Разработка выпарного аппарата с заданной годовой производительностью 165 тыс. тонн/год

58,5

0,064

0,472

0,0075

0,015

4,07

19,13

25,91

1,68

0,678

22,18

3

3-4

0,8

59,18

0,065

0,474

0,0069

0,014

4,462

25,91

30,94

1,26

0,513

16,78

4

4-5

0,95

59,69

0,065

0,476

0,0065

0,013

4,817

30,94

34,67

0,943

0,386

12,63

5

5-6

1,07

60,07

0,066

0,477

0,0062

0,012

5,081

34,67

37,44

0,703

0,29

9,48

6

6-7

1,07

60,36

0,066

0,478

0,0062

0,012

5,082

37,44

39,49

0,524

0,217

7,089

7

7-8

1,07

60,58

0,066

0,479

0,0062

0,012

5,083

39,19

41,02

0,389

0,162

5,29

Расчет проводят до тех пор, пока температура воды , поступающей на последующую полку, будет равна или несколько выше принятого значения конечной температуры водоконденсатной смеси для всего конденсатора, т.е 40,4⁰С Полученные данные представлены в виде таблицы:

2.3.3 Расчет барометрической трубы

Общая высота гидравлического затвора H_т определяется по формуле:

, где (3.16)

-численно равна высоте столба водоконденсатной смеси, уравновешивающей вакуум в корпусе:

,где [2, с. 537 табл.ХХХIX]. (3.17)

-плотности воды при температуре 4 ⁰С и температуре на выходе из корпуса конденсатора.

=9,465 м.

-высота столба жидкости в трубе , создающей гидродинамический напор, обеспечивающий заданный расход водоконденсатной смеси, рассчитывается по известной формуле гидравлики:

, где (3.18)

W_т- скорость движения жидкости в трубе, м/с которая определяется из уравнения расхода:

, где (3.19)

d_т- диаметр трубы, принимается для данного диаметра корпуса d_т=0,4 м.

м/с. (3.20)

Поскольку в прямых барометрических трубах допускаются скорости движения жидкости до 1 м/с, оставляем принятое значение диаметра трубы.

- сумма коэффициентов местных сопротивлений для трубы=0,5

-коэффициент трения определяется в зависимости режима движения жидкости Re и относительной шероховатости стенки трубы

,где (3.21)

-кинематический коэффициент вязкости воды при температуре, соответствующей выходу жидкости из корпуса аппарата.

е=0,0002 м -абсолютная шероховатость стенки трубы

л=0,11*0,018. (3.22)

Н-высота стенки трубы смоченная жидкостью, Н₂ принимаем 0,5 м, тогда

Н=Н₁+Н₂ =9,465+0,5=9,965 м; (3.23)

м.

Н₃-высота трубы, не заполненная жидкостью, принимается для компенсации колебаний величины вакуума и атмосферного давления, Н₃=0,5 м

H_т=9,465+0,024+0,5=9,989 м.

2.3.4 Конструктивный расчет

Для аппарата с D=2000 мм выбираем сталь 15Х5М, при этом толщина стенки цилиндрической обечайки 10 мм [6, 95 с. Табл.3.9].

Условные проходы для штуцеров:

Для входа пара, А d_y=800 мм;

Для входа воды, Б d_y=400 мм;

Для выхода парогазовой смеси, В d_y=250мм;

Для барометрической трубы, d_y=400 мм;

Воздушник С, d_y=25 мм;

Для входа парогазовой смеси, U d_y=250 мм;

Для выхода парогазовой смеси, Ж d_y=250 мм;

Для барометрической трубы, Е d_y=100 мм;

Определяем конструкцию и размеры фланцев штуцеров.

Выбираем плоские приварные фланцы:

Рис 19. Фланец.

Выбираем эллиптическое днище: D_y=2000 мм , S=10 мм, h=40 мм, h_в=500 мм.

Рис 20. Конструкция эллиптического днища.

Выбираем коническое днище. D_в=2000 мм , S=10 мм, h=70 мм, h_в=1028 мм



Рис 21. Конструкция конического днища.

Рассчитываем нагрузку на опоры конденсатора и выбираем стандартные.

Находим массу аппарата полностью заполненного водой:

, где

D и H -диаметр и высота абсорбера, D=2000 мм, H=10000 мм,-плотность воды -1000 кг/м³.

31,4 т.

Нагрузка на опору:

M= Мн.

Выбираем опору (лапы) ОВ-1-Б-16,0-8 ОН 26-01-69 [9, 673 с. табл. 29,2]

L=340 мм, L₁=380 мм, L₂=320 мм, L₃=500 мм ,В=390 мм, В₁=280 мм, В₂=290 мм,Н₁=570 мм, а=60 мм, а₁=100 мм, d=42 мм , болты 42.



Рис 22.

