Реконструкция теплообменника в цехе N2 ЗАО "Каустик" с целью повышения эффективности
Процессы получения жидкого хлора. Конструкторская разработка кожухотрубчатого теплообменного аппарата взамен существующего в настоящее время конденсатора хлора. Патентные проработки конструкций змеевиковых испарителей и реконструкция теплообменника.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.05.2009 |
Размер файла | 351,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Коэффициент трения X составил:
= 0,11 (0,0048 + 68 / 24712,69 ) = 0,0008
4 Механическая часть
4.1 Выбор конструкционных материалов для проведения реконструкции
Для изготовления обечайки конденсатора при условии, что теплообменный аппарат работает с неагрессивной средой, выбрали металлические листы из стали 16ГС ГОСТ 5520. Для изготовления трубок применили конструкционную углеродистую качественную сталь 20 ГОСТ 914.
4.1.1 Таблицы химического состава и механических свойств конструкционных материалов
Химический состав стали 16ГС приведен в таблице 4.1.
Механические свойства стали 16ГС приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.1 - Химический состав стали 16ГС
с, |
Si, |
Mn, |
P, |
s, |
|
0,12-0,18 |
0,40-0,70 |
0,90-1,20 |
0,035 |
0,04 |
|
Cr, |
Ni, |
Cu, |
As, |
N, |
|
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,08 |
0,008 |
Таблица 4.2 - Механические свойства стали 16ГС
Термическая обработка |
Твердость, НВ |
Временное сопротивление разрыву, МПа |
Предел текучести, МПа |
Относительное удлинение, % |
|
Прокат |
-- |
Более 450 |
Более 275 |
Более 21 |
Химический состав стали 20 приведен в таблице 4.3
Механические свойства стали 20 приведены в таблице 4.4
Таблица 4.3 - Химический состав стали 20
с, |
Si, |
МП, |
P, |
s, |
|
0,17-0,24 |
0,17-0,37 |
0,35-0,65 |
0,035 |
0,04 |
|
Cr, |
Ni, |
Cu, |
As, |
N, |
|
0,25 |
0,30 |
0,30 |
0,08 |
-- |
Таблица 4.4-Механические свойства стали 20
Термическая обработка |
Твердость НВ |
Временное сопротивление разрыву, МПа |
Предел текучести, МПа |
Относительно удлинение, % |
|
Прокат |
163 |
Более 390-490 |
Более 245 |
Более 25 |
4.2 Расчет на прочность элементов конденсатора
4.2.1 Расчет на прочность цилиндрической обечайки
Рабочее давление в конденсаторе Рраб, МПа, принимали согласно технологическим данным:
Рраб = 0,3 МПа
Гидростатическое давление столба жидкости Рг, МПа, определили согласно [17,С.8]:
Рг = рас g Н (4.1)
где рас - плотность рассола при температуре минус 28,5 С, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
Н - высота столба жидкости, м.
Плотность рассола при температуре минус 25,5 С:
рас = 1270 кг/м3
Ускорение свободного падения:
g = 9,81 м/с2
Высота столба жидкости определили как длину труб:
Н = 6 м
Гидростатическое давление в конденсаторе:
Рг = 1270 9,81 6 = 74752,2 Па
Расчетное давление:
Ррасч = Рраб + Рг,
Ррасч = 300000 + 74752 = 374752 Па
Нормальное допускаемое напряжение [], МПа для стали 16ГС при температуре минус 28,5°С рассчитывали согласно [17,С.9] как для температуры плюс 20°С в рабочих условиях:
[] = (4.2)
где [] - допускаемое напряжение, МПа;
- поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки;
- нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа.
Поправочный коэффициент , учитывающий вид заготовки приняли согласно [17,С.10] как для листового проката:
= 1,0
Нормативное допускаемое напряжение при температуре плюс 20 °С принимали согласно [17,С.11]:
= 170 МПа
Допускаемое напряжение составит:
[] = 1,0 170 = 170 МПа
Допускаемое напряжение при гидроиспытании:
[] = т / 1,1 (4.3)
где [] - допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа;
т - предел текучести, МПа.
Предел текучести принимали согласно [17,С.282]:
т = 280 МПа
Допускаемое напряжение при гидроиспытании составило:
[] = 280 / 1,1 = 254,55 МПа
Расчетную толщину стенки аппарата S', определили согласно [17,С.18]:
где S' - расчетная толщина стенки обечайки, м;
Рр - рабочее давление внутри аппарата, МПа;
D - внутренний диаметр конденсатора, м;
[] - допустимое напряжение, МПа;
- коэффициент прочности сварного шва;
Ри - давление при гидроиспытании, МПа;
[]и - допустимое напряжение при гидроиспытании, МПа.
Рабочее давление внутри аппарата Рр, МПа, приняли согласно производственных данных:
Рр = 0,3 МПа
Внутренний диаметр конденсатора D, м приняли согласно ГОСТ 15120:
D = 0,8 м
Допустимое напряжение [], МПа, определили согласно уравнения (4.2) настоящего расчета:
[] = 170 МПа
Коэффициент прочности сварного шва для автоматической дуговой сварки, принимали согласно [17,С.13]:
= 1
Согласно уравнению (4.4) производим выбор:
S' = (0,3 0,8) / (2 1 170 - 0,3) = 0,003 м
S' = (0,5 0,8) / (2 1 254,55 - 0,5) = 0,002 м
Принимаем максимальное значение расчетной толщины стенки обечайки:
S' = 0,003 м
Исполнительную толщину стенки обечайки S, м определили согласно [17,С.10]:
S = S' + C1, (4.5)
где S' - расчетная толщина стенки, м;
С1 - прибавка к расчетной толщине стенки, м.
