Installations industrielles : conceptions, types et automatisation. Photos sur: Installation industrielle Installation industrielle
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Aujourd'hui, de nombreuses entreprises industrielles se dotent d'une installation industrielle d'osmose inverse. La méthode était basée sur un phénomène naturel. Il fait référence à la méthode membranaire d'élimination des contaminants. La méthode d'osmose inverse est capable de résoudre complètement les problèmes de purification dans de nombreux domaines de la vie humaine. Un exemple est le système industriel de filtration d'eau par osmose inverse pour les chaudières, diverses technologies, les applications alimentaires et l'élimination des sels dans l'eau de mer. Parfois, les systèmes industriels sont appelés usines de dessalement de l'eau à membrane. Pendant le traitement, le liquide est complètement dessalé par osmose inverse.
Utilisation des membranes
Les systèmes d'osmose inverse utilisent une membrane poreuse. Il est fabriqué à partir d'une fine couche de film d'un matériau composite avec de nombreux pores. Leur espace ne doit laisser passer que les molécules d'eau et retenir les impuretés. Typiquement, les installations industrielles utilisent un diamètre de pores de 0,0001 micron. Pour démarrer le processus de purification, il est nécessaire de fournir une pression osmotique - la force de l'alimentation en eau à la surface de la membrane afin que les molécules d'eau puissent passer à travers les pores. Le taux de purification de l'eau est directement proportionnel à la pression osmotique, à la plage de température de l'eau et à la concentration en sel. Ainsi, en osmose basse pression, fournissez une pression à partir de 6 atm et en haute pression - à partir de 15 atm. Les eaux très salines, telles que l'eau de mer, nécessitent une pression osmotique de travail de 45 à 80 atm.
Dans un système d'osmose inverse, l'eau est divisée en deux flux :
- perméat ou filtrat - eau qui a passé la filtration;
- saumure ou concentré - eau qui va dans les systèmes de drainage ou qui est traitée en plus.
Application de systèmes industriels
Les installations industrielles sont sélectionnées en fonction des conditions de travail. De plus, les performances du système sont prises en compte afin d'assurer l'épuration de ce volume d'eau fourni. Il est préférable d'utiliser les conseils de spécialistes sur une base individuelle.
Faites attention au nombre de membranes, aux performances de la pompe, au degré de contrôle, à l'instrumentation et aux autres paramètres de conception nécessaires. La tâche principale est d'obtenir le perméat requis et sa production constante pour un certain type d'objet.
Le complexe prend en compte la composition initiale et requise de l'eau. Par exemple, l'eau de l'industrie chimique est préalablement traitée par purification mécanique et ionique, tandis que l'industrie agricole est soumise à une filtration mécanique, une oxydation aérobie et un adoucissement de l'eau.
L'unité est montée sur un mur ou dans une armoire étanche à la poussière. De plus, ils peuvent installer un désinfecteur UV et des réservoirs de collecte d'eau.
Unité d'osmose inverse
Les filtres à deux étages pour l'osmose inverse sont importants dans l'industrie. Le liquide à purifier est introduit dans la première membrane. Ensuite, le filtrat est envoyé vers la seconde unité membranaire. L'eau à la sortie est complètement dessalée ou profondément dessalée. Il est utilisé dans les industries électroniques et chimiques à certaines étapes.
Lors du développement d'une installation de traitement par osmose inverse à des fins industrielles, les règles suivantes sont suivies :
- le traitement prioritaire de l'eau et la conception du système d'osmose inverse sont fixés pour une certaine composition chimique de l'eau, les exigences en matière d'eau purifiée et les conditions de travail ;
- le système de purification d'eau par osmose inverse doit couvrir entièrement les besoins de production ;
- tous les matériaux et composants doivent avoir un certificat d'utilisation dans l'industrie alimentaire ;
- tirer le meilleur parti des technologies d'économie d'énergie;
- le contrôle automatique doit être effectué selon trois critères : temps cyclogramme, volume d'eau purifiée, contrôle manuel ;
- pendant le fonctionnement, la pression, la température de l'eau, le temps de fonctionnement, la composition en sel, la valeur du pH et d'autres paramètres doivent être surveillés ;
- prévoir la régulation de la concentration d'oligo-éléments dans l'eau filtrée, ainsi que le blocage en cas de violation des travaux ou de la qualité de l'eau;
- la valeur passeport de la performance doit être valable pendant toute la période de fonctionnement à n'importe quelle température;
- l'exploitation technique doit décrire en détail l'installation et la mise en service du système, sa maintenance dans son ensemble et ses parties individuelles.