Глава 3. Автоматизация технологической схемы производства фосфорной кислоты

Для оптимального ведения технологического процесса необходима разработка системы автоматического контроля и управления всеми важнейшими параметрами, определяемыми регламентом производства. Рассмотрим систему управления выпарного аппарата с принудительной циркуляцией, абсорбера, и барометрического конденсатора. Для качественного ведения процесса необходимо контролировать и регулировать ряд параметров, определенных заданием на проектирование систем автоматизации. Для создания САУ применим контроллер «Ломиконт Л-112».

Логический микропроцессорный контроллер ЛОМИКОНТ предназначен для решения задач управления в энергетической, химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности. Контроллер принимает дискретные и аналоговые входные сигналы, формирует управляющие дискретные, аналоговые и импульсные выходные сигналы, реализует логические операции, производит отсчет времени, счет событий, выполняет арифметические операции над аналоговыми и целочисленными величинами, а также выполняет дополнительные более сложные операции такие, как регулирование, фильтрация, интегрирование, кусочно-линейная интерполяция по времени и по параметру и ряд других операций. Общение пользователя с контроллером осуществляется с пульта контроллера, снабженного экраном и клавиатурой. Контроллер имеет выход на печатающее устройство. Контроллер ЛОМИКОНТ содержит встроенную, непрерывно функционирующую программно-аппаратную систему контроля, которая обнаруживает большинство возможных неисправностей. Поступающая информация анализируется инженером-технологом и при необходимости им вносятся коррективы в процесс управления.

Таблица 7.

№

Наименование параметра, место отбора измерительного импульса

Заданное значение параметра, допустимые отклонения

Отображение информации

регулирование

Наименование регулирующего воздействия, место установки регулирующего органа. Условный проход трубопровода

Характеристика среды в местах установки

Пока-зание

Реги-страция

Сумми-рование

Сигна-лизация

датчиков

Регулирующих органов

агрессивная

Пожаро - и взрывоопасная

агрессивная

Пожаро - и взрывоопасная

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

Уровень ЭФК в греющей камере

От 0 до 5 м 0,052 м

+

+

-

-

+

Изменения расхода ЭФК

да

нет

да

нет

2

Измерение концентрации КФВК

5,50,5ед. pH

+

+

-

+

+

Расход абсорбента воды

да

нет

да

нет

3

Давление паров в сепараторе

от 83 до 93 кПа 0,01 кПа

+

+

-

-

+

Расход воды в барометрическом конденсаторе

да

нет

да

нет

4

Температура в греющей камере

от 85 до 88 С 3,5 С

+

+

-

+

-

-

да

нет

да

нет

5

Подача пара в греющую камеру

3,660,01 кг/с

+

+

-

-

+

Расход пара подающийся в греющую камеру

Автоматическая схема управления технологическим процессом представлена на схеме и включает в себя 4 контура регулирования и один контур контроля.

Контролируется:

1. Расход слабой фосфорной кислоты.

2. Температура паров на входе в сепаратор.

3. Расход воды на охлаждение водяных паров.

4. Расход воды на абсорбцию.

Контуры регулирования:

1. Регулируется уровень фосфорной кислоты в греющей камере путем изменения подачи слабой фосфорной кислоты.

Уровень измеряется преобразователем УБ-ЭМ1 (поз.1а). Сигнал от преобразователя поступает на аналоговый вход «Ломиконт Л-112», где с помощью алгоритма управления вырабатывается управляющее воздействие, которое в виде унифицированного токового сигнала снимается с дискретного выхода «Ломиконт Л-112». Сигнал поступает на клапан «Мазонейлан» с электрическим исполнительным механизмом (поз. 1в.), через бесконтактный реверсивный пускатель (поз.1б). Клапан, установленный на трубопроводе подачи слабой фосфорной кислоты, регулирует уровень кислоты в греющей камере. Также сигнал с «Ломиконт Л-112» о уровне поступает на пульт инженера технолога, где выводится на видеотерминал и на печатающее устройство.

2. Регулируется давление в сепарационном пространстве выпарной установки путем изменения подачи воды на охлаждение водяных паров в барометрическом конденсаторе.

Давление измеряется датчиком Сапфир 22ДВ (поз.4а). Сигнал от преобразователя поступает на аналоговый вход «Ломиконт Л-112». С дискретного выхода «Ломиконт Л-112» сигнал, через бесконтактный реверсивный пускатель (поз.4б), поступает на клапан «Мазонейлан» с электрическим исполнительным механизмом (поз. 4в.) Клапан, установленный на трубопроводе подачи охлаждающей воды, регулирует давление в сепараторе выпарной установки. Также сигнал с «Ломиконт Л-112» о давлении поступает на пульт инженера технолога, где выводится на видеотерминал и на печатающее устройство.

3. Регулируется концентрация кремнефтористоводородной кислоты путем изменения расхода абсорбента (воды).