Расчетную толщину стенки S', м, определили в уравнении (4.4);
S' = 0,003 м
Исполнительная толщина стенки составит:
S = 0,003 + 0,001 = 0,004 м
Согласно ГОСТ 380 принимаем исполнительную толщину S, м, стенки:
S = 0,005 м
Допускаемое рабочее давление [Р], МПа определили согласно [17,С.19]
[Р] = (2 [] (S - C))/(D + S - С), (4.6)
где [Р] - допускаемое рабочее давление, МПа;
- коэффициент прочности сварного шва;
[] - допускаемое напряжение в рабочих условиях, МПа;
S - исполнительная толщина стенки, м;
С - прибавка на коррозию, м;
D - внутренний диаметр конденсатора, м.
Коэффициент прочности сварного шва , принимали согласно [17,С.10]:
= 1,0
Исполнительную толщину стенки 3, м приняли согласно ГОСТ 380:
S = 0,005 м
Внутренний диаметр конденсатора D, м, принимали согласно ГОСТ 15120:
D = 0,8 м
Допускаемое давление при рабочих условиях составит:
[Р] =[2 1,0 170 10 (0,005 - 0,001)]/(0,8 + 0,005 - 0,001) = 1691542,6 Па = 1,7 МПа
Допускаемое давление при гидроиспытании [Р]и, МПа определили согласно [17,С.19]:
[Р]и = (2 []и (S - С)) / (D + S - C), (4.7)
где - коэффициент прочности сварного шва;
[]и - допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа;
S - исполнительная толщина стенки конденсатора, м;
С - прибавка на коррозию, м;
D - внутренний диаметр конденсатора, м.
Коэффициент прочности сварного шва , приняли согласно [17,С.10]:
= 1,0
Допускаемое давление при гидроиспытании составит:
[Р]и = (2 1,0 254,55 10 (0,005 - 0,001) / (0,8 + 0,005 - 0,001) =
= 213656З,8 Па = 2,13 МПа
4.2.2 Расчет фланцевых соединений
Фланец приняли типа "шип-паз".
Расчетную температуру фланцев tф, °C, приняли согласно [17,С.92]:
tф = t, (4.8)
где t - температура рассола в конденсаторе, С.
Температуру рассола в конденсаторе t, °C, приняли согласно технологическим данным по производству жидкого хлора:
t = минус 28,5 °С
Расчетная температура фланцев tф, °С:
tф = минус 28,5 °С
Расчетную температуру болтов и обечайки tб, °C, определяли согласно [17,С.92]:
tб = 0,97 t, (4.9)
где t - температура рассола в конденсаторе, °С.
Расчетная температура болтов и обечайки tб, °C:
tб = 0,97 ( минус 28,5) = минус 27,85 °С
Допускаемое напряжение для стальных болтов (шпилек) []б, МПа приняли согласно [17,С.93]:
[]б = 130 МПа
Толщину втулки фланца S, м определили для приварного встык согласно [17,С.93]:
S < Sф < 1,3 S (4.10)
где S - исполнительная толщина стенки обечайки, м;
Sф - толщина втулки фланца, м.
Исполнительную толщину стенки обечайки S, м приняли согласно ГОСТ 380:
S = 0,005 м
Для нахождения толщины втулки фланца определили условия уравнения (4.10) настоящего расчета:
S = 0,005 м
1,3 S = 0,0065 м
Толщину втулки фланца Sф, м приняли:
Sф = 0,006 м
Исполнительную толщину стенки обечайки и основания втулки приварного встык фланца S1, м определили согласно [17,С.93]:
S1 = 1 Sф (4.11)
где 1 - коэффициент;
Sф - толщина втулки фланца, м.
Коэффициент 1, определяемый согласно [17,С.95], приняли:
1 = 1,8
Исполнительная толщина стенки обечайки и основания втулки приварного встык фланца составит:
S1 = 1,8 0,006 = 0,0108 м
Высоту втулки фланца для приварного встык фланца hв, м, определили согласно [17,С.94]:
hв > (1/i) (S1 - S ), (4.12)
где i - уклон втулки;
S1 - исполнительная толщина стенки обечайки у основания втулки, м;
S0 - толщина втулки фланца, м.
Уклон втулки i приняли согласно [17,С.94]:
i = 0,33
Высота втулки фланца для приварного встык фланца составит:
hв > (1/0,33) (0,0108 - 0,006) = 0,0144 м
Приняли высоту втулки фланца;
hв = 0,015 м
Диаметр болтовой окружности фланца Dб, м, определили согласно [17,С.95]:
Dб > D + 2 (S1 + dб + u) (4.13)
где D - внутренний диаметр конденсатора, м;
S1 - исполнительная толщина стенки обечайки у основания втулки, м;
dб - наружный диаметр болта, м;
и - нормативный зазор между гайкой и втулкой, м.
Внутренний диаметр фланца D, м приняли:
D = 0,3 м
Наружный диаметр болта dб, м выбрали согласно[17,С.94]:
dб = 0,02 м
Нормативный зазор между гайкой и втулкой u, м определили согласно [17,С.95]:
U = 0,005 м
Диаметр болтовой окружности фланца составит:
Dб > 0,8 + 2 (0,0108 + 0,02 + 0,005) = 0,37 м
Принимаем диаметр болтовой окружности фланца Dб, м:
Dб = 0,4 м
Наружный диаметр фланцев Dh, м принимаем согласно [17,С.95];
Dh > Dб + а (4.14)
где Dб - диаметр болтовой окружности фланца, м;
а - конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру, м.