Au cœur de l'installation d'osmose inverse se trouve le cadre de support. Cela affecte non seulement l'apparence du système, mais est également nécessaire pour assurer la rigidité et la résistance. Une disposition appropriée du système facilitera l'installation, l'utilisation et l'entretien de tout l'équipement. Habituellement, le cadre peut être ajusté en hauteur et déplacé sur des roues.
Une pompe centrifuge à plusieurs étages, une électrovanne, un pressostat et un clapet anti-retour pour le rinçage de la membrane sont installés sur le châssis. Le rotamètre, le manomètre, l'armoire de commande et la vanne réglable sont montés à l'avant du châssis.
Un filtre mécanique, une électrovanne, un relais de protection et un clapet anti-retour sont installés sur la conduite d'alimentation en eau dans l'ordre suivant.
A la sortie d'eau, la canalisation est équipée d'une soupape de sécurité et d'un conductimètre.
Les installations d'osmose inverse à usage industriel sont entièrement équipées et montées directement dans l'alimentation en eau.
Types d'installations industrielles
Il existe 3 options de conception. La construction du groupe de membranes dépend du rapport de l'eau obtenue au concentré.
Le premier type comprend des installations peu performantes - jusqu'à 5 mètres cubes par heure. Tous les éléments membranaires sous cette forme sont montés dans un récipient sous pression. C'est ainsi que le maximum de simplicité et de bon marché est atteint. Avec une membrane, l'installation est faite verticalement, avec plusieurs - horizontales.
Le second type est constitué de systèmes à performances moyennes. Tous les éléments membranaires sont répartis dans deux logements parallèles. La complexité du système est justifiée par le grand débit. Il peut purifier les eaux marines. Les installations sont disposées horizontalement avec un nombre pair de caisses.
Le type le plus difficile est le troisième, qui a de grandes performances. Il se distingue par la fourniture de concentré à des membranes supplémentaires pour assurer le rendement maximal autorisé de l'eau filtrée (jusqu'à 75%), les économies d'énergie, les émissions dans le système d'égouts et le coût de l'eau résultante. Des membranes supplémentaires supportent plus de charge, car le concentré contient plus d'impuretés. Pour assurer un fonctionnement uniforme, le nettoyage ou la régénération de membranes supplémentaires est prévu. Ce groupe a été géré par des commandes et du matériel sophistiqués.
Principe de fonctionnement de l'osmose industrielle
L'élimination des sels de l'eau se produit en raison du principe de l'osmose inverse. L'eau salée est pompée à travers une fine membrane semi-perméable sous une certaine pression. Il est nécessaire au passage des molécules d'eau et à la rétention des ions sels et des oligo-éléments.
Les performances du système à membrane ne sont pas égales aux performances de la pompe, mais bien inférieures. Il est affecté par la température et la concentration des impuretés.
Avantages d'un système d'osmose inverse industriel
Si la production utilise des technologies complexes ou des équipements coûteux, la méthode d'osmose inverse est tout à fait pertinente.
Comme mentionné ci-dessus, le système peut être complété par une lampe UV, un minéralisateur et d'autres dispositifs nécessaires.
Le liquide est purifié à 99% et ne nuira ni au corps humain ni à la production complexe.
Inconvénients d'un système d'osmose inverse
L'installation est impuissante devant la forme gazeuse du chlore et de certaines matières organiques. Grâce à des molécules plus petites, les herbicides, le chlore et d'autres substances traversent librement les pores de la membrane.
Aujourd'hui, se pose la question des dangers de l'utilisation de l'eau déminéralisée pour l'alimentation.
A la sortie, le volume du perméant n'est que d'un tiers du volume total du liquide amené.
La production industrielle moderne, quelle que soit l'industrie, se caractérise par un degré élevé d'unification, de mécanisation et d'automatisation.
Les installations industrielles peuvent être classées de différentes manières :
- par type d'industrie - chimique, énergétique, métallurgique, etc.,
- en termes d'importance - principale et auxiliaire, en termes d'organisation du processus de production - action continue ou périodique,
- par portée - universelle et spécialisée,
- par type de procédé - mécanique, hydromécanique, thermique, chimique, transfert de masse,
- selon le niveau d'automatisation - installations automatiques, semi-automatiques et auto-ajustables.