Концентрация кремнефтористоводородной кислоты измеряется датчиком pH -метра ДМ-5М (поз.6а). Сигнал от датчика поступает на промышленный измерительный преобразователь расположенный на стенде преобразователей и преобразуется в аналоговый вход «Ломиконт Л-112». С аналогового выхода «Ломиконт Л-112» сигнал поступает, через бесконтактный реверсивный пускатель (поз.6в), на клапан «Мазонейлан» с электрическим исполнительным механизмом (поз. 6г.) Клапан, установленный на трубопроводе подачи абсорбента (воды), регулирует концентрацию кремнефтористоводородной кислоты в абсорбере. Также сигнал с «Ломиконт Л-112» о концентрации поступает на пульт инженера технолога, где выводится на видеотерминал и на печатающее устройство.

4. Регулируется массовый расход пара путем изменения его расхода на входе в греющую камеру.

Расход измеряется диафрагмой камерной ДКС (поз.8а). Сигнал от датчика поступает на измерительный преобразователь Метран 100 ДР (поз. 8б) расположенный на стенде преобразователей и преобразуется в аналоговый вход «Ломиконт Л-112. С дискретного выхода «Ломиконт Л-112» сигнал, через бесконтактный реверсивный пускатель (поз.8в), поступает на клапан «Мазонейлан» с электрическим исполнительным механизмом (поз. 8г.) Клапан, установленный на трубопроводе подачи водяного пара, регулирует расход. Также сигнал с «Ломиконт Л-112» о поступает на пульт инженера технолога, где выводится на видеотерминал и на печатающее устройство.

Таблица 8.Спецификация на приборы и средства автоматизации.

Номер позиции по схеме	Наименование и краткая характеристика прибора	Тип прибора	Количество	Примечание
Технологический контроллер моноблочный «Ломиконт», работающий совместно с ПЭВМ
1а	Датчик для измерения гидростатического давления (уровня), выход токовый унифицированный	УБ-ЭМ-1	1	www.teplocontrols.ru
1в,4б,6г,8г	Клапан регулирующий с электрическим исполнительным механизмом	Клапан «Мазонейлан»	4	www.teplocontrols.ru
2а,5а,7а	Датчик для измерения расхода, выход токовый унифицированный	Датчик расхода воды и кислот корреляционный ДРК-4	3	http://www.metran.ru
3а	Датчик температуры	ТСМ«Метран» 204	1	www.teplocontrols.ru
4а	Датчик для измерения давления разрежения (вакуума)	«Сапфир» 22 ДВ	1	www.teplocontrols.ru
6а	Датчик рН - метра	ДМ-5М	1
6б	Промышленный измерительный преобразователь	pH-4120	1
8а	Датчик для измерения расхода пара	Диафрагма камерная ДКС-0,6-300	1	http://uralpromdetal.ru/
8б	Преобразователь измерительный перепада давления (расхода)	«Метран» 100 ДР	1	http://www.teplopribor.ru
1б,4б,6в,8в	Пускатель бесконтактный реверсивный	«ПБР»-2М	4	http://www.promte.ru/

Глава 4. Охрана труда и окружающей среды и безопасность технологического процесса

4.1 Виды опасностей в цехе

Разработка безопасных условий труда и оценки воздействия проектируемого производства на окружающую среду являются неотъемлемой составной частью каждого проекта. Технологические процессы производства концентрированной фосфорной кислоты представляют определенную опасность для обслуживающего персонала, поскольку эти процессы сопровождаются наличием следующих неблагоприятных факторов :

Факторы производственной среды:

· вредные вещества;

Факторы трудового процесса:

· физическая нагрузка;

· монотонность труда.

Травмоопасные факторы:

· электрический ток, напряжение;

· повышенный уровень шума;

Основным условием безопасного ведения процесса, исключающим возможность возникновения отравлений, травм, ожогов и т.д., является строгое соблюдение норм технологического режима, выполнение требований правил техники безопасности, промышленной санитарии, а также инструкций по рабочим местам, правил пуска и остановок.

Таблица 9. Характеристика пожаровзрывоопасных и токсичных свойств сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства.

Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции (вещества, % масс.), отходов производства

Класс опасности ГОСТ 12.1.007-76, ГОСТ 12.1.005-88

Агрегатное состо-яние при нормальных условиях

Плотность паров (газа) по воздуху

Удельный вес для твердых и жидких веществ, кг/м3

Растворимость в воде, % масс.

Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него

Температура С

воды (да, нет)

ки-сло-рода (да, нет)

ки-пения

плавления

самовос-пламенения

воспламе-нения

вспышки

начала экзо-термического разложения

Экстракционная фосфорная кислота (массовая доля Р2О5- 36,5 - 37,5%)

II

жидкость

--

1380-1420

смешивается с водой в любых соотношениях

нет

нет

108

-40

Пожаро- и взрывобезопасна

Упаренная экстракционная фосфорная кислота (массовая доля Р2О5 от 52,0 до 54,0 %)

II

жидкость

--

1640-1750

смешивается с водой в любых соотношениях

нет

нет

Пожаро- и взрывобезопасна

Кремнефтористоводородная кислота, 10-20% Н2SiF6

II

жидкость

--

смешивается с водой в любых соотношениях

нет

нет

Пожаро- и взрывобезопасна

Фтористые соединения

II

газ

--

хорошо растворимы

нет

нет

--

--

Пожаро- и взрывобезопасны

Таблица 10

Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции (вещества, % масс.), отходов производства	Пределы воспламенения	ПДК в воздухе рабочей зоны произ-вод-ственных поме-щений, мг/м3	Характеристика токсичности
	концентрационные, % об.	температурные, С	аэровзвеси (г/м3); дисперсность
	нижний	верхний	нижний	верхний	нижний
Экстракционная фосфорная кислота (массовая доля Р2О5- 36,5 - 37,5%)	Пожаро- и взрывобезопасна	1 по Р2О5 (ОБУВ)	Пары вызывают атрофические процессы в слизистой носа, приводящие в отдельных случаях к раздражению крыльев носа и прободению носовой перегородки. Характерны носовые кровотечения, сухость в носу и глотке, крошение зубов. Вызывает воспалительные заболевания кожи
Упаренная экстракционная фосфорная кислота (массовая доля Р2О5- 52,0ч54,0%)	Пожаро- и взрывобезопасна	1 по Р2О5 (ОБУВ)	То же
Кремнефтористоводородная кислота, 10-20% Н2SiF6	Пожаро- и взрывобезопасна	То же	Очень агрессивная жидкость, интенсивно выделяет фтористые газы. Отравления приводят к нарушению кальциевого и фосфорного обмена в организме и поражения центральной нервной системы, вызывает химические ожоги
Фтористые соединения	Пожаро- и взрывобезопасны	макс. раз. 0,5 мг/м3, ср. смен. 0,1 мг/м3 в пересчете на F	Сильно раздражают верхние дыхательные пути и оказывает общее отравляющее действие на организм. Воздействует на центральную нервную систему, вызывает удушье, иногда рвоту, заболевания органов пищеварения, десен, зубов

Таблица 11. Классификация отделения концентрирования фосфорной кислоты по взрывопожаробезопасности, степени огнестойкости, электрооборудованию и санитарной характеристики.

Наименование производственных зданий, помещений, наружных установок	Категория взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий (НПБ 105-03)	Классификация взрывоопасных зон внутри и вне помещений для выбора и установки электрооборудования по ПУЭ	Группа производственных процессов по санитарной характеристике (СниП 2.09.04-87*)	Средства пожаротушения
		класс взрывоопасной зоны	Категория и группа взрывоопасных смесей	Наименование веществ, определяющих категорию и группу взрывоопасных смесей
Отделение упарки по всем отметкам от 0,0 до 19,2	Д	не взрывоопасен	взрывоопасных смесей нет	-	3б

4.2 Взрывоопасность

Производство экстракционной фосфорной кислоты невзрывоопасное. В процессе производства не используются взрывоопасные вещества. Взрывоопасных смесей в цехе не имеется.

4.3 Пожароопасность

Согласно противопожарных норм промышленных предприятий цех ЭФК относится к категории “Д” (производство, связанное с образованием несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии).

Все применяемые в технологическом процессе вещества, продукты, отходы производства негорючие.

Огнеопасные вещества могут применяться только для проведения ремонтных и строительных работ.

Наиболее характерными условиями для возникновения пожара могут быть:

- короткое замыкание при работе на неисправном электрооборудовании;

- нарушение правил при работе с ГСМ и ЛВЖ;

- захламление территории и помещений цеха огнеопасными материалами;

- применение открытого огня.

При обнаружении признаков загорания немедленно вызвать пожарную охрану, сообщить администрации цеха, принять меры к тушению пожара имеющимися средствами, обеспечить встречу пожарного подразделения. В емкостном оборудовании и трубопроводах, в которых обращаются кислоты, в результате взаимодействия кислоты и металлов может образоваться свободный водород. При производстве огневых, ремонтных или очистных работ на емкостном оборудовании или трубопроводах, в которых обращаются кислоты, необходимо применять особые меры предосторожности:

- тщательная вентиляция, естественная (путем открывания люков) или искусственная (путем подачи сжатого воздуха под крышку или продувки трубопровода);

- обязательное производство анализа на содержание горючих веществ в газовом объеме емкости.

4.4 Токсичность

В процессе производства ЭФК при несоблюдении норм технологического режима и разгерметизации оборудования возможны отравления следующими газами:

-фтористыми газами - образуются при упаривании фосфорной кислоты; -хранении продукционной фосфорной и кремнефтористоводородной кислоты; разгерметизации бакового оборудования и систем абсорбции. ПДК фтористых газов в атмосфере рабочих помещений максимальная разовая 0,5 мг/м³, среднесменная 0,1 мг/м³ в пересчете на 100 % F. Для защиты от действия фтористых газов необходимо применять противогазы с коробками марок “БКФ”, “В”.

При фиксированном расположении источников загрязнения воздуха в помещении более эффективной и экономичной является система местной вытяжной вентиляции.

Нормативный объем воздуха:

L_ум=3600*w_н*S, где

w_н - нормативная скорость воздуха в плоскости местного отсоса, м/с. При степени токсичности вещества II w_н=1,0 м/с.

S- площадь сечения местного отсоса, S=1,5 м².

L_ум=3600*1*1,5=5400 м³/ч.

Выбираем вентилятор коррозионностойкий из нержавеющей стали ВЦ14-46 6,3К с производительностью 200-14000 м³/ч, электродвигатель 4А132М8 N=5,5 кВт частота вращения 750 об/мин. Так как аппаратов в отделении концентрирования 3 и они располагаются по всей высоте здания необходимо установить вентилятор на каждом этаже.



Рис 23. Схема расположения вентиляторов.

1-Вакуум выпарной аппарат;

2-Тарельчатый абсорбер;

3-Барометрический конденсатор;

4-Вентиляторы.

4.5 Опасность удушья

Опасность удушья может возникнуть при проведении газоопасных работ внутри аппаратов, емкостей. При работе в емкостях и аппаратах во избежание удушья необходимо применять шланговые противогазы изолирующего типа ПШ-1, ПШ-2.

4.6 Опасность механических травм

Опасность механических травм может быть вызвана следующими причинами:

- отсутствием или неисправностью ограждений вращающихся узлов и механизмов;

- производством ремонтных работ на неподготовленном оборудовании;

- использование неисправного инструмента и приспособлений;

- нарушение правил работы на высоте;

- незнание правильных приемов работы;

- несоблюдением правил ОТ и ПБ.

4.7 Опасность электротравм

Опасность получения электротравм возможна при эксплуатации неисправного оборудования или несоблюдении правил производства работ на электрооборудовании, при нарушении электроизоляции. Во избежание получения электротравм все электрооборудование должно быть заземлено, должны применяться переносные лампы с напряжением не более 12 В. Запрещается производить ремонт электрооборудования, электродвигателей, пусковых устройств и т.п., находящихся под напряжением.

При ремонте насосов, вентиляторов, транспортеров и другого оборудования, имеющего электропривод, а также при ремонте кислотопроводов, электропривод должен быть обесточен в подстанции, отключен питающий кабель с видимым разрывом, на пусковых кнопках и пусковых автоматах должен быть вывешен плакат: «Не включать - работают люди». Снимать плакат имеет право только должностное лицо, его вывесившее.

4.8 Параметры микроклимата рабочих помещений и виброакустические факторы

Таблица 12. Параметры микроклимата рабочих помещений и виброакустические факторы.

Период года	Категория работ по уровню энергозатрат	Температура воздуха 0С	Температура поверхностей 0С	Относительная влажность воздуха %	Скорость движения воздуха, не более м/с
Холодный	Iб (140-174)	19-24	18-25	15-75	0,2
Теплый	Iб (140-174)	20-28	19-29	15-60	0,3

4.9 Шум

Источниками шума являются насосы, вентиляторы и вентиляционные установки. В соответствии с ГОСТом 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96. допустимый уровень шума на постоянных рабочих местах не превышает 75 дБ. Оборудование, создающее шум, должно быть снабжено паспортом, в котором указываются шумовые характеристики для паспортного режима этого оборудования, измеренные заводом-изготовителем.

Для защиты персонала от превышения уровня шумовой нагрузки осуществлены следующие мероприятия:

- между вентиляторами и воздуховодами установлены акустические фильтры в виде гибких вставок из прорезиненной ткани;

- в воздуховодах установлены вставки из материалов (прорезиненных тканей, полиэтилена, резины), обладающих большим коэффициентом внутренних потерь шума;

- вентагрегаты и воздуховоды изолированы от строительных конструкций путем применения виброизолирующих оснований и звукопоглощающих прокладок (резины и асбестового картона);

- стены и пол венткамер изолированы звукопоглощающими плитами.

4.10 Химические ожоги

Химические ожоги возможны от соприкосновения незащищенных участков тела фосфорной и кремнефтористоводородной кислотами при переливе емкостей, не плотностях трубопроводов и аппаратуры.

При попадании на кожу этих жидкостей необходимо как можно быстрее промыть место поражения большим количеством воды и обратиться в здравпункт.

Особенно опасны ожоги глаз.

Средствами защиты от химических ожогов является защитные очки, костюм х/б с кислотозащитной пропиткой, резиновые перчатки, противокислотные рукавицы КР, сапоги резиновые, каска.

4.11 Термические ожоги

Термические ожоги возможны при взаимодействии с технологическим паром, горячей водой, а также при проведении электросварочных работ.

4.12 Освещение

Расчет общего равномерного освещения горизонтальной поверхности.

Находим индекс помещения: высота,м;

Расчет количества светильников для системы общего освещения (N):

,где

нормированное значение освещенности для систем общего освещения при средней точности IV разряда, подразряда а,300 лк;

коэффициент запаса для химического производства,;

Z - коэффициент, учитывающий равномерность освещения, Z=1,3;

площадь пола, 175 м²;

F-световой поток источника света, F=2920 лм;

n- количество ламп в светильнике, n=1;

коэффициент использования светового потока,0,46.

90 светильников.

Выбираем лампу накаливания мощностью 200 Вт пылевлагонепроницаемые.

В помещении 5 этажей соответственно общее количество светильников 450 шт.

Глава 5. Экономическая оценка отделения концентрирования ЭФК

5.1 Расчет инвестиционных издержек

Таблица 13.1. Расчет стоимости производственных зданий и амортизационных отчислений.

Наименование объекта	Объем Зданий м3	Стоимость зданий, руб.	Амортизационные отчисления на полное восстановление
		1 м3	Общая	Норма, %	Сумма, руб.
Производственное здание	3396,6	1500	5094900	2%	101898

5.2 Расчет стоимости оборудования, инструмента и инвентаря и амортизационных отчислений

Таблица 14.2. Расчет стоимости оборудования, инструмента и инвентаря и амортизационных отчислений.

Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Стоимость, руб.	Амортизационные отчисления
		шт.	общая	норма, %	сумма, руб.
1. Оборудование 1.1 Вакуум выпарная установка 1.2Тарельчатый абсорбер 1.3Барометрический конденсатор	1 1 1	1 1 1	4750000 3888000 3250000
Итого:			11888000	17%	2020960
2.Неучтенное оборудование			2377600	17%	404192
3.Инструмент, инвентарь			118880	17%	20209
Итого:	3	3	14384480		2445361

5.3 Инвестиционные издержки

Таблица 15.3. Инвестиционные издержки.

Вид капиталовложений	Сумма, руб.	Источник данных
1.Стоимость производственных зданий	5094900	Таблица 1 (п.1)
2.Стоимость оборудования, инструмента, инвентаря	14384480	Таблица 2 (п. 1,2,3)
Итого:	19479380
3.Подготовка территории строительства	1273725	25% от п.1
4.Монтаж оборудования	1783200	Таблица 2 (15% п.1)
5.Предпроизводственные затраты	1188800	Таблица 2 (10% п.1)
Прочие инвестиционные издержки	3895876	20% от суммы п.1,2
Итого первоначальных капиталовложений	27620981
6. Капитальные вложения в прирост оборотных средств	556600000	20 % от стоимости материальных затрат
Итого:	584220981

5.4 Расчет текущих производственных издержек

Расчет текущих производственных издержек основан на определении себестоимости продукции, производство и реализация, которой предполагает программой осуществления инвестиционного проекта.

Таблица 16.4. Расчет затрат на сырье и материалы.

Наименование материала	Единица измерения	Годовая потребность в сырье и материалах	Стоимость единицы измерения, руб.	Затраты на годовой объем производства, руб.
1. Слабая фосфорная кислота	т	253000	11000	2783000000

Таблица 17.5. Расчет затрат на энергию.

Наименование материала	Единица измерения	Годовой расход энергоносителя	Стоимость единицы измерения, руб.	Затраты на годовой объем производства, руб.
1. Электричество 2. Пар 3. Вода	кВт Гкал м3	1402000 115300 1956000	1,51 7550 1,50	2116000 870200000 3090000
Итого:				875400000

Таблица 18.6. Затраты на оплату труда основного производственного персонала предприятия.

Показатели	Производство с непрерывным режимом работы
Календарный фонд времени, дни	365
Нерабочие дни, всего в том числе: а) праздничные б) выходные	91 - 91
Номинальный фонд рабочего времени, дни	274
Целодневные невыходы на работу всего в днях в том числе: а) очередные и дополнительные отпуска б) отпуск учащимся в связи с учебой в) выполнение государственных и общественных обязанностей г) прочие	34 24 1 1 8
Эффективный фонд рабочего времени, дни	240
Коэффициент перерасчета штатной численности рабочих в списочную	274/240=1,14

Таблица 19.7. Расчет численности работников.

Наименование категории и профессии	Явочная численность в смену, чел.	Кол-во смен в сутки	Явочная числен-ность в сутки, чел.	Штатная числен-ность в сутки, чел	Списочная числен-ность, чел.
1. Производственные рабочие 1.1 основные рабочие 1.Аппаратчик выпаривания 5-ого разряда	2	3	6	8	9
Итого основных рабочих	2	3	6	9	9
1.2 Вспомогательные рабочие 1.Подсобные рабочие 2.Рабочие по ремонту и обслуживанию оборудования	1 1	3 3	3 3	4 4	5 5
Итого вспомогательных рабочих	2	3	6	8	10
Итого производственных рабочих	4	3	12	17	19
2. Руководители, специалисты, технические исполнители 1.Оператор(аппаратчик 6-ого разряда) 2.Мастер смены	1 1	3 3	3 3	3 3	4 4
Итого: по п.2	2	3	6	6	8
Всего работников	6	3	18	23	36

Таблица 20.8. Годовые затраты на оплату труда работников.

Наименование категории работников	Списочная численность, чел.	Среднемесячная з/п 1-ого работника, руб.	Годовые затраты на оплату труда ФОТ, руб.	Нормативные отчисления, %	Годовая сумма отчислений, руб.
1. Производственные рабочие 1.1. Основные рабочие 1.2. Вспомогательные рабочие	9 10	20000 17000	2160000 2040000	26 % 26 %	561600 530400
Итого:	19		4200000		1092000
2. Руководители, специалисты, технические исполнители	8	28000	2688000	26 %	698880
Всего:	36		6888000		1790880

Таблица 21.9. Расчет и распределение текущих производственных издержек.

№ п/п	Экономические элементы	Руб.	Издержки На единиц
1. 1.1 1.2 1.3 1.4 2. 2.1 2.2 3. 3.1 3.2 4. 4.1 4.2 5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5	Материальные затраты в том числе: Сырье, основные и вспомогательные материалы (табл. 4) Топливо и энергия всех видов (табл. 5) Материалы для ремонта и эксплуатации зданий (1% от их стоимости) Материалы для ремонта и эксплуатации Оборудования (3% от их стоимости) Затраты на оплату труда-всего, в том числе: Производственные рабочие (Таблица 8) Руководители, специалисты, технические исполнители и административно управленческий аппарат (Таблица 8) Отчисления на социальные нужды -всего в том числе: Производственные рабочие (Таблица 8) Руководители, специалисты технические исполнители и административно управленческий аппарат (Таблица 8) Амортизация основных фондов -всего в том числе: Производственные здания (Таблица 1) Оборудование, инструмент и инвентарь (Таблица 2) Прочие затраты - всего в том числе: Налоги (12% от суммы затрат по элементам 1-3) Затраты на подготовку кадров (10% от п.2.1) Платежи по обязательному страхованию имущества предприятий (3% от итого табл.3) Оплата работ по сертификации (2% от п.1.1.) Затраты по сбыту продукции (2-3% от суммы затрат по элементам 1-3)	2783000000 875400000 50949 356640 4200000 2688000 1092000 698880 101898 14384480 440098376 420000 17526629 55660000 73349729	0,35 0,15 0,000008 0,000007 0,00072 0,00047 0,00018 0,00012 0,000017 0,000043 0,06 0,000073 0,0001 0,007 0,0012
	ИТОГО (п1.-п5.)	4269027581	0,57

По данным таблицы 9 рассчитывается выручка от реализации продукции:

, где

выручка от реализации продукции, ден. ед.;

И- текущие производственные издержки, ден. ед.;

- рентабельность продукции, %.

4292330655= 5408336625,3 руб.

Таблица 22.10. Расчет чистой прибыли.(руб.)

Наименование показателей	Итого с нарастанием за весь расчетный период
1. Выручка от реализации продукции 2.Эксплуатационные издержки (табл. 9,) сумма затрат по элементам 1, 2, 3, 5) 3. Прибыль операционная (п.1-п.2) 4. Амортизация основных фондов ( табл. 9, п.4) 5. Налог на имущество (2% от итого табл. 3) 6. Налог на облагаемую прибыль ( п.3-п.4-п.5) 7. Налог на прибыль (32% от п.6) 8. Прибыль чистая ( п.6-п.7)	5408336625,3 4254541203 1153795422 1409578 11684419,62 1140701424 365024455,8 775676968,2

Срок окупаемости отделения:

, где

- капитальные вложения в проект, =584220981 руб;

- прибыль чистая,=775676968,2

.

Таблица 23.11.Экономические показатели проектируемого производства

Наименование показателей	Единицы измерения	Значение показателя
Годовая производственная программа Инвестиционные издержки (табл. 3) Производственные издержки (табл. 9) Прибыль чистая (табл. 10) Численность работников (табл.7) Срок окупаемости инвестиций	тонн руб. руб. руб. чел. мес.	165000 584220981 4269027581 775676968,2 36 10

5.5 Анализ финансового состояния предприятия

Определение показателя безубыточности производства сводится к определению уровня производства, при котором величина издержек становится равной выручке от реализации продукции. Показатель безубыточности характеризуется точкой безубыточности. Величину точки безубыточности можно рассчитать графическим методом. Графический метод определения точки безубыточности заключается в построении зависимостей дохода и производственных издержек от объема продаж. График представлен на плакате.

Заключение

В дипломном проекте разработан выпарной аппарат с заданной годовой производительностью 165 тыс. тонн/год. В абсорбере провальные тарелки заменены на колпачковые. Поверхностные конденсаторы заменены на один барометрический конденсатор. В расчетно-пояснительной записке приведены технологический и конструктивный расчеты трех аппаратов, представлены эскизы основных частей аппаратов.

Параметры выпарного аппарата:

- Диаметр сепаратора D_с=3800 мм;

- Диаметр греющей камеры D_г.к.=800 мм

- Высота L_а=16050 мм;

- Детали, соприкасающиеся с кислотой выполнены из стали 15Х5М, остальные части аппарата Ст 3.

В результате технологического расчета выпарного аппарата, выбрана стандартная греющая камера с длиной труб L=6000 мм и нестандартный сепаратор.

Параметры абсорбера:

- Диаметр D_а=3400 мм;

- Высота L_а= 6020 мм;

- Тарелки колпачковые типа ТСК-Р в количестве 2 шт.

- Все части аппарата изготовлены из стали 15Х5М.

Параметры конденсатора:

- Диаметр D_к=2000 мм;

- Высота установки 10500 мм;

- Число полок 7.

- Аппарат изготовлен из Ст 3.

Аппараты работают под давлением 0,01 МПа.

Для оптимального ведения технологического процесса разработана система автоматического контроля и управления всеми важнейшими параметрами отделения.

Контролируется:

1. Расход слабой фосфорной кислоты.

2. Температура паров на входе в сепаратор.

3. Расход воды на охлаждение водяных паров.

4. Расход воды на абсорбцию.

Контуры регулирования:

5. Регулируется уровень фосфорной кислоты в греющей камере путем изменения подачи слабой фосфорной кислоты.

6. Регулируется давление в сепарационном пространстве выпарной установки путем изменения подачи воды на охлаждение водяных паров в барометрическом конденсаторе.

7. Регулируется концентрация кремнефтористоводородной кислоты путем изменения расхода абсорбента (воды).

8. Регулируется массовый расход пара путем изменения его расхода на входе в греющую камеру.

Неблагоприятные факторы: вредные вещества; физическая нагрузка; электрический ток, напряжение; повышенный уровень шума. Основным условием безопасного ведения процесса, исключающим возможность возникновения отравлений, травм, ожогов и т.д., является строгое соблюдение норм технологического режима. Разработана система местной вытяжной вентиляции, определены комфортные условия работы.

При экономической оценке отделения видно, что производство даже при малом выпуске кислоты является прибыльным т.к. фосфорная кислота на рынке имеет большую стоимость 30000 руб. за 1 тонну, а для вновь проектируемого участка требуется сравнительно малые капитальные вложения.

Инвестиционные издержки 584220981 руб.

Чистая прибыль составляет 775676968,2 руб.

Срок окупаемости инвестиций 10 мес.

Список использованной литературы

1. Кочетков С.П., Смирнов, Н.Н., Ильин А.П., Концентрирование и очистка экстракционной фосфорной кислоты: монография / ГОУВПО Ив. гос. хим.-технол. ун-т. - Иваново, 2007 г-304с.

2. Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С., Брыков В.П. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ под редакцией Ю.И. Дытнерского , 2-е изд., перераб. и дополн. - М.: Химия, 2004. - 496с.

3. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - 2-е изд. - М.: Химия, 1972.

4. Справочник химика. - Т.5. - М., Л.: Химия, 1968.

5. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии/ под редакцией П.Г. Романкова, изд. 10-е, переработанное и дополненное. - Л.: Химия, 1987.

6. Лебедев В.Я., Барулин Е.П., Веренина Т.М. Расчет и проектирование теплоиспользующего оборудования. - Иваново, 1992.

7. Конструкторские библиотеки Компас 3D-V9.

8. Лебедев В.Я, Барулин Е.П., Веренина Т.М., Новиков Ю.А. - Расчет и проектирование массообменных аппаратов. - Иваново, 1994..

9. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Лащинский А.А., Толчинский А.Р., Л., «Машиностроение»,1970 г.,752 с.

10. www.metran.ru- сайт систем автоматического управления и контроля.

11. Методические указания к выполнению раздела «Автоматизация производственных процессов» дипломного проекта студентами технологических специальностей под ред. Ерофеевой Е.В.

12. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, ГН 2.2.5.687-98.

13. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны ГН 2.2.5.686-98.

14. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов 5-8 групп: Справочник под ред. В.А.Филатова, Л, Химия, 1989.

15. Пряников В.И. Техника безопасности в химической промышленности. - М, Химия, 1989.

16. Копылев Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. - Л.: Химия, 1972, 1981.

17. Вредные вещества в промышленности. Справочник под ред. Н.В.Лазарева, изд. 7-е. Ч.2. Органические вещества. - Л.: Химия.

18. ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества.

19. ГОСТ 12.1.005 - 88*. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

20. ТУ 2143-002-34179766-97. Кислота фосфорная экстракционная.

21. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочное издание в 2-х кн./А.Баратов и др. - М.: Химия, 1990.

22. Методические указания к выполнению раздела «Безопасность труда» в дипломных проектах студентов механических специальностей под ред. А.В.Невского.

23. Н.Л. Зайцев. Экономика промышленного предприятия .1996г.

24. www.avito.ru- сайт цен на оборудование.

25. Попов Н. П.Выпарные аппараты в производстве минеральных удобрений. Л, «Химия», 1974.

26. Эвенчик С.Д., Бродский А.А. - Технология фосфорных и комплексных удобрений 1987г.

Размещено на Allbest.ru