Конструктивную добавку для размещения гаек по диаметру а, м, определили согласно [17,С.95]:
а = 0, 04 м
Наружный диаметр фланцев Dh, м:
Dн > 0,4 + 0,04 = 0,44 м
Приняли наружный диаметр фланцев Dh, м:
Dh = 0,45 м
Наружный диаметр прокладки Dн.п., м, для приварных встык фланцев определили согласно [17,С.96]:
Dн.п. = Dб - е (4.15)
где Dб - диаметр болтовой окружности фланца, м;
е - нормативный параметр, м.
Нормативный параметр для плоских прокладок е, м, определили согласно [17,С.95]:
е = 0,03 м
Наружный диаметр прокладки Вн.п., м, для приварных встык фланцев составит:
Dн.п. = 0,4 - 0,03 = 0,37 м
Для аппарата диаметром менее 1,0 м выбрали плоские неметаллические прокладки.
Средний диаметр прокладки Dc.п., м, определили согласно [17,С.95]:
Dс.п. = Dн.п. - b (4.16)
где Dн.п. - наружный диаметр прокладки, м;
b - ширина прокладки, м.
Ширину прокладки b, м принимали согласно [17,С.96]:
b = 0,015 м
Средний диаметр прокладки составит:
Dс.п. = 0,37 - 0,015 = 0,355 м
Количество болтов nб, шт, необходимое для обеспечения герметичности соединения определили согласно [17,С.96]:
nб > 3, 14 Dб / tш (4.17)
где Dб - диаметр болтовой окружности;
tш - рекомендуемый шаг расположения болтов.
Рекомендуемый шаг расположения болтов tш, м выбрали в зависимости от давления согласно [17,С.97]:
tш = (4,2 - 5) dб (4.18)
где dб - наружный диаметр болта, м.
Наружный диаметр болта tб, м, выбрали согласно
tб = 0,02 м
Рекомендуемый шаг расположения болтов составит:
tш = (4,2 - 5) 0,02 = 0,84 - 0,1 м
Принимаем шаг расположения болтов:
tш = 0,1 м
Количество болтов nб, штук, необходимое для обеспечения герметичности:
nб > 3,14 0,4/0,1 = 12,56 штук
Количество болтов приняли 16 штук.
Ориентировочную высоту фланца hф, м, определили согласно [17,С.96]:
hф > ф D Sэк (4.19)
где ф - коэффициент;
D - внутренний диаметр конденсатора, м;
Зэк - эквивалентная толщина втулки, м.
Коэффициент ф приняли согласно [17,С.97]:
ф = 0,41
Внутренний диаметр конденсатора D, м, определили согласно ГОСТ 15120:
D = 0,8 м
Эквивалентную толщину втулки Sэк, м, определили согласно [17,С.96]:
(4.20)
где SФ - толщина втулки фланца, м;
hB - высота втулки фланца приварного встык, м;
1 - коэффициент;
D - внутренний диаметр конденсатора, м.
Эквивалентная толщина втулки Sэк, м:
Высота фланца nф, м:
hф > 0,41 0,8 0,007 = 0,03 м
4.2.3 Расчет трубной решетки
Толщину трубной решетки Sтр, м, с условием, что она подвергается усилиям со стороны трубного пучка, определили согласно [2, с, 64]:
(4.21)
где К - коэффициент;
К0 - коэффициент;
Dпр - диаметр прокладки, м;
Рр - рабочее давление в аппарате, МПа;
ф - коэффициент прочности сварного шва;
[] - допускаемое рабочее напряжение, МПа;
Ри - давление изгибающее, МПа;
[]и - допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа.
Коэффициент К принимали согласно [2,С.65]:
К = 0,41
Коэффициент К0 принимали согласно [2,С.65]:
К0 =1,44
Диаметр прокладки Dпр, м, выбрали конструктивно:
Dпр = 0,75 м
Рабочее давление в аппарате Рр, МПа, приняли согласно технологическим условиям отделения жидкого хлора:
Рр = 0,3 МПа
Коэффициент прочности сварного шва ф, принимали согласно [17,С.10]:
ф = 1,0
Давление изгибающее Ри, МПа, определили согласно [2,С.65]:
(4.22)
где т - предел текучести металла, МПа;
[] -допускаемое рабочее напряжение, МПа.
Предел текучести т, МПа, определили согласно [17,С.282]:
т = 280 МПа
Допускаемое рабочее напряжение составит:
[]= 1,0 170 = 170 МПа
Давление изгибающее составило:
Допускаемое напряжение при гидроиспытании определили согласно уравнению (4.9) настоящего расчета:
[]и = 254,55 МПа
Толщина трубной решетки Sтр, м
Исполнительную толщину трубной решетки Sтр, м, определили с учетом добавки на коррозию:
Sтр = S'тр + С (4.23)
где С - прибавка на коррозию, м.
Прибавку на коррозию С, м, принимаем:
С = 0,001 м
Исполнительная толщина трубной решетки Sтр, м, составит;
Sтр = 0,0343 + 0,001 = 0,0353 м
Приняли исполнительную толщину трубной решетки:
Sтр = 0,036 м
Допускаемое рабочее давление [Р]р, МПа, определили согласно [2,С.67]:
[Р]р = [Р] (Sтр - С) / [(К К0 Dпр) fi (4.24)
где [Р] - допускаемое рабочее давление в аппарате, МПа;
Sтр - толщина трубной решетки, м;
С - прибавка на коррозию, м;
Ко - коэффициент;
ф - коэффициент сварного шва.
Диаметр прокладки Dпр, м, определили конструктивно:
Dпр = 0,75 м
Допускаемое рабочее напряжение трубной решетки составит:
[Р] = (0,036 - 0,001) 170 / [(0,41 1,44 0,75) 1,0] = 30,6 МПа
Условие прочности трубной решетки:
Рр < [Р]тр (4.25)
0,3 < 30,6 МПа
выполняется.