Une partie importante des installations industrielles peut être considérée comme universelle, c'est-à-dire applicable dans la plupart des industries, quelle que soit l'industrie. Il s'agit notamment des installations de réfrigération, de pompage, de chauffage, de levage. La plupart des processus technologiques dans diverses industries sont associés au chauffage, au refroidissement et au transfert de masses et de chaleur sur une distance.
Pour les industries hautement spécialisées, par exemple dans l'industrie chimique, des équipements spécialisés sont utilisés - aérateurs, creusets, centrifugeuses, torches à plasma, laveurs, en métallurgie - installations de chauffage par induction, etc.
Une usine de ventilation industrielle est un exemple d'organisation.
Tout processus technologique nécessite de l'énergie, c'est pourquoi toute installation industrielle est alimentée par une unité d'alimentation - combustible électrique, solide ou liquide. De plus, il est nécessaire de fournir des matières premières et des matériaux à l'installation d'exploitation et de récupérer le produit fini, de sorte que toute installation a besoin d'un module de transport pour les opérations de chargement. Cela peut être un système de tuyauterie, si l'usine travaille avec des liquides ou des gaz, un convoyeur ou un chargeur (pour les solides).
Dans certains cas, les installations industrielles sont réalisées en version mobile, par exemple, sur la base d'un camion ou d'un véhicule tout-terrain (à titre d'exemple -).
Un composant obligatoire de toute installation industrielle est un système de sécurité qui protège les équipements contre les pannes et les accidents (capteurs, compteurs, système d'extinction d'incendie) et le personnel de maintenance contre les blessures (garde-corps, clôtures). L'entretien et la réparation de ces systèmes auxiliaires prennent souvent plus de temps et de ressources que l'entretien de l'unité principale de l'installation. Dans les industries dangereuses et les installations à cycle continu, tous les systèmes auxiliaires sont dupliqués.
Ainsi, on peut dire qu'une usine industrielle est un complexe automatisé constitué d'un ensemble d'unités spécialisées qui assure une production industrielle dans un volume donné.
Les principales exigences pour les installations industrielles sont la fiabilité, la durabilité, l'efficacité, la facilité d'utilisation et la sécurité.
Les installations industrielles automatisées sont activement utilisées dans l'industrie chimique.
Pendant le fonctionnement de l'équipement, celui-ci est exposé à de nombreux facteurs - pression, température, corrosion et contraintes mécaniques, mais la gamme de ces facteurs peut être très large. Afin de prévenir d'éventuelles pannes et d'éviter les arrêts de production des installations industrielles, des modalités d'inspection courante, de maintenance et de réparation sont fixées.
Automatisation des installations industrielles
Des outils logiciels modernes vous permettent d'automatiser même des processus de production très complexes.
Les installations automatiques ne nécessitent aucune intervention humaine. Ils contrôlent les paramètres du processus technologique et arrêtent le processus si les paramètres sont hors plage.
Les installations à réglage automatique sont un type de machines plus intelligentes qui vous permettent de prendre en compte les conditions changeantes et d'ajuster le fonctionnement du système en fonction de la situation.
Des ensembles de capteurs et de contrôleurs peuvent contrôler tous les paramètres de l'installation - températures, pressions, composition chimique, état des nœuds et bien plus encore. La gamme d'équipements de contrôle est constamment améliorée et devient plus compacte.
Les contrôleurs sont produits dans de nombreux pays du monde, par une variété de fabricants, de sorte que leurs prix sont bas.
Pour la commodité du travail, de nombreux produits logiciels offrent une visualisation (même volumétrique) des processus qui se déroulent dans l'installation. Une telle visualisation permet à l'opérateur de contrôler à distance la situation et de réagir rapidement aux changements.
Installations industrielles pour la purification de l'air en production
Un tel nettoyage est effectué à l'aide de dispositifs spéciaux qui collectent la poussière situés sur les sites de production. Selon la législation en vigueur, la concentration de poussière ne correspond pas à plus de 0,15 mg/m3. Dans les établissements associés à la fabrication de médicaments, la teneur en impuretés toxiques ne doit pas dépasser 3 mg/m3. Ils désodorisent également les substances nocives.
La poussière dans les locaux industriels se produit lors de la fabrication d'un produit. Si l'aluminium est fabriqué ou fondu, une masse de coke se forme, dont les particules volent dans l'air. Il existe une infinité d'industries de ce type. Les personnes qui se trouvent dans des pièces sans ventilation équipée et sans purification de l'air sont gravement empoisonnées.
Équipement de neutralisation de la poussière
L'élimination est principalement due aux filtres grossiers et fins fabriqués à base de fibres, ainsi qu'aux filtres à charbon. Tout dépend de la nocivité de la plante. Au-dessus de chaque lieu de travail, une ventilation doit être équipée, à travers laquelle la poussière du processus technologique est envoyée par des conduits d'air vers des dispositifs de type sans filtration :
- cyclone;
- chambres de dépoussiérage;
- chambres tournantes.
Les appareils de ce type ont un collecteur de poussière, qui est retiré dans des endroits spécialement conçus après son remplissage. Le remplacement des filtres à fibres et à charbon s'effectue selon les règles établies de l'usine et les recommandations des fabricants. Tous les produits pour ce processus ont un dispositif interne conçu pour éliminer différents types de poussière.
Incinérateurs de déchets industriels
On parle d'incinérateurs, chaque jour les gens produisent une certaine quantité de déchets qui s'accumule chaque jour. Les données ne sont plus aptes à être réutilisées, il est donc nécessaire de se débarrasser des MSW (déchets solides municipaux). Pour cela, différentes méthodes sont utilisées, mais l'une des plus rentables est justement.
On pense que cette méthode d'élimination des déchets inutiles peut réduire le volume initial d'un facteur trois, ainsi que débarrasser la population des propriétés nocives, à savoir: les liquides toxiques, les odeurs désagréables et protéger les animaux, car l'apparence attire l'attention et met leur vie en danger.
Auparavant, cette méthode n'était utilisée que pour les volumes industriels d'élimination des MSW, mais des fours spéciaux ont ensuite été fabriqués pour vous permettre de vous débarrasser des ordures de manière domestique.
Les incinérateurs de déchets et leurs avantages
- Une façon écologique d'éliminer les déchets solides indésirables ;
- Efficacité. L'indice de productivité de cette méthode est beaucoup plus élevé que celui des autres ;
- Vitesse. Grâce aux incinérateurs, le recyclage est rapide et respectueux de l'environnement.
Dans quels groupes les incinérateurs de déchets sont-ils divisés ?
Tous les incinérateurs de déchets sont divisés en trois groupes :
- Industriel - dont le but est l'élimination des déchets de production, par exemple, les déchets médicaux, les serres, le bétail, les combustibles et autres ;
- Ménage - conçu pour l'élimination des déchets ménagers. Ces incinérateurs sont de petite taille et ressemblent en apparence au poêle le plus ordinaire. Ces incinérateurs sont très pratiques dans les bureaux et les petites salles médicales ;
- Pays - détruire les ordures dans le jardin et les espaces privés.
En quoi consiste un incinérateur de déchets industriels et comment fonctionne-t-il ?
Construction entièrement métallique pour l'incinération des déchets, qui contient 4 nœuds, chacun ayant sa propre tâche.
- Le premier nœud est engagé dans la destruction des déchets solides. Il ressemble à une chambre cylindrique, dans laquelle se trouvent 2 compartiments séparés par une grille et des tuyaux creux situés sur toute la longueur de la chambre et responsables de l'alimentation en air. L'incinération a lieu dans une moitié, les ordures sont chargées dans l'autre, qui sèche lors de la combustion de certains déchets. De plus, 80% des substances organiques constitutives s'évaporent, ce qui pollue l'atmosphère, puis une combustion spontanée se produit. De ce fait, une combustion se produit constamment pendant le fonctionnement de l'appareil, ce qui entraîne la combustion complète des déchets.
- Le deuxième nœud est constitué d'une colonne, qui est engagée dans la neutralisation des gaz libérés. Cela se produit en raison de réactions thermochimiques, à savoir lorsque l'air pénètre dans la colonne. Un grand nombre de gaz nocifs et les plus petites particules solides dans l'air sont neutralisés.
- Le troisième nœud est responsable de la séparation des gaz d'échappement, à l'aide d'un extracteur de fumée. En conséquence, des particules de suie solides déposées se forment, qui sont du carbone pur (on peut l'appeler engrais).
- Le dernier quatrième nœud est le catalyseur. Dans cette partie de l'incinérateur, des réactions redox des gaz qui la traversent ont lieu. En conséquence, de l'air purifié est formé, qui est rejeté dans l'atmosphère.