толщину во время сушки и снижая тем самым экранирование молекулярных сил способствует возникновению при сушке прочных связей между отдельными глинистыми зернами повышая трещиностойкость изделий в сушке. Наличие неразрушенных водопрочных оболочек мешает развитию этих связей и следовательно понижает трещиностойкость изделий в сушке. У глин с водонеустойчивыми и малоустойчивыми агрегатами их связи разрушаются в результате расклинивающего действия воды а агрегаты глин с водопрочными оболочками необходимо разрушать интенсивным механическим растиранием.
Так как задачами тонкого измельчения глиняной массы являются повышение однородности ее вещественного состава и снижение пластической прочности (повышение подвижности) то для количественной оценки технологической эффективности обработки глиняной массы отдельными машинами могут быть использованы показатели коэффициента изменчивости G т. е. коэффициента вариации ) и пластической прочности.
Технологическая эффективность обработки глины гладкими вальцами зависит от зазора между валками соотношения частоты вращения валков (коэффициента фракции) и влажности обрабатываемой глины. При зазоре свыше 9—10 мм обработка на вальцах неощутима. Лабораторные исследования влияния зазора вальцов на предел прочности при сжатии обожженных образцов изготовленных из обработанной глины дали результаты приведенные на рисунке 3.7.1.
Рис 3.7.1 – Зависимость прочности обожженных глиняных образцов от величины зазора между валками
Эти данные указывают на необходимость обработки глины при минимальном зазоре между валками обеспечивающем необходимую производительность. На иностранных предприятиях гладкие вальцы устанавливают каскадом по две и три пары с постепенно уменьшающимся зазором от 3—5 до 0 5—0 8 мм. Используют также параллельную установку вальцов для повышения производительности технологической линии.
В настоящее время отечественная промышленность выпускает гладкие вальцы с фиксированным зазором равным 1мм. Частоту вращения валков следует подбирать так чтобы соотношение их окружных скоростей обеспечивало максимально возможную деформацию сдвига S в пределах S=5-10 см. Для этого можно воспользоваться следующей системой формул:
При назначении S нужно исходить из того что ее величина должна возрастать с увеличением пластической прочности глиняной массы. На технологическую эффективность работы гладких вальцов существенное влияние оказывает также величина относительного зазора R (R—радиус валка — величина зазора). В лучших современных образцах вальцов величина относительного зазора составляет 0002—0001 коэффициент фракции 15—2 а окружная скорость валков достигает 20 мс. Максимальный размер кусков глины направляемых в вальцы не должен превышать 005 диаметра валка.
С увеличением влажности глины поступающей в вальцы степень ее измельчения возрастает и соответственно растет прочность высушенных образцов изготовленных из обработанной глины. В связи с этим наиболее целесообразно подавать на переработку глину с влажностью близкой к ее нормальной формовочной влажности. Обработанная таким образом масса поступает на глинорастиратель СМ - 1241 где происходит доувлажнение если это необходимо. Из глинорастирателя масса попадает в смеситель вакуумного пресса СМК - 133 формование осуществляют при стабильной влажности 18% температуре 25-30°С и глубине вакуума 90 - 983 кПа.
Пресс шнековый вакуумный УСМ-50 отличается повышенной жесткостью и устойчивостью по сравнению с аналогами за счет конструкции корпуса смесителя. Также обеспечена точная соостность шнекового вала и валов смесителя с редуктором пресса. В прессе применено новое решение опор подшипниковых узлов шнекового вала и валов смесителя подшипники в которых смазываются маслом. Для лучшего вакуумирования керамических масс пресс оснащается большой вакуум-камерой. Для устойчивого поддержания вакуума применены манжеты новой конструкции. Достижению эффективного вакуумирования увеличения пластичности глины и лучшего «слипания» а также поддержания вакуума в пределах 092 - 096 способствует комплектация пресса водо-кольцевыми вакуумными насосами ВВН-12 чешского производства.
Выходящий из пресса глиняный брус разрезается автоматом СМ-295 обеспечивающим четкость граней и геометрическую форму кирпича далее сырец укладывается на вагонетку автоматом укладчиком СМК 127. И затем в туннельные сушилки.
Сушка керамического камня проводится в туннельной сушилке позволяющей подавать и отбирать необходимое количество теплоносителя с заданными параметрами. В данной сушилке используется нагретый чистый воздух отводимый из печей.
Керамические массы для кирпича на основе огнеупорных и тугоплавких гидрослюдисто-каолинитовых монотермитовых глин или смеси их с легкоплавкими обладают более низкой чувствительностью к сушке чем обычные рядовые массы из многих легкоплавких глин поэтому как правило сушка не вызывает затруднений и позволяет использовать теплоноситель с более высокой температурой. Основная задача сушки лицевых изделий - создать условия для уменьшения переноса растворимых солей по капиллярам материала сырца на лицевые поверхности. Прежде всего необходимо установить концентрацию влаги на сырце в начальный период сушки.
Необходимо обеспечить равномерность сушки по сечению сушильных камер чтобы получать сырец с одинаковой и минимальной влажностью в пределах 4 %. Важное значение для сохранения целостности полуфабриката и интенсификации процесса сушки имеет температура сырца поступающего в сушильные камеры. Большое влияние на качество высушиваемого сырца его равномерную остаточную влажность а также уменьшению налетов растворимых солей имеют бесперебойность и ритмичность загрузки сушилки вагонетками с сырцом.
Туннельные противоточные сушилки представляют собой длинный коридор заполненный вагонетками на которые уложены полки с изделиями. Длинна туннеля 18 м высота 13 м;
Сушат кирпич до остаточной влажности 4 % в течении 36 часов; выгружаемый из камер кирпич механически поступает к автомату-укладчику и с его помощью укладывается на печную вагонетку пакетами.
Обжигают крупноформатные керамические блоки в туннельной печи работающей на природном газе.
Установлено что высокие прочностные показатели кирпича при содержании 35 об. % мела в шихте обусловлены образованием в процессе обжига моноалюмината кальция (СаО-Аl2Оз) фракционные линии которого на рентгенограммах достигают высокой интенсивности. Образуются также волластонит (СаО-SiO2) галенит (2СаО-А120з-SiO2) двухкальциевый феррит (2СаО-Fе20з) и мелилит представляющий собой твердый раствор геленита и железистого окерманита (2СаО-FеО-2SiO2).
Осветление кирпича карбонатами в основном определяется образованием в процессе обжига железосодержащих минералов связывающих оксиды железа — двухкальциевого феррита и мелилита.
Положительным фактором является отсутствие в кирпиче объемного окрашивания свободного оксида кальция (СаО) что указывает на полное вовлечение тонкодисперсного мела в физико-химические реакции в процессе обжига.
Садка лицевого кирпича-сырца на печные вагонетки должна быть прочной и устойчивой иметь небольшой уклон внутрь во избежание ее разрушения в случае деформации части кирпича при обжиге. Необходимо чтобы конструкция садки обеспечивала проницаемость газов во всех направлениях и садка прогревалась симметрично с четырех сторон. Для лицевого кирпича применяют однородную садку "на плашок" располагая кирпич вдоль оси печи и оставляя между каждым рядом кирпича сплошные каналы шириной 4-6 см. Можно также укладывать кирпич или камни "на плашок" стопками по 3-4 ряда по высоте оставляя между стопками зазоры которые перекрываются такими же стопками выше расположенного ряда.
Для уменьшения температурного перепада между центром садки и ее периферией а также для обеспечения подвода достаточного количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива в случае ввода его в массу в садке оставляют продольные и поперечные каналы.
Обжиг является завершающим и наиболее ответственным этапом в технологии керамических изделий. Это сложный физико-химический процесс обусловливаемый как внутренними составом и свойствами керамической массы так и внешними теплотехническими факторами: температурой составом и скоростью газовой среды. В процессе обжига формируется такие свойства кирпича как прочность плотность водостойкость морозостойкость и др. характеристики.
Такая оптимальная технология и механизация процессов дает возможность улучшить качество увеличить выпуск кирпича снизить себестоимость крупноформатного керамического камня 143 НФ.
8. Технологическая схема
Технологическая схема производства крупноформатного керамического камня представлена на рисунке 3.8.1.
Рис.3.4.1 Технологическая схема производства
9. Материальный баланс завода
Производительность завода:
0000000351000 = 490000 (тгод)
Масса кирпича поступающего на склад готовой продукции:
0000100(100-2) = 500000 (тгод)
Бой кирпича составляет: 500000 -490000= 10000 (тгод)
Масса кирпича поступающего на обжиг с учетом брака обжига 30%
0000100(100-3)=5154639 (тгод)
Брак обжига составил:
54639 -500000 = 154639 (тгод)
Масса кирпичей с учетом ппп:
54639 100(100-442) = 539301(тгод)
9301-5154639 = 23837(тгод)
с учетом остаточной влажности 7% масса полуфабриката составит: 539301100(100-7) = 579893 ( тгод)
Масса испаряемой при обжиге влаги:
9893- 539301 = 405925 (тгод)
Масса кирпичей поступающих на садку на обжиговые вагонетки
9893100( 100-0.5) = 582807 (тгод)
2807 – 579893 = 2914 (тгод)
2807100(100-2) = 594701 (тгод)
4701- 582807= 11894 (тгод)
Масса кирпича сырца поступающего на сушку с W = 20%
4701(100-7)(100-20) = 6913399 (тгод)
Испаренная при сушке влага:
13399 – 594701 = 96638 (тгод)
садка на сушильные вагонетки:
13399100(100-05) = 6948139 (тгод)
48139 – 6913399 = 3474(тгод)
Масса шихты поступающей на формование с учетом брака
48139100(100 – 05) = 6983054(тгод)
Брак формования (возвратный)
83054– 6948139 = 34915 (тгод)
Масса шихты поступающей в смеситель учетом пароувлажнения:
48139(100 – 20)[100 – (20 – 1.73)] = 6801066 (тгод)
Вода на пароувлажнение
48139– 6801066 =147073 тгод
01066100(100 – 005) = 6804468 тгод
Потери при перемешивании
04468 – 6801066 = 3402 тгод
Масса шихты поступающей на дозирование с учетом потерь
04468100(100 – 01) = 6811279 тгод
Потери при дозировании
11279 – 6804468= 681 тгод
Масса шихты поступающей на вылеживание
11279100(100 – 02) = 6824929 тгод
Потери при вылеживании
24929 – 6811279= 1364 тгод
Масса шихты поступающей на вальцы с гладкими валками с учетом потерь
24929100(100 – 1) = 6893868 тгод
Потери при тонком помоле
93868 – 6824929 = 68939 тгод
Масса шихты поступающей на глиномешалку с учетом потерь
93868100(100 – 005) = 6897316 тгод
97316 – 6893868 = 3448 тгод
Масса шихты поступающей на камневыделительные вальцы с учетом потерь
97316100(100 – 01) = 690422 тгод
Потери при камневыделении
0422 – 6897316 = 6904 тгод
Пересчёт на абсолютно сухие компоненты:
абсолютно сухой шихты
0422(100 – 1827)100 = 5642819 тгод
абсолютно сухой глины
ma.c.= 564281909910 = 5592034 тгод
Пересчёт на W = 18%
mH2O=0185592034(1-018)=1227519 тгод
mгл=5592034+1227519=6819553 тгод
Масса глины поступающей на дозирование с учетом потерь:
19553100(100 – 01) = 6829379 тгод
29379-6819553 = 6826 тгод
Потери глины в сушильном барабане:
29379100(100 – 2) = 6965693
65693 – 6829379 = 136314
Масса глины с влажностью 25% поступающей в сушильный барабан
65693(100 – 18)(100 – 25) = 7615824 тгод
Количество влаги удаленной при сушке
15824 – 6965693 = 65013 тгод
Масса глины поступающей на рыхление с учетом потерь
15824100(100 – 005) = 7619634 тгод
Потери при рыхлении:
19634 – 7615824 = 389 тгод
Масса глины поступающей на хранение
19634100(100 – 02) = 7634904 тгод
Потери при хранении:
34904 – 7619634 =15269 тгод
Соответственно масса глины поступающей в глинозапасник составляет 7634904 тгод.
ma.c. = 564281900090 = 50785 тгод
W= 04050785(1 – 040) = 33857 тгод
mо= 50785+33857 = 84642 тгод (W = 40%)
Масса опилок поступающих на дозирование с учетом потерь:
642100(100 – 01) = 84727 тгод
Потери при дозировании :
727 – 84642 = 85 тгод
Масса опилок поступающих на хранение
727100(100 – 02) = 84897 тгод
897 – 84727 = 169 тгод
Масса опилок поступающих на просев в сито-бурат с учетом потерь:
897100(100 – 03) = 85152 тгод
Потери при просеивании
152– 84897 =255 тгод
опилок поступающих на хранение:
152100(100 – 02) = 85323 тгод
323 – 85152 = 171 тгод
Соответственно масса опилок поступающих на хранение в бункер составляет 85323 тгод.
Материальный баланс завода представлен в таблице 3.9.1.
Материальный баланс завода
Потери влаги при обжиге
Вода на пароувлажнение
Потери при садке на вагонетки обжига
Потери влаги при сушке
Потери при садке на вагонетки сушки
Потери при перемешивании шихты
Потери при дозировании
Потери при вылеживании
Потери на вальцах тонкого помола
Потери при перемешивании на в глиномешалке
Потери при камневыделении
Потери при дозировании глины
Влага удаленная при сушке
Потери при рыхлении глины
Потери глины при хранении
Потери опилок при дозировании
Потери опилок при хранении
Потери опилок при просеивании
10. Расчет и проектирование складов
Рассчитываем склад на работу формовочного поста 10112 м3 сут в 2 смены 183 раб.дней. Запас сырья необходим в течении 6 зимних месяцев 5931 м3
П=(3×30+3×31)×10112=1850496
Принимаю склад Э – 4 основные характеристики которого представлены в таблице 3.10.1
Строительная кубатура в тыс. м3
Полезная емкость в тыс. м3
Коэффициент использования поперечного сечения.
Склад готовой продукции принимаю из расчета работы завода в условиях отсутствия сбыта готовой продукции в течении 21 дня: что при годовой производительности завода 10 млн.условного кирпича за два месяца составит 693 тыс.условного кирпича.
На один поддон укладывается 200всего поддонов
Площадь одного поддона 1 м2
Площадь всех поддонов м2
Коэффициент использования площади склада 08
Определяем площадь склада: м2
При ширине склада 24 м его длина составит 180 м
11. Ведомость оборудования
Ведомость оборудования представлена в таблице 3.11.
Ведомость оборудования
Характеристика оборудования
Производительность до 10 м3ч
Мощность электродвигателя 8 кВт
Ящичный питатель ПЯП-8
Производительность до 8 м3ч
Мощность электродвигателя 2 кВт
Ширина ящика в свету 1000 мм
Тарельчатый питатель
Производительность м3ч100
Диаметр тарели мм1000
Скорость вращения тарели мин-1700
Установленная мощность кВт10
Производительность 20 м3ч;
Мощность электродвигателя 12 кВт.
Диаметр валков 1000 мм
Длина валков 1000 мм
Длина валков 1000 мм
Частота вращения 190290
Пресс пластического формования
Производительность 5000 штч
Мощность электродвигателя 25 кВт
Давление прессования 16 Мпа
Частота вращения винта 25 обмин
В заборной части 550 на выходе 450 мм
Производительностью 1000 шт.ч;
Мощность электродвигателя 8 кВт.
Производительность до 3000 штч
Мощность электродвигателя 7 кВт
Длинна - 1000 ширина 1000 высота 1200 ;
Емкость одной вагонетки 288 кирпичей
Многоковшовый экскаватор
Мощность электродвигателя 10 кВт.
Производительность 75млн.шт.
Ширина обжигового канала м70
Температура обжига °С950-1050
Время выхода на режим чНе более 4
Мощность электродвигателя 3 кВт. ч
Ленточный транспортер
Мощностьэлектродвигателя1кВт.
12. Годовой расход электроэнергии. Расчет потребности в энергоресурсах
Годовой расход электроэнергии представлен в таблице 3.12.
Годовой раход электроэнергии
Наименование оборудования с электродвигателем
Мощность двигателя кВт
Прод-ть работы сутки час
Коэф. загрузки по мощ-и
Пот-ая энергия в сутки КВтчас
Глинорыхлитель СМК225
Бегуны мокрого помола
Вальцы грубого помола
Вальцы тонкого помола
13. Технологический контроль качества производства
Технологические переделы и объекты
Периодичность контроля
(предварительное исследование на
Засоренность посторонними примесями
Чувствительность к сушке
сырье поступающее в пр-во
Соблюдение установленной дозировки.
При каждом дозировании
Вальцы камневыделительные
При выходе из вальцов
Наличие крупных каменистых включений.
Наличие мелких каменистых включений.
Величина зазора между валками.
Непосредственно у машин
Размер отверстий для протирания и продавливания массы.
Наличие каменистых и плотных включений.
Температура массы или глиняного порошка.
При выходе из пресса
Перед установкой на вагонетки
Размеры мундштука и кернов.
Размеры и формы изделии.
Правильность укладки.
Разрежение в вакуум камере
Сушка сырца Сушилка туннельного типа.
Периодичность загрузки выгрузки сырца.
Проверка степени открытия шиберов подводящих отводящих каналов.
Температура в центральном подводящем канале.
Температура поступающих на сушку газов.
Давление после нагнетающего вентилятора.
Разрежение в туннелях.
Относительная влажность сырца после выгрузки из сушилки.
Остаточная влажность после выгрузки из сушилки.
-7 - два раза в смену.
В месте установки термопар
В зоне максимальных температур
Температурный режим.
Температура в подвагонеточном пространстве.
Давление воздуха подаваемого на горелки.
Постоянно но не реже 2-3 раза в смену.
14. Определение количества производственных рабочих
Количество работающих
Количество человекочасов
Основные производственные рабочие
Оператор глинорастирателя
Оператор резательного аппарата
Оператор укладочного автомата
Оператор автомата садчика
Машинист передаточного моста
Машинист многоковшового экскаватора
Рабочие склада сырья
Кладовщик склада готовой продукции
Водитель автопогрузчика
Вспомогательные производственные рабочие
15. Мероприятия по охране труда и пожарной безопасности
В данной дипломной работе я проектирую предприятие по производству крупноформатного керамического камня (кирпичный завод). Общая производительность завода составляет 140 млн.в год. Предприятие имеет высокий уровень автоматизации и механизации вследствие чего необходимо с большим внимание относиться к охране труда.
«Охрана труда» является социально-технической наукой которая выявляет и изучает производственные опасности и профессиональные вредности и разрабатывает методы их предотвращения или ослабления с целью устранения производственных несчастных случаев и профессиональных заболеваний аварий и пожаров. Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задачи охраны труда – свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфортных условий при максимальной производительности труда.
Разработка мер по охране труда приведена в соответствии с «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» СН 245-71 и СНиП «Техника безопасности в строительстве».
Основными вредными факторами на заводе по производству керамических материалов являются:
Запыленность воздуха
Первичная обработка глины и добавок а так же приготовление сырьевой смеси сопровождается выделением пыли шумом и вибрацией.
Главными источниками пылеобразования на заводе являются такие производственные процессы как:
- транспортировка сырья конвейерными лентами
- приготовление смеси
- прессование на прессах
- декоративная обработка кирпича
-работа автотранспорта
Вследствие чего на предприятии обязательно использование средств индивидуальной защиты (СИЗ) которые выбираются согласно ГОСТ 12.005-76.
Средства индивидуальной защиты - средства используемые работником для предотвращения или уменьшения воздействия вредных и опасных производственных факторов а также для защиты от загрязнения.
В соответствии с характером работы на предприятии используются следующие средства индивидуальной защиты:
Средствами защиты органов дыхания: респираторы ватно-марлевая повязка противопыльная тканевая повязка.
При формовании изделий производятся такие операции как чистка форм укладка смеси. Улучшение условий рабочих может быть достигнута по средствам снижения уровня шума от работы вибрационных машин. Для защиты операторов машин от вибрации и шумов пульты управления необходимо размещать в вибро и шумозащитных машинах использовать дистанционное управление а также использовать средства индивидуальной защиты (специальная обувь и др.)
При тепловой обработки происходит загрязнение воздушной среды цеха. Поэтому для уменьшения тепловыделения в цехе следует улучшать герметизацию камер.
Поражение электрическим током возможно при работе вблизи электропроводов находящихся под напряжением. Основой обеспечения электробезопасности является надежная электроизоляция. Так же для обеспечения электробезопасности следует использовать:
-ограждение не изолированных токопроводящих частей и расположение их на недоступной высоте.
-заземление – превращение замыкания на корпусе электроустановки в короткое однофазное замыкание в результате возникает больший ток короткого замыкания которое вызывает срабатывание токовой защиты и отключение поврежденного участка.
-защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электротоком при прикосновении к металлическим токоведущим частям оборудования которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения электроизоляции.
-защитное отключение – быстродействующая защита обеспечивающая автоматическое отключение при изменении параметров сети ГОСТ 12.1.030-81.
Действие механической силы является одним из наиболее опасных производственных факторов оно может проявляться в следующей форме: наезд на людей опрокидывание машин механизмов.
Обеспечение безопасности достигается путем использования машин и оборудования в соответствии с ППР техническими нормами и другими документами; определение и ограждение опасных зон; обучение и инструктаж работающих; выполнение принятого порядка допуска к самостоятельной работе на машинах проведение технического надзора за объектами
Таким образом при проектировании завода необходимо предусматривать следующие меры по охране труда:
-снижения уровня шума от работы различных механизмов;
-предусматривание виброгасящих и виброизолирующих устройств;
-очистка воздуха рабочей зоны от запыленности и загазованности;
-обеспечение необходимого освещения;
-безопасность работы с электрическими установками (заземление зануление)
-Пожароопасность – один из наиболее опасных факторов который может возникнуть в цехе или на рабочем месте из-за неправильного складирования материалов; из нарушения правил сварочных работ применения открытого огня курения короткого замыкания. Чтобы не допустить возникновения возгорания рабочий коллектив должен быть проинструктирован правилам пожарной безопасности. В цехе и на территории завода должны быть средства для ликвидации пожара (СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»).
Категория пожаровзрывоопасности производства еще недостаточна для того чтобы предусмотреть все мероприятия необходимые для обеспечения безопасного ведения технологического процесса.
Для выявления вредных производственных факторов на рабочих местах один раз в 5 лет проводится аттестация рабочих мест.
Таким образом можно сделать вывод что при разработке настоящего дипломной работы учитывалась необходимость создания надлежащих санитарно – гигиенических и безопасных условий труда в производственных цехах. Разработка мер по охране труда приведена в соответствии с «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» СН 245-71 и СНиП «Техника безопасности в строительстве».
Раздел 4. АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Схема генерального плана
Схема генерального плана выполнена в соответствии с требованиями СП 18.13330-2011 «Генеральные планы промышленных зданий» СанПиН 2.2.12.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий сооружений и иных объектов» СП 37.13330.2012 «Промышленный транспорт».
При проектировании схемы генплана соблюдены основные требования на основе оптимизации технологических процессов транспортных потоков охраны природы санитарно – гигиенических показателей и др.
Здания и сооружения на схеме генерального плана расположены в соответствии с поточностью принятой для технологического процесса. Грузовые потоки проходят кратчайший путь и не пересекаются между собой. Основные и вспомогательные сооружения расположены с учетом требований противопожарных норм и охраны природы и труда.
Все производственные помещения расположены с учетом направления господствующих ветров которые исключают попадание отработанных паров дыма запахов в сторону жилых районов и зоны отдыха. Повторяемость ветра разных направлений для региона строительства отражена на графике розы ветров из которой видно что в январе месяце преобладающее направление ветра – юго – западное (ЮЗ) в июле месяце – западное (З).
На схеме генерального плана указаны:
- проектируемые здания и сооружения;
- автомобильные внутриплощадочные дороги;
- дороги основной автомагистрали;
- погрузочно-разгрузочные площадки;
- автомобильные стоянки;
- ограждение территории с воротами;
- условная граница территории;
- санитарно-защитная зона;
- элементы благоустройства и озеленения;
- экспликация зданий и сооружений;
- технико-экономические показатели.
Вся производственная территория условно разделена на четыре зоны:
Производственная зона включающая в себя: главный производственный корпус (1) и стоянку для грузового автотранспорта (2)
Складская зона включающая в себя: склад готовой продукции (3); склад сырья (4) и склад ГСМ (5)
Энергетическая зона включающая в себя: противопожарный водоем (6); газораспределительный пункт (7); котельную (8); компрессорную (9) и трансформаторную подстанцию (10)
Предзаводская зона включающая в себя: КПП (11); административно-бытовой корпус (12); подсобное помещение (13); столовую (14); механические мастерские (15); стоянку для легкового автотранспорта (16) и лабораторный корпус (17).
Ввоз сырьевых материалов предусмотрено автомобильной дорогой. На территорию предприятия предусмотрено 3 въезда оборудованные контрольно-пропускными пунктами. Вывоз материала предусмотрен автомобильной дорогой. Внутриплощадочные дороги расположенные на территории предприятий устроены по кольцевой схеме движений. Категория внутриплощадочных дорог в соответствии с СП 34.13330.2012 – IV с расчетной интенсивностью движения не более 2000 единиц автомобилей в сутки. Ширина внутриплощадочных дорог 45 м. К каждому зданию предусмотрены подъезды. Территория предприятия оборудована пешеходными дорожками шириной 1 м.
В целях обеспечения безопасности населения вокруг промышленной территории устанавливается специальная территория с особым режимом использования – санитарно-защитная зона (СЗЗ) размер которой принимается в зависимости от класса опасности предприятия. Санитарно-защитной зоной называется благоустроенная и озелененная территория вокруг предприятия свободная от застройки общественными зданиями.
В соответствии с СанПиН 2.2.12.1.1.1200-03 предприятие по производству крупноформатного керамического камня относится к III классу опасности согласно чему СЗЗ предприятия составляет 300 м. СЗЗ обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух до значений установленных гигиеническими нормативами.
Основные технико – экономические показатели генплана представлены в таблице 4.1.
Технико-экономические показатели генплана
Площадь территории предприятия
Коэффициент застройки
Коэффициент озеленения
Площадь дорог с твердым покрытием
Коэффициент использования территории
2. Объемно-планировочное решение
Проектируемое здание - одноэтажное трёхпролётное прямоугольное в плане с общими габаритными размерами в осях 1-31А-Г – 1800 м×720 м с шагом колонн 6 м и пролетом – 240 м. Высота здания до наивысшей точки составляет 157 м. Высота помещения (до низа конструкции покрытия) составляет 108 м. Конструктивная схема здания выполнена в виде полного каркаса представленного в виде несущих рам расположенных в продольном направлении. Рамы состоят из следующих несущих конструкций: фундамент колонна стропильная конструкция.
Фундаменты выполнены в виде конструкции стального башмака установленного на бетонное основание. Башмак состоит из опорной металлической пластины к которой приваривается торец колонны двух стальных траверс. Стальной башмак крепится к бетонному основанию при помощи анкерных болтов.
Колонны – стальные двутаврового сечения (I 27) высотой 108 м.
На колонны опирается стропильная конструкция выполненная в виде двускатной фермы. Высота фермы – 473 м. Раскосная решётка выполнена в виде стоек раскосов и подкосов по краям фермы. Все стальные элементы выполнены в виде уголков.
Конструкция покрытия выполнена в виде железобетонного настила из ребристых плит покрытия общими габаритными размерами 6000х3000х300 мм.
Состав кровли представлен следующими слоями:
Гидроизоляция – 3 слоя;
Цементно-песчаная стяжка – 20 мм;
Теплоизоляция (мин.вата) – 200 мм;
Пароизоляция – 2 слоя;
Ребристая жб плита покрытия – 300 мм
Состав пола представлен следующими слоями:
Бетонная подготовка – 100 мм;
Гидроизоляция (рубероид) – 2 сл.
Цементно-песчаная стяжка – 30 мм;
Бетонное покрытие – 80 мм.
Ограждающие конструкции выполнены из навесных бетонных трехслойных панелей с общими габаритными размерами 3000х1200х300 мм и 3000х900х300. Нижний ряд железобетонных панелей опирается на фундаментную балку. Фундаментная балка – железобетонная таврового сечения с общими габаритными размерами на верхней опорной части – 300 мм на нижней опорной части – 160 мм высотой 450 мм. Фундаментная балка опирается на бетонную распределительную подушку установленную на фундамент.
Пространственная жесткость обеспечена системой связей и жёстким диском покрытия. Связи в здании – вертикальные и горизонтальные по колоннам. Вертикальные связи – крестовые установлены в подкрановой части в середине производственного помещения в осях 15-16. Горизонтальные связи выполнены в виде распорок и установлены в осях 1-31. Связи установлены в каждом пролёте в одних и тех же осях. Все связи выполнены из стальных элементов в виде уголков и швеллеров. Крепления производятся на сварке и при помощи анкерных болтов. Связи по покрытию обеспечивает железобетонный настил.
Деформационные швы в производственном здании отсутствуют поскольку:
Конструктив здания не предусматривает неравномерных осадок грунтов основания;
При стальном каркасе в отапливаемом здании минимальные габариты температурного блока составляют 200 метров по длине и 150 метров по ширине.
Крепления всех несущих конструктивных элементов производится при помощи сварки и анкерных болтов.
Освещение здания происходит при помощи оконных проёмов расположенных на высоте 18 м 45 м. и 72 м. Габариты оконных блоков в соответствии с ГОСТ 12506-81 «Окна деревянные для производственных зданий» составляют 1800х3000 мм. Фонарь проектными решениями не предусмотрен по причине максимальной автоматизации производственного процесса.
В соответствии с конструктивными особенностями и автоматизацией технологического процесса установка светоаэрационных фонарей не предусматривается.
Для ввоза сырьевых компонентов и вывоза готовой продукции предусмотрены ворота шириной 3 м и высотой 3 м расположенных в осях А-Б1 Б-В1 В-Г1 А-Б31 -2Б-В31 В-Г31-2шт 1-2А 5-6А 26-27А 30-31А 1-2Г 5-6Г 26-27Г 30-31Г. Для грузового транспорта предусмотрены пандусы.
Подъёмно-транспортное оборудование в производственном помещении не предусмотрено.
Раздел 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Расчет экономических показателей проектируемого предприятия основывается на исходных данных технологической и архитектурно-строительной частей проекта. Определение технико-экономических показателей производится в следующей последовательности:
Определение капитальных вложений на строительство или реконструкцию предприятия;
Определение себестоимости продукции предприятия;
Определение прибыли предприятия от реализации годового объема продукции.
Расчет экономических показателей который в свою очередь включает в себя:
Рентабельность активов по прибыли рентабельность по себестоимости;
Расход ресурсов предприятия: трудовых материальных (электроэнергетических сырья пара воды);
Интегральные показатели эффективности проекта
1. Определение капитальных вложений на строительство предприятия
Капитальные вложения на строительство предприятия по производству крупноформатного керамического камня определяются путем составления сводного сметного расчета. Сводный сметный включает в себя 12 глав:
)Подготовка территории строительства;
)Объекты основного производственного назначения;
)Объекты подсобного производственного и обслуживающего назначения;
)Объекты энергетического хозяйства;
)Объекты транспортного хозяйства и связи;
)Внешние сети и сооружения водоснабжения и водоотведение теплофикации и газификации;
)Благоустройство территории предприятия;
)Временные разбираемые здания и сооружения необходимые для осуществления строительно-монтажных работ;
)Прочие работы и затраты;
)Содержание службы заказчика. Строительный контроль;
)Подготовка эксплуатационных кадров;
)Проектные и изыскательские работы.
Порядок определения затрат по отдельным главам сводной сметы.
Глава 1. Подготовка территории строительства
Затраты на работу по сносу строений расчистке и планировки территорий уборке и выносу мусора и другие работы связанные с подготовкой площадки или территории строительства как для строительства в основном районе принимается 3% от стоимости основных объектов (по главе 2) и составляет
Глава 2. Основные объекты строительства.
Затраты на возведение объектов основного производственного назначения составляют:
Сметы на общестроительные и внутренние электромонтажные работы представленные в таблице 5.1 на основании укрупненных показателей на единицу объема здания;
Локальная смета 1 на общестроительные и внутренние электромонтажные работы основной производственный корпус
–электрическое освещение
Накладные расходы-130% (МДС81.33.2004Г.) от ОЗП
Сметная прибыль-85% (МДС81.33.2004Г.) от ОЗП
Сметы на внутренние сантехнические работы представлены в таблице 5.2
на основании укрупненных показателей на единицу объема здания;
на внутренние санитарно-технические работы основной производственный корпус
Накладные расходы-130% (МДС81.33. 2004г.) от ОЗП
Сметная прибыль-85% (МДС81.33.2004г.) от ОЗП
Сметы на приобретение монтаж и демонтаж (например при реконструкции) оборудования приведены в таблице 5.3.
Локальная смета 3 на приобретение и монтаж технологического подъемно-транспортного теплосилового электросилового и другого оборудования
Стоимость установки и накладки оборудования (24%)
Итого включая монтаж
Сметная прибыль-65% (МДС81.33.2004г.) от ОЗП
Сметная стоимость единицы оборудования может быть определена:
) На основе прайс-листов на продукцию заводов - изготовителей комплектов технологического оборудования;
) По ценам аналогов данного оборудования;
) Принять 40 тыс. руб за т металла в оборудовании.
Расходы по доставке оборудования на строительную площадку могут определяться в размере 3% от стоимости оборудования.
В случаи если в проекте включены работы по демонтажу оборудования то их можно принять в размере 30-50% от стоимости монтажа проектируемого оборудования.
Глава 3. Объекты подсобного производственного и обслуживающего назначения
Затраты на возведение объектов вспомогательного производственного назначения могут приниматься в размере 50% от суммы затрат по главе 2 и составляют 487 23218928руб.
Глава 4. Объекты энергетического хозяйства
Затраты на возведение объектов энергетического хозяйства определяются на основании таблицы 5.4
на строительно-монтажные работы по объектам энергетического хозяйства
Трансформаторная подстанция
Электрокабельные сети (наружные)
Электросети (воздушные)
Накладные расходы-105% (MДС81.33.2004г.) от ОЗП
Сметная прибыль-60% от ОЗП
Глава 5. Объекты транспортного хозяйства и связи
Затраты на сооружение железнодорожных путей автомобильных дорог гаражей линий связи и прочих сооружений транспорта и связи определяются на основании сметы
Локальная смета 5 на строительно-монтажные работы по объектам транспортного хозяйства и связи
Накладные расходы-142% (МДС81.33.2004г.) от ОЗП
Сметная прибыль-90% (МДС81.33.2004г.) от ОЗП
Глава 6. Наружные сети и сооружения водоснабжения водоотведение теплоснабжения и газоснабжения
Затраты на устройство коммуникаций: наружных сетей определяются на основании укрупненных показателей стоимости в смете 6
Локальная смета 6 стоимости наружных сетей и сооружений водоснабжения водоотведение теплоснабжения и газоснабжения
Накладные расходы-130% (МДС81.33.2004г.) от ОЗП
Сметная прибыль-89% (МДС81.33.2004г.) от ОЗП
Глава 7. Благоустройство и озеленение территории предприятия
Эти затраты принимаются как для освоенного района и размере 3% от суммы затрат по главе 2 и составляют 29 233 93136 руб.
Глава 8. Временные разбираемые здания и сооружения необходимые осуществления строительно-монтажных работ.
Эти затраты принимаются как для освоенного района и размере 2% от суммы затрат по главам 1-7 и составляют 38 040 99460 руб.
Глава 9. Прочие работы и затраты
Затраты на очистку территории строительства удорожание строительства связанные с производством работ в зимнее время и пр. принимаются в размере 25% сметной стоимости строительно-монтажных работ по итогам глав 1-8 и составляют 38 801814 руб
Глава 10. Содержание службы заказчика. Строительный контроль
Эти затраты принимаются в размере 1% от суммы затрат но главам 1-9 и составляют1978892539 руб.
Глава 11. Содержание дирекции строящегося предприятия.
Эти затраты принимаются в размере 09% от суммы затрат по главам 1-9 и составляют 1781003285 руб.
Глава 12. Проектные и изыскательные работы.
Эти затраты принимаются в размере 4% от суммы затрат по главам 1-9 и составляют 7915570157 руб.
Сводный сметный расчет на строительство завода крупноформатных керамических камней в Тульской области в поселке Обидимо составлена в ценах 2018 года
Наименование объектов работ и затрат
Подготовка территории строительства
Основные объекты строительства
Объекты подсобного производственного и обслуживающего назначения.
Объекты энергетического хозяйства
Объекты транспортного хозяйства и связи
Наружные сети и сооружения водоснабжения и водоотведение теплоснабжение и газоснабжение
Благоустройство и озеленение территории предприятия
Временные разбираемые здания и сооружения необходимые для осуществления строительно-монтажных работ.
Прочие работы и затраты
Содержание заказчика. Строительный контроль
Содержание дирекции строящегося предприятия
Проектные и изыскательные работы
2 Определение полной себестоимости продукции
Статья 1. Сырьё и материалы за вычетом возвратных отходов (потребность в ресурсах определяется по данным содержащимся в технологической части)
Расчёт потребности и стоимости основных материалов
Затраты на годовой выпуск
Стоимость единицы руб.
Общая стоимость тыс. руб.
Статья 2. Вспомогательные материалы (принимаются в размере 5% от стоимости основных материалов) и составляют 1921743605
Статья 3. Топливо на технологические цели. Включаются затраты на все виды топлива расходуемого в процессе производства продукции
Расчет потребности и стоимости топлива и электроэнергии
Наименование продукции
Производственная программа на год
Норма расхода на м3 продукции
Стоимость единицы продукции руб
Общее количество в год
Статья 4.Энергия на технологические нужды (затраты на теплоэнергию расходуемые в процессе производства) составляет 1 135 61000 руб.
Статья 5. Основная заработная плата рабочих непосредственно занятые производством данной продукции а именно:
- зарплата начисляемая по сдельным расценкам и за выполнение производственных операций;
- оплата по тарифу рабочих - повременщиков;
- доплаты за работу в ночное время не освобожденным бригадам за руководство бригадой за обучение учеников и другие доплаты относящиеся к основной зарплате;
- премии выплачиваемые производственным рабочим из фонда заработной платы;
основную заработную плату можно рассчитать по формуле;
Ф=Кяв×С×Ктар×S×Кспис
Кяв= 25 явочная численность производственных рабочих;
С = 12000 руб. — средняя месячная тарифная ставка
Ктар =144 – тарифный коэффициент;
S =12 мес. – плановый фонд рабочего времени для одного рабочего в течение года;
Кспис = 11 – коэффициент перехода от явочной численности к списочной;
Ф= 25×12000×144×12×11=5702 400
Статья 6. Дополнительная зарплата производственных рабочих определяется и размере 65% от основной заработной платы рабочих:
02 400×0065=370656 руб.
Статья 7.Страховой взнос. Принимаются в установленном проценте ( 30 %) от суммы основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих руб.
Страховой взнос=(5702400+370656)= 1821917 руб
Статья 8. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования.
Включают затраты предприятия связанные с эксплуатацией обслуживанием наладкой и ремонтом технологического силового и подъемно-транспортного оборудования основных цехов. Размер затрат определяется на основе составления локальной сметы №7
Ф= Кяв×С×Ктар×S×Kспис=10×11000×12×144×11=2090 880 руб.
Дополнительная зарплата (65%): 135 907 руб.
Страховой взнос (30%): 668 036 руб.
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования
ЗП вспомогательных рабочих
Вспомогательные материалы
% то ЗП вспомогательных рабочих
Амортизация производственного оборудования
5% от сметной стоимости оборудования
Отчисления в ремонтный фонд
% от суммы предыдущих статей
Расчет фонда заработной платы административно – управленческого персонала руководителей специалистов служащих и обслуживающего персонала завода
Структурное подразделение
Категория работников
Месячный фонд заработной платы руб.
Годовой фонд заработной платы руб.
Административно-управленческий персонал (АУП)
Нач.производственного отдела
Мач.технич- го отдела
Дополнительная заработная плата
Лаборатория конструкторское и технологическое бюро и другие подразделения неуправленческого характера
Транснортно-сырьевой участок
Всего по заводо-управлению
Всего по цеховому персоналу
Статья 9. Цеховые расходы (включают затраты связанные с обслуживанием технологических процессов и управления ими: основная заработная плата рассчитывается па основе штатного расписании аппарата управления специалистов служащих и МОП) руб.
Локальная смета 8. Цеховые расходы
Наименование статей расходов
Зарплата цехового персонала
По штатному расписанию и установленным окладам
Содержание зданий и сооружений
% от сметной стоимости
Амортизация зданий и сооружений
% от сметной стоимости зданий
Расходы по охране труда и технике безопасности
% от суммы предыдущих строк
Статья 10. Общезаводские расходы (включая затраты на управление и организацию производства на предприятии в целом содержание дирекции амортизацию содержание и ремонт основных средств общезаводского назначения подготовку кадров охрану завода и т.д. принимается в размере 45% от основной и дополнительной зарплаты основных и вспомогательных рабочих)
(5702400+370656+2090880+135907)×045=3734929 руб.
Статья 11. Прочие производственные расходы (включают отчисления на научно-исследовательские опытно-конструкторские работы на расходы по стандартизации и качеству подготовку кадров и т. д.) Принимаем в размере 5% от суммы предыдущих статей.
(384 348 721+19 217 436+1 135 610+5 702 400+370 656+1 821 917+50 113 331+
+4 358 50356+3 734 929)×005=23 135 504 руб.
Статья 12. Коммерческие расходы (затраты связанные с реализацией готовой продукции; принимается в размере 4% от заводской себестоимости) и составляет 462710071×004=18508403 (заводская себестоимость вычисляется как сумма по предыдущим статьям —тыс. руб.)
Калькуляция полной себестоимости
Наименование продукции —крупноформатные керамические блоки
Выпуск в натуральном выражении - 140000 000 м3год.
Калькуляционная единица 1 м3.
Сырье и материалы за вычетом возвратных отходов
Топливо на техн. цели
Энергия на технол. цели
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Общезаводские расходы
Заводская себестоимость
Коммерческие расходы
Полная себестоимость
3. Расчет экономических показателей
В разделе рассчитываются следующие показатели:
Для определения базовой цены продукции применяется метод полных издержек что обеспечивает покрытие всех затрат на производство продукции и получение планируемой прибыли.
Базовая цена продукции складывается из полной себестоимости продукции и дополнительной надбавки.
Базовая цена устанавливается:
Цб =15×1231=18465 руб. м3
) Выручка от реализации продукции (Вр )
где М - годовая мощность завода;
Ц - цена реализации за единицу продукции (без НДС)
Вр=18465×3 909 1536=72182521224 тыс. руб.в год
) Капитальные удельные вложения;
Кобщ = 2 662 006 24373 руб.
КУд= Кобщ3 909 1536=68097 руб. м3
) Стоимость основных производственных фондов (ОПФ) определяется исключением из суммы общих капитальных вложений затрат на подготовку территории строительства благоустройство территорий предприятий временные разбираемые здания и сооружения содержание дирекции строящегося предприятия подготовку эксплуатационных кадров проектные и изыскательные работы.
ОПФ=2 323 108 8928 руб.
) Полная себестоимость С единицы продукции -1231 руб.м3
С1 себестоимость годового объема продукции - 481 218 474 руб.
) Прибыль от реализации годового объема продукции
П= 72182521224 – 5774621688=14436304344 руб.
Чистая прибыль (П чист=П-Налог. на прибыль(20%))
) Общая рентабельность производства
Со - нормируемые оборотные средства ( 10% от Вр)
Ро=(144363043442 3231088928+7 218 25212))×100%=6%
) Срок окупаемости капитальных вложений
где Пч – чистая прибыль ;
А- амортизация зданий и оборудования (смета 10 и11)
Т=2 662 006 24373(14436304344+(3564294192+83690188)=147=15 лет
) Порог рентабельности (точка безубыточности).
ПР - порог рентабельности;
СЗ - постоянные затраты =(Статьи 78911)
21917+ 50 13330932+435850356+23 135 504 =34329255 руб.
ПЗ - переменные затраты =(Статьи 1245610)
4348721+1921743605+1135610+5702400+370656+3734929 =
Вр - выручка от реализации продукции=72182521224 руб.в год
ПР=34329255 ((72182521224-41450975205 ) 72182521224)=
) Критический объём производства.
Это такое количество продукции которое при установленных ценах соответствует порогу рентабельности.
ПР=806328513 руб. - порог рентабельности
Ц=18465 руб. - цена реализации
ПКТ= 806328513 18465 =4366794 м3год
) Запас финансовой прочности предприятия.
Определяется как разница между достигнутой фактической выручкой от реализации и порогом рентабельности.
ЗПФ= ((Вр-ПЗ)Вр)×100%
ЗПФ - запас финансовой прочности;
Вр=72182521224 - выручка от реализации;
ЗПФ=((72182521224-41450975205 ) 72182521224)×100%=4257%
Рис. 1 – Взаимосвязь показателей объёма производства затрат и прибыли
Выводы: Расчет показал что рентабельность данного производства равна 6%. А запас финансовой прочности составляет 4257%. Это значит что предприятие способно выдержать снижение выручки от реализации на 4257% без серьезной угрозы для финансового положения.
Раздел 6. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
1. Материалы и методы исследований
Основной целью данной работы является исследование теплофизических характеристик двух крупноформатных керамических камней с сотовой структурой межпустотных перегородок.
При проведении исследований были изучены и применены основные ГОСТы и стандарты соответствующие проводимым испытаниям.
Определение теплопроводности керамических камней были получены экспериментальным способом согласно ГОСТ 55338 «Кладка каменная и изделия для нее. Методы определения расчетных значений показателей теплозащиты.»
Были проведены лабораторные испытания согласно общепринятым методикам работы по ГОСТ 22091-84 на современном диагностическом оборудовании - сканирующем электронном микроскопе Stereoscan 600 с анализатором химического элементного состава проб. В работе приведены микрофотографии структуры образцов сделанные с использованием растровой электронной микроскопией на растровом электронном микроскопе QUANTA 250.
Также были сделаны испытания определения равновесной сорбционной влажности образцов согласно ГОСТ 24816-2014 «Материалы строительные. Метод определения равновесной сорбционной влажности.»
Полученные результаты представлены ниже.
2. Исследование теплопроводности
В последние годы наблюдается прогрессирующий рост цен на энергоресурсы в связи с этим все больше и больше ужесточаются нормы по энергосбережению зданий. На фоне этого реализация энергосберегающих мероприятий в разных сферах строительства является весьма актуальной задачей. Поэтому теплопроводность является одной из важных характеристик эффективных теплоизоляционно-конструкционных материалов.
Теплопроводность это способность материала в той или иной степени проводить теплоту через свою массу. Степень теплопроводности материала характеризуется величиной его коэффициента теплопроводности λ.
Коэффициенты теплопроводности строительных материалов изменяются в пределах от λ=0041 (пенополистирол) до λ=35Вт(м°С )(гранит). Величина коэффициента теплопроводности для одного и того же материала не является величиной постоянной она может изменяться в зависимости от его плотности влажности температуры и направления теплового потока.
Для исследований были взяты два образца: образец №1 и образец №2 которые представлены на рисунке 6.1.
Рисунок 6. 1 – Образцы №1 2
Определение теплопроводности проводилось в состоянии естественной влажности согласно ГОСТ 55338-2012.
Проведение испытания заключалось в следующем:
Испытания проводили в климатической камере состоящей из холодного и теплого отсеков. При испытании в камере устанавливали температурный режим обеспечивающий среднюю температуру изделий 10 °С.
Теплопроводность штучных стеновых изделий определяли на образцах в состоянии естественной влажности. Теплопроводность измеряли при средней температуре изделия 10 °С.
Изделия устанавливали в проем климатической камеры. Каждое изделие тщательно теплоизолировали и обкладывали по всем боковым граням эффективным утеплителем (например пенополистирол пенополиэтилен пенополиуретан) с тем чтобы термическое сопротивление тепловой изоляции каждой из граней изделия было не менее 10 (м2 °С)Вт.
На наружную (грань образца обращенная в холодную зону) и внутреннюю (грань образца обращенная в теплую зону) грани каждого образца устанавливали датчики температуры. На внутреннюю грань устанавливали преобразователи (датчики) теплового потока по ГОСТ 25380. Датчики теплового потока должны плотно прилегать к поверхности образца без образования воздушных зазоров; но при этом допускается выравнивать поверхность образца посредством нанесения слоя термопасты.
После установления стационарного теплового режима на образцах проводили не менее десяти измерений температур и плотности теплового потока с периодичностью 05 ч.
После проведения испытаний образцы были взвешены и высушены до постоянной массы при температуре 90 °С.
Данное испытание проводили в Климатической камере «Feutron ILKA3001» и с помощью измерителя плотности теплового потока и температуры ИТП-МГ4.03 «Поток».
Проведение испытания представлено на рисунке 6.2.
Рисунок 6. 2 – Проведение сравнительных испытаний теплопроводности камня крупноформатного керамического пустотно-поризованного
Результаты сравнительных испытаний теплофизических характеристик образцов №12 представлены в таблице 6.1.
Результаты сравнительных испытаний теплофизических характеристик двух вариантов камня крупноформатного керамического пустотно-поризованного с пазогребневым соединением одинакового формата и одинаковой конфигурации межпустотных перегородок
Водопоглощение по массе 24 часа %
Теплопроводность ВтмоС
Таким образом можно сделать вывод что при одинаковых размерах плотности и пустотности были получены результаты с разными значениями теплопроводности. И для выяснения причины разной теплопроводности была необходима оценка состава и структуры изделий.
3. Исследование химического состава и микроструктуры изделий
Образцы керамические блоков №1 2 изготовленных из глин с разных месторождений были исследованы на определение химического состава на современном диагностическом оборудовании - сканирующем электронном микроскопе Stereoscan 600 с анализатором химического элементного состава проб. Результаты исследования представлены в таблицах 6.2 и 6.3 и на рисунках 6.3 и 6.4.
Химический состав образца №1
Element Atoms% Compound Weight% Error(±) Norm%
Na 0.65 Na 0.49 0.11 0.49
Mg 1.28 Mg 1.02 0.14 1.02
Al 15.99 Al 14.08 0.31 14.08
Si 64.58 Si 59.20 0.64 59.20
S 1.09 S 1.14 0.19 1.14
K 4.20 K 5.36 0.39 5.36
Ca 6.48 Ca 8.48 0.55 8.48
Ti 0.80 Ti 1.24 0.40 1.24
Fe 4.93 Fe 8.99 1.24 8.99
Total> 100.00 100.00 100.00
Рисунок 6.3– Диаграмма химического состава образца №1
Химический состав образца №2
Element Atoms% Compound Weight% Error(±) Norm%
Na 0.51 Na 0.38 0.12 0.38
Mg 1.50 Mg 1.20 0.15 1.20
Al 15.55 Al 13.79 0.33 13.79
Si 67.77 Si 62.58 0.68 62.58
K 2.93 K 3.77 0.37 3.77
Ca 6.37 Ca 8.39 0.54 8.39
Fe 5.38 Fe 9.88 1.29 9.88
Рисунок 6.4 – Диаграмма химического состава образца №2
По результатам анализа видно что материалы химически неоднородны: у образца №1 присутствуют сульфатные соединения которые могут отрицательно сказываться на сорбционной влажности поэтому было принято решение провести испытания на равновесную сорбционную влажность.
Также была проведена растровая электронная микроскопия на растровом электронном микроскопе. РЭМ является вакуумным прибором так как при нормальном атмосферном давлении электронный пучок сильно рассеивается и поглощается что делает невозможным его фокусировку. Упрощенная схема иллюстрирующая работу РЭМ представлена на рисунке 6.5.
Рисунок 6.5. – Упрощенная схема иллюстрирующая работу растрового электронного микроскопа
С помощью РЭМ были сделаны фотографии микроструктуры образцов на которых было обнаружено что образец №1 имеет структуру с включениями кристаллических образований а образец №2 имеет однородную аморфную структуру. Так как известно что кристаллическая структура проводит тепло лучше следовательно это может оказывать влияние на теплопроводность что подтвердилось в ходе экспериментальных исследований определения теплопроводности в п.6.2.
Полученные микрофотографии образцов №12 представлены на рисунках 6.6 6.7
Рисунок 6.6 – Микрофотографии структуры образца №1
Рисунок 6.7– Микрофотографии структуры образца №2
4. Исследование равновесной сорбционной влажности
Понятие сорбции охватывает два явления поглощения материалом водяного пара: 1) поглощение пара поверхностью его пор в результате соударения молекул пар а с поверхностью пор и как бы прилипания их к этой поверхности; это явление носит название адсорбции и имеет превалирующее значение; 2) поглощение пара состоящее в прямом растворении его в объеме твердого тела; это явление называется абсорбцией. Во многих случаях разграничение этих явлений представляет задачу чрезвычайно трудную а порой и неразрешимую. По этой причине было предложено для объединения этих явлений укороченное название «сорбция» в качестве термина не заключающего в себе определенной физической гипотезы. Этот термин и принят в дальнейшем изложении для строительных материалов в которых в основном преобладает явление адсорбции.
Определение равновесной сорбционной влажности определяются согласно ГОСТ 24816-2014. Для проведения испытания было использовано двенадцать бюксов шесть из которых помещались в эксикатор с относительной влажностью воздуха 80% и шесть с относительной влажностью воздуха 97%.
Подготовка образцов заключалась измельчении керамических блоков на небольшие образцы размером всего лишь 5-10мм. В последствии образцы помещались в бюксы и высушивались в камере при температуре 90° до постоянной массы.
После чего бюксы с образцами помещали в эксикаторы с установленной относительной влажностью. Влажность в эксикаторах устанавливается водным раствором серной кислоты. Бюксы ставили на фарфоровую вставку эксикатора открытыми крышки помещали рядом с бюксами. Эксикатор закрывался плотно притертой крышкой. Все бюксы помещали в эксикатор в один день. Затем бюксы с образцами взвешивали два-три раза в неделю до достижения образцами постоянной массы. Процесс поглощения материалом паров воды из окружающего воздуха считается законченным когда два последовательных взвешивания дают одинаковые результаты или масса бюкса с образцом материала начнет уменьшаться.
По окончании испытания были представлены результаты в таблицах 6.4-6.7
Сорбционная влажность образца №1 при относительной влажности 80%
Масса бюкса +материал m2
Масса бюкса + материал в процессе сорбции
Продолжение таблицы 6.4
Сорбционная влажность образца №1 при относительной влажности 97%
Продолжение таблицы 6.5
Сорбционная влажность образца №2 при относительной влажности 80%
Продолжение таблицы 6.6
Сорбционная влажность образца №2 при относительной влажности 97%
Продолжение таблицы 6.7
Проанализировав данные таблиц составим общую таблицу со средней сорбционной влажностью и составим таблицу 6.8.
Относительная влажность
А также для наглядности представим результаты с помощью графиков на рисунках 6.8 м 6.9
Рисунок 6.8 – Сорбционная влажность образцов №12 при относительной влажности 80%
Рисунок 6.9 – сорбционная влажность образцов №12 при относительной влажности 97%
В результате испытаний выявлены разные показатели сорбционной влажности изделий. У образца №1 сорбционная влажность значительно выше чем у образца №2 а так как данная характеристика напрямую влияет на теплопроводность соответственно объясняется высокая теплопроводность образца №1.
Было проведено испытание исследовано двух образцов крупноформатных керамических камней с сотовой структурой межпустотных перегородок.
При одинаковых размерах плотности и пустотности камни были изготовлены из глины с разных месторождений. В ходе испытаний было выявлено что образцы имеют разную теплопроводность при выяснении причины разной теплопроводности в химическом составе образца №1 были обнаружены сульфатные соединения которые негативно отражаются на сорбционной влажности что и подтвердилось экспериментально: у образца №1 равновесная сорбционная влажность в 24 раза больше чем у образца №2. Сорбционная влажность материала в значительной степени определяет его коэффициент теплопроводности. С повышением сорбционной влажности материала резко повышается и его коэффициент теплопроводности.
Таким образом для выбора эффективных теплоизоляционно-конструкционных материалов в первую очередь необходимо обращать внимание на химический состав и структуру материала а также сорбционную влажность материала

rrrrrryerrsssr.dwg

Крупноформатный керамический камень
Основные свойства камня
Номенклатура выпускаемой продукции
Технологическая часть
Завод крупноформатного керамического камня
производительностью 140 млн.усл. кирпича в год
НИУ МГСУ 08.03.01-2018
ГОСТ 530-2012 Номинальные размеры камня
Обозначение размера изделия
Предел прочности при сжатии изделий
Средний для пяти образцов
Наименьший для одного образца
Класс средней прочности
Группа изделий по теплотехническим характеристикам
Высокой эффективности (до 0
Коэффициент теплопроводности
Водопоглощение изделий

rrrr-re-r-rrsrrs-s-srrryerr.dwg

План производственного корпуса М 1:400
Строительный раздел
Проектирование завода крупноформатного керамического
завода роизводительностью 140 млн.усл. кирпича в год
НИУ МГСУ Кафедра "ТВВиБ
НИУ МГСУ 08.03.01-2018
Жб плита покрытия 300 мм
Пароизоляция - 2 слоя
Теплоизоляция (мин. вата) 200 мм
Гидроизоляция - 3 сл.
Ленточный транспортер
Бункер приема добавок
Тарельчатый питатель
Вальцы камневыделительные
Вальцы грубого помола
Машина вертикальной обвязки
Многоковшовый экскаватор
Пресс шнековый вакуумный
Струнный резательный аппарат
Бетонная подготовка 100 мм
Гидроизоляция (рубероид) 2 сл.
Бетонное покрытие 80 мм

srs-ssrrr.dwg

Струнный резательный
Склад готовой продукции
Бункер приема добавок
Вальцы тонкого помола
Технологическая схема
Технологический раздел
Завод крупноформатного керамического камня
производительностью 140 млн.усл. кирпича в год
НИУ МГСУ 08.03.01-2018

rryerrrrres.dwg

Главный производственный корпус
Стоянка для грузового транспорта
Склад готовой продукции
Противопожарный водоем
Газораспределительный пункт
Трансформаторная подстанция
Административно-бытовой копус
Механические мастерские
Стоянка для легкового транспорта
Условные обозначения

sryerrrrreryer.dwg

Технико-экономическое обоснование
Экономическая часть
Завод крупноформатного керамического камня
производительностью 140 млн.усл. кирпича в год
НИУ МГСУ 08.03.01-2018
Технико-экономические показатели
График показателей объема производства
Технико-экономическое обоснование местоположения и мощности предприятия
Структура себестоимости
-Сырьевые материалы
-Вспомогательныематериалы
-Топливо и энергия на техн. цели
-ЗП производственных рабочих
-Расходы на содержание и экспл. об.
-Цеховые и общзавосие расходы
-Коммерческие расходы
-Проектируемое предприятие
0 млн.шт. усл.кирпича
Объем реализации продукции
Общие капитальные вложения
Полная себестоимость единицы продукции
Прибыль от реализации годового объема продукции
Общая рентабельность
Срок окупаемости капитальных вложений
Порог рентабельности
Пороговое критическое значение объема выпука продукции
Запас финансовой прочности