4.3 Основные указания по ремонту и монтажу оборудования отделения конденсации
Ремонт аппаратов выполняют по следующей схеме:
а) частичная или полная разборка аппарата;
б) очистка и промывка деталей;
в) составление ведомости дефектов;
г) восстановление изношенных деталей, соединений и сборочных единиц;
д) комплектование аппарата новыми деталями и изготовление новых деталей;
е) сборка;
ж) испытание.
Дефекты выявляют перед остановкой на ремонт, а также в процессе разборки аппарата. Значительное число деталей и сборочных единиц проверяют визуальным осмотром, при котором фиксируют состояние рабочих поверхностей, наличие трещин, следов коррозии и т.п. Особую роль отводят контролю процессов сборки и герметичности аппаратов. Ответственной контрольной операцией является проверка сварных швов. Все ремонтные операции сопровождаются проверкой размеров деталей и изменений их формы.
При ремонте корпусов и элементов сосудов и аппаратов рекомендуется руководствоваться общими техническими условиями на ремонт корпусов (ОТУ 1), разработанными ВНИКТИ - химнефтеоборудование. ОТУ распространяются на сосуды и аппараты, работающие в диапазоне давлений до 10 МПа и неагрессивных средах при температурах от минус 70 до плюс 540 С.
ОТУ предназначены для руководства при ремонте сварных стальных сосудов и аппаратов из углеродистых, низколегированных, легированных двухслойных сталей при толщине стенки корпуса от 4 до 1000 мм.
При подготовке конденсатора к ремонту следует отключить его от трубопровода, подводящего хлоргаз, также отключить от остальных трубопроводов - подводящих и отводящих. После отключения устанавливаются заглушки согласно существующей в цехе схеме установки заглушек.
Необходимо продуть конденсатор азотом до получения удовлетворительных анализов на содержание остатков теплоносителей в аппарате.
После этого необходимо демонтировать коммуникации входа хлоргаза в аппарат.
Далее необходимо провести тщательный наружный и внутренний осмотр корпуса аппарата с целью выявления возможных дефектов.
Ремонт корпусов аппаратов выполняют электродуговой сваркой, а также автоматической и полуавтоматической сваркой при обеспечении условий производства и качества сварного соединения согласно ОСТ 26-291, РТМ 26-27, РТМ 26-168, РТМ 26-320.
Штуцера подлежат замене при следующих дефектах:
а) трещинах всех видов и направлений;
б) коррозии и эрозии;
с) расслоении металла.
В зависимости от материала стенки корпуса и штуцера производят термообработку.
Качество сварного соединения подлежит контролю методом пневмо- или гидроиспытания.
Корпус конденсатора подвергают термообработке после ремонтной сварки, так как корпус эксплуатируется коррозионной средой - раствором хлористого кальция.
Монтаж аппаратов производить по правилу монтажа габаритных аппаратов.
Строповку аппарата согласно схеме строповки, производить стальными канатами, канаты укреплять за строповочные ушки.
4.4 Методы восстановления трубок и трубных решеток
С течением времени эксплуатации конденсатора происходит изнашивание трубок и трубных решеток. Изнашивание вызвано коррозией поверхностей трубок и трубной решетки конденсатора: на поверхностях трубок образуются микродефекты, вызванные коррозией и температурными перепадами от происходящего теплообмена. Со временем внутреннее сечение трубок уменьшается, а их наружная поверхность подвергается коррозии.
Вследствие этого необходимо периодически производить чистку трубок. Способы очистки трубок выбираются в зависимости от состава отложений и его количества. В настоящее время применяются химические, гидропневматические, ультразвуковые, механические, гидравлические и пескоструйные способы очистки теплообменной аппаратуры. Для очистки внутренней поверхности конденсатора можно применить гидромехническую очистку.
Гидромеханическая очистка производится водой под высоким давлением (от 15 до 70 МПа в зависимости от характера отложений ). Вода насосом подается в полую штангу, на конце которой закреплена сменная насадка (сопло) с одним или несколькими отверстиями. Струя воды, выходящая из сопла, с большой скоростью направляется на отложения и отрывает их от стенок трубки.
Разработанная для этой цели на Нижне-Волжском филиале ГрозНИИ передвижная установка высокого давления предназначена для очистки наружных и внутренних поверхностей трубных пучков теплообменной аппаратуры.
Наружная поверхность трубного пучка очищается путем погружения пучка в ванну с растворителем и с помощью скребков и щеток, которые приводятся в движение пневматическими машинками.
Если обнаруживается пропускание теплоносителя, текущего внутри трубок, применяется замена дефектной трубки путем ее замены.
Замена дефектных трубок производится после проведения испытания пучка. Если количество дефектных трубок не превышает 15% от общего количества, их заглушают коническими пробками длиной 40-50 мм. Если количество дефектных трубок превышает 15% пучок целесообразно заменить. При замене отдельных дефектных трубок их извлекают через трубную решетку.
Трубки можно также вырезать сверлильной машинкой РС-32 и резцом с поперечной подачей или сверлом, наружный диаметр которого равен наружному диаметру трубки, но несколько меньше диаметра отверстия в решетке. Обрезанные концы трубок удаляют из решеток путем их сминания специальным приспособлением вручную или легким пневматическим молотком. Обрезанные трубки выталкиваются из пучка через одну из трубных решеток.
Следующей операцией при ремонте теплообменник аппаратов является подготовка трубных решеток. Основные дефекты трубных решеток заключаются в коррозионном разрушении поверхности вследствие контакта с рабочей средой, в наличии забоин на поверхности для уплотнений, износа отверстий под трубки.
Поверхность трубной решетки восстанавливают путем проточки на станке с минимальным съемом слоя металла. Однако допускается уменьшение толщины трубной решетки не более 10% номинальной.
Трубные решетки должны иметь гладкие и ровные поверхности уплотнения; не допускаются поперечные риски, забоины, поры и раковины. Для проточки на месте привалочных поверхностей решеток применяют ручное приспособление для проточки на месте привалочных поверхностей. Стенки отверстий под трубки не должны иметь продольных рисок, допускаются поперечные кольцевые или спиральные риски глубиной не более 1,5 мм и не доходящие до края отверстия.
4.5 Механизмы трудоемких работ при ремонте
При ремонте теплообменной аппаратуры применяются механизмы для промывки, чистки, извлечения трубок из трубных решеток, вальцовки концов трубок и т.п.
Для чистки трубок применяются импульсные ультразвуковые генераторы УНГ-61М, ИГ-58 и ИГНР. Для воздействия ультразвука на жидкость используются специальные излучатели: "жидкостные свистки".
Струя жидкости, выходящая из сопла с большой скоростью, разбивается об острый край пластинки, по обе стороны которой возникают завихрения, вызывающие изменения давления с большой частотой.
Для очистки внутренней поверхности трубок применяют также пневматический перфоратор с ударным инструментом, который состоит из пневмодвигателя со встроенным регулятором числа оборотов и редуктора к перфоратору крепят штангу с буром.
Ударный механизм скалывает со стенки трубки отложения, которые затем вымываются из трубки раствором.
Для чистки мягких отложений применяют пистолет, используемый для опрессовки отдельных трубок.
Для извлечения трубного пучка из корпуса конденсатора и установка его в аппарат применяют монорельсы с талью, краны-балки, лебедки, автокраны, трактора и другие грузоподъемные механизмы. Для вытаскивания и установки трубных пучков используются экстракторы. Для конденсатора диаметром 800 мм и длине трубок 6000 мм используется экстрактор марки 2557 Салаватского машиностроительного завода.
Для удаления дефектных трубок применяют винтовой съемник, который надевают на трубку, предварительно выбитую на длину 40-50 мм. Наиболее эффективен для извлечения дефектных трубок гидравлический экстрактор.
Перед установлением новой трубки в трубную решетку, ее концы очищаются до металлического блеска металлическими щетками с электро- или пневмоприводом.
Для вальцовки трубок служат пневматические машинки И-118 и ИП-4802.
Для разборки и сборки фланцевых соединений служат пневматические угловые гайковерты или пнемосбалчиватели.
5 Автоматизация и управление техническими системами
Автоматизация производственных процессов - одно из наиболее важных направлений технологического прогресса. В настоящее время нет таких отраслей промышленности, в которых не применяются контрольно-измерительные приборы.
С помощью контрольно-измерительных приборов и автоматизации контролируют и автоматически регулируют температуру, давление, расход, уровень, состав и другие величины.
Под автоматизацией понимают применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессе получения, преобразования, передачи и использовании энергии, материалов и информации.
Целью автоматизации является повышение производительности и эффективности труда, улучшение качества продукции, оптимизация планирования и управления, возможность выполнения трудноосуществимых операций, устранение человека от работы в условиях, опасных для здоровья.
Функции управления автоматизированным производством выполняет машинно-автоматическое управляющее устройство. Роль человека в автоматизированном производственном процессе ограничивается операциями испытаний, наладки и включения автоматической системы в работу и периодическим надзором за ее функционированием.
Автоматическая система управления представляет собой совокупность управляемого объекта и автоматического управляющего устройства.
Технические устройства - приборы, регуляторы, воспринимающие исполнительные и вспомогательные элементы, с помощью которых осуществляется автоматическое управление объектом, являются средствами автоматизации.
В данном дипломном проекте применение средств автоматизации позволяет создать лучшие условия труда, безаварийную работу оборудования, снижает численность обслуживающего персонала.
5.1 Автоматический контроль
Автоматический контроль служит для непрерывного наблюдения за ходом технологического процесса в соответствии с требованиями технических норм и регламента.
Условия работы в отделении конденсации хлора относятся к вредным. Технологические процессы идут в герметически закрытых аппаратах. Поэтому контроль технологического процесса осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов, что дает возможность работающему персоналу меньше находиться во вредной среде. С помощью контрольно-измерительных приборов осуществляется контроль за температурным режимом технологического процесса, за давлением, расходом и другими параметрами.
5.1.1 Выбор и обоснование параметров контроля
От правильности выбора технологических параметров контроля зависят технико-экономические показатели производства. Выбранные в данном случае параметры контроля обеспечивают максимальный выход целевых продуктов и их высокое качество.
В отделении конденсации хлора контролируются следующие параметры:
1 Температура
- хлор абгазный после сжижения поз. 2, не ниже минус 23 С;
- хлор жидкий после сжижения поз. 2, не ниже минус 23 С;
- рассол на линии входа в конденсатор поз. 2, минус 26-30 С;
- рассол на линии выхода из конденсатора поз. 2, минус 22-25 С;
- вода в испарителях поз. 4, 40-70 С;
- хлор из испарителей поз. 4, 40-60 С.
2 Давление
- хлор электролитический на входе в конденсатор поз. 2, не более 0,35 МПа;
- хлор абгазный после сжижения поз. 2, не более 0,35 МПа;
- рассол на линии входа в конденсатор поз. 2, не менее 0,4 МПа;
- хлор из танков в ж.д. цистерны, не более 0,35 МПа;
- хлор из испарителей, 0,3-0,45 МПа;
- азот, не более 12 МПа;
- воздух КИП, не менее 0,3 МПа.
3 Концентрация
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля кислорода, не более 4%;
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля водорода, не более 4%;
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля хлора, не менее 65%.
4 Уровень
- рассол в емкости поз 6, 560-2240 мм;
- хлор сжиженный в танке поз. 8, 600-2250 мм.
- рассола на линии входа в конденсаторы, поз. 2, не менее 350 м3/ч.
5.1.2 Выбор и обоснование средств контроля
При выборе приборов контроля руководствуются следующими основными положениями:
- приборы должны обеспечивать необходимую точность измерения, быть достаточно быстродействующими;
- показывающие приборы должны иметь наглядную шкалу и указатель, самопишущие приборы должны иметь точную регистрацию показаний;
- местные приборы должны быть легкодоступными для наблюдения за их показаниями, а также для монтажа и демонтажа;
- погрешность датчиков не должна выходить за допустимые пределы, защитные трубки термопар и термометров сопротивления должны быть достаточно прочными;
- защитные трубки термопар, термометров сопротивления должны быть достаточно прочными для данных рабочих условий, диафрагмы расходомеров должны иметь камеру и фланцы, рассчитанные на работу при требуемых давлениях и температурах и их установка должна отвечать требованиям соответствующих правил и норм;
- при выборе приборов контроля и автоматизации учитывается их стоимость, а также требования пожаро-, взрывоопасности.
Исходя из выше изложенных условий, выбраны следующие средства автоматического контроля:
Для контроля температуры:
а) Термопара хромель-капелевая ТХК-539;
б) Прибор контроля и регистрации пневматический ПКР.1.
Для контроля давления:
а) Измерительный преобразователь давления "Сапфир 22 ДИ". Предел измерения 0...2,5 МПа. Класс точности первый. Выходной сигнал 4...20 мА.
б) Прибор вторичный регистрирующий А-542. Входной сигнал 4...20 мА. Класс точности 0,1.
Для контроля уровня:
а) Электронный измеритель уровня ЭИУ-1;
б) Измерительный преобразователь уровня "Сапфир 22 ДГ". Выходной сигнал в пределах 4...20 мА.
в) Прибор аналоговый регистрирующий А-542.
Для контроля концентрации:
а) Датчик концентрации ГТМК-16;
б) Устройство контроля и регистрации ФЩЛ.
Для контроля расхода:
а) Передающий преобразователь расхода 13ДД11;
б) Прибор контроля и регистрации пневматический ПКР.1.
5.2 Автоматическое регулирование
Обслуживающий персонал обычно контролирует ход процесса по контрольно-измерительным приборам. Регулировать вручную давление, температуру и т.д. при помощи регулирующих органов (вентилей, задвижек, тиберов), часто расположенных далеко друг от друга, очень трудно. Такое управление производственным процессом требует значительного количества обслуживающего персонала, который не всегда в состоянии обеспечить надежное и точное, регулирование,
Дистанционное ручное управление, когда регулирование работы агрегата производится вручную из одного пункта при помощи того или иного вида энергии, значительно облегчает задачи управления процессами. Но и в этом случае управление процессом требует от персонала большого внимания и напряжения. Кроме того, количество обслуживающего персонала все же остается значительным, а регулирование несовершенным.
Наиболее совершенным и экономичным является автоматическое регулирование, когда отдельные величины или весь технологический процесс регулируется автоматически. Внедрение автоматики в производство в конечном счете приводит к резкому росту культуры производства и повышению квалификации производственных рабочих.
По принципу действия автоматические регуляторы разделяются на две группы: регуляторы прямого действия и регуляторы непрямого действия.
Регулятор прямого действия воздействует на регулируемую величину непосредственно, без промежуточных элементов, т.е. измерительная часть (регулирующий орган - вентиль, задвижка) представляет собой одно целое.
Регулятор непрямого действия состоит из измерительной части, исполнительного механизма и командной линии связи, через которую измерительная часть с помощью различных видов энергии воздействует на исполнительный механизм, обычно находящийся на некотором от нее расстоянии.
5.2.1 Выбор и обоснование параметров, управляющих воздействий и схем
При выборе параметров, управляющих воздействий и схем автоматического регулирования задаемся целью стабилизировать каждый параметр, отклонение от которого может вызвать нарушение технологического процесса.
В процессе, работы теплообменного аппарата необходимо поддерживать температуру рассола перед конденсатором в заданных пределах.
Необходимую температуру рассола обеспечивает холодильная установка цеха N 27.
Регулируем температуру:
хлор из испарителей поз. 4, 40-60 С.
Для регулирования описанных выше параметров принимали приборы пневматической системы "Старт": вторичные показывающие и регистрирующие типа ПВ 10.1Э со встроенной станцией управления и пропорционально-интегральный регулятор типа ПР3.31. Применение системы "Старт" объясняется ее взрыво- и пожаробезопасностью, высокой надежностью, небольшой погрешность (±1% от предела измерения), простотой обслуживания, сравнительно небольшой стоимостью. Даже при большой протяженности пневмолиний запаздывание распространения сигнала в этих приборах не приводит к заметному влиянию на переходный процесс и ухудшению качества регулирования.
Приборы контроля ПВ 10.1Э работают совместно с пневматическими датчиками и другими устройствами, выдающими унифицированные аналоговые сигналы в пределах от 20 до 100 МПа. ПВ10.1Э - прибор для непрерывной записи и показания величины регулируемого параметра, указания положения контрольной точки и величины давления на исполнительном механизме.
Регулятор типа ПР3.31 может быть использован для работы с датчиками, приборами контроля, задатчиками или другими устройствами со стандартными пневматическими сигналами на выходе и входе. Регулятор предназначен для получения непрерывного пропорционально-интегрального регулирующего воздействия давления сжатого воздуха на исполнительный механизм или какое-либо другое устройство системы регулирования с целью поддержания измеряемого параметра на данном уровне.
5.2.2 Выбор и обоснование средств регулирования
Данное производство относится к пожаро-взрывоопасным производствам. Применяем приборы пневматического действия. Они имеют следующие преимущества: пожаробезопасность, относительная простота конструкции, надежность при работе в тяжелых производственных условиях, простота обслуживания.
Исходя из выше изложенных условий, выбраны следующие средства автоматического регулирования:
а) Электронный потенциометр КСП-3;
б) Токовый преобразователь ПТ-ТС-68;
в) Электропневматический преобразователь ЭПП-63-ЕХ;
г) Прибор контроля пневматический показывающий и самопишущий ПВ10.1Э;
д) Мембранное исполнительное устройство ПР3.31;
е) Мембранное исполнительное устройство ПП12.2.
ПВ10.1Э - прибор контроля пневматический показывающий и самопишущий осуществляет запись и показание величины регулируемого параметра, показание величины задания и управляющего воздействия; переключение системы регулирования на ручное дистанционное, автоматическое или автоматическое программное управление; формирование задающего воздействия в автоматическом режиме и управляющего воздействия в режиме дистанционного управления.
Действие прибора основано на компенсационном принципе измерения, при котором усилие на приемном элементе, возникающее от входного давления, уравновешивается усилием от натяжения пружины обратной связи. Прибор применяется в АСУТП химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.
ПР3.31 - устройство регулирующее пневматическое пропорционально-интегральное предназначено для стабилизации параметров технологических процессов по ПИ-закону регулирования. Действие устройства основано на принципе компенсации сил. Устройство входит в систему автоматических регуляторов «Старт» и применяется в АСУТП химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Устройство построено на элементах УСЭППА (универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики).
5.3 Сигнализация и блокировка
Многие измеряемые величины поддерживаются автоматическими регуляторами с заданной степенью точности, допустимой для данного технологического режима. Однако в силу различных обстоятельств может произойти нарушение хода технологического процесса и значения измеряемых параметров выйдут из установленных пределов.
Для привлечения внимания оператора приборы снабжают сигнализирующими устройствами, которые включают световой и звуковой сигналы и оповещают оператора о нарушении технологического режима.
5.3.1 Выбор и обоснование параметров предупредительной и аварийной сигнализации
Для ведения технологического процесса в заданном режиме и своевременной информации обслуживающего персонала о резких отклонениях технологических параметров от заданных значений в настоящем проекте предусмотрена предупредительная и аварийная сигнализация. Для привлечения внимания оператора приборы снабжены сигнализирующими устройствами, которые включают в себя световые и звуковые сигналы. Сигнализация бывает одно- или двухпозиционной. При однопозиционной сигнализации прибор дает одинаковый сигнал, независимо от направления отклонения измеряемого параметра.
Для этого используются звуковой и одноцветный световой сигнал. Двухпозиционная сигнализация показывает, в какую сторону отклонился параметр. В этом случае применяют световые сигнальные лампы разного цвета или с поясняющими надписями. Если число параметров сигнализации достигает нескольких десятков, то аварийную и предупредительную сигнализацию выполняют отдельно. Для аварийной сигнализации используют лампы мигающего света. На теплообменном аппарате устанавливается комплексное устройство системы автоматики, которое предназначено для местного, полуавтоматического и автоматического управления пуском и остановом теплообменного аппарата, для защиты от аварийных режимов работы, перегрузки, для осуществления рабочей и аварийной сигнализации, а также для регулирования производительности в зависимости от изменения контролируемого параметра (по температуре теплоносителя или по давлению всасывания).
1 Температура
- хлор жидкий после сжижения поз. 2, не ниже минус 23 С;
- вода в испарителях поз. 4, не выше 70 С;
- хлор из испарителей поз. 4, 40-60 С.
2 Давление
- хлор из танков в ж.д. цистерны, не более 0,35 МПа;
- азот, не более 7 МПа;
3 Концентрация
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля водорода, не более 3%.
4 Уровень
- рассол в емкости поз 6, не менее 560 мм, не более 2240 мм;
- хлор сжиженный в танке поз. 8, не менее 600 мм, не более 2250 мм.
5.3.2 Выбор и обоснование средств предупредительной сигнализации
а) Сигнализация критических значений уровня и давления осуществляется электронным потенциометром КСП-3. При достижении критических значений этих параметров электроконтактный манометр замыкает свой контакт, который включен в цепь устройства аварийной сигнализации. Устройство предназначено для предупреждения оператора световым и звуковыми сигналами об отклонении контролируемых параметров от норм.
б) Электронный измеритель уровня ЭИУ-1;
в) Прибор контроля и регистрации ФЩЛ;
г) Прибор вторичный регистрирующий А-542.
Сводная спецификация средств контроля и регулирования представлена в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Сводная спецификация средств автоматизации
Поз |
Наименование и краткая характеристика прибора |
Тип прибора |
Кол |
Завод-изготовитель |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1-1 |
Измерительный преобразователь давления |
Сапфир 22 ДИ |
9 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
6-1 |
||||||
11-1 |
||||||
14-1 |
||||||
15-1 |
||||||
16-1 |
||||||
18-1 |
||||||
25-1 |
||||||
32-1 |
||||||
1-2 |
Вторичный электронный регистрирующий прибор |
А-542 |
10 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
6-2 |
||||||
11-2 |
||||||
14-2 |
||||||
15-2 |
||||||
16-2 |
||||||
18-2 |
||||||
19-2 |
||||||
25-2 |
||||||
32-2 |
||||||
2-3 |
Прибор контроля и регистрации пневматический |
ПКР.1 |
7 |
Саранский приборострои-тельный завод |
||
3-3 |
||||||
4-3 |
||||||
5-3 |
||||||
13-3 |
||||||
17-3 |
||||||
23-3 |
||||||
2-2 |
Электропневматический преобразователь |
ЭПП-63-ЕХ |
7 |
АО "Энерго" г.Москва |
||
3-2 |
||||||
4-2 |
||||||
5-2 |
||||||
13-2 |
||||||
17-2 |
||||||
23-2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7-1 |
Измерительный преобразователь уровня |
Сапфир 22 ДГ |
4 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
24-1 |
||||||
26-2 |
||||||
27-2 |
||||||
9-3 |
Мембранное исполнительное устройство |
ПП 12.2 |
1 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
28-1 |
Пружинный манометр общего назначения |
МПТ-160 |
4 |
"Манометр" г.Томск |
||
29-1 |
||||||
30-1 |
||||||
31-1 |
||||||
19-1 |
Чувствительный элемент давления |
Сапфир 22 ДИ |
1 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
2-1 |
Сужающее устройство |
ДКб-50 |
7 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
3-1 |
||||||
4-1 |
||||||
5-1 |
||||||
13-1 |
||||||
17-1 |
||||||
23-1 |
||||||
12-5 |
Мембранное исполнительное устройство |
ПР3.31 |
1 |
АО "Тизприбор" г. Москва |
||
12-2 |
Токовый преобразователь |
ПТ-ТС-68 |
1 |
АО "Энерго" г.Москва |
||
12-3 |
Электропневматический преобразователь |
ЭПП-63-ЕХ |
1 |
АО "Энерго" г.Москва |
||
10-1 |
Электронный измеритель уровня |
ЭИУ-1 |
3 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
26-1 |
||||||
27-1 |
||||||
12-4 |
Вторичный регистрирующий прибор со станцией управления |
ПВ 10. 1Э |
3 |
АО "Тизприбор" г.Москва |
||
20-2 |
||||||
8-5 |
Электронный потенциометр |
КСП-3 |
2 |
АО "Энерго" г.Москва |
||
9-2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
8-1 |
Термопара |
ТХК-539 |
6 |
Приборострои-тельный завод г. Луцк |
||
8-2 |
||||||
8-3 |
||||||
8-4 |
||||||
9-1 |
||||||
12-1 |
||||||
20-1 |
Датчик концентрации |
ГТМК-16 |
3 |
АО "Теплоприбор" г.Рязань |
||
21-1 |
||||||
22-1 |
||||||
21-2 |
Прибор контроля и регистрации |
ФЩЛ |
2 |
Йошкар-Олинский завод «Электроавтома-тика» |
||
22-2 |
||||||
9-4 |
Клапан регулирующий мембранный |
25С48нж |
4 |
Красный пролетарий г.Гусь хрусальный |
||
12-6 |
6 Безопасность и экологичность проекта
Введение
Забота о создании здоровых и безопасных условий труда всегда находилась и находится в центре внимания правительства, профсоюзов. На протяжении более полувека на решение теоретических и практических задач, связанных с этой проблемой, были направлены многочисленные технические, экономические, организационные и правовые мероприятия.
На первых этапах развития отечественной химической промышленности мероприятия по технике безопасности сводились к защите работающих от опасностей и вредностей производства путем применения предохранительных устройств, ограждений, вентиляции, индивидуальных защитных приспособлений. Теперь основным направлением становится создание процессов и оборудования, уменьшающих или вовсе исключающих возникновение опасностей и вредностей. Такое направление работы по оздоровлению условий труда позволяет, особенно на новостроящихся и реконструируемых предприятиях химической промышленности, создавать нормальную санитарно-гигиеническую обстановку.
Улучшение условий труда - самостоятельная и важная задача социальной политики, осуществляемой государством, оно должно заботиться об улучшении условий и охраны труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем и полном вытеснении тяжелого физического труда на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства.
В процессе сжижения осушенного хлора в конденсаторах происходит сжижение сжатого до 0,3 МПа осушенного хлоргаза из цеха диафрагменного электролиза. Хлоргаз поступает в трубное пространство конденсаторов, а в межтрубное пространство подается рассол - раствор хлористого кальция с температурой минус 28 °С и давлением 0,4 МПа из аммиачно-холодильного цеха. Сконденсировавшийся в трубном пространстве жидкий хлор с абгазами образовавшимися от неполного сжижения хлора, поступает в абгазоотделитель, в котором жидкий хлор отделяется от абгазов конденсации. При этом в насосах используются двойные торцевые уплотнения, что повышает их герметичность по сравнению с использованными ранее насосами.
Проблема охраны окружающей среды является одной из главных проблем. Основные направления решения этой проблемы закреплены в Конституции, ряде законов Российской Федерации, Республики Башкортостан, специальных постановлениях.
Главным направлением охраны природы от промышленных выбросов является создание безотходных и малоотходных технологий, а в них существенную роль играет оборудование.
6.1 Безопасность проекта
6.1.1 Общая характеристика опасностей проекта.
Основным вредным производственным фактором в отделении конденсации хлора цеха №2 ЗАО “Каустик” прежде является наличие в цехе токсичных веществ - газообразного хлора, жидкого хлора, раствора хлористого кальция.
6.1.2 Безопасность производственной деятельности и мероприятия по ее обеспечению
Производство жидкого хлора связано с применением и производством вредных веществ, которые при неправильном обращении могут вызвать отравления и тяжелые травмы.
Главными условиями, обеспечивающими безопасность в производстве жидкого хлора, является соблюдение ведения технологического режима согласно регламента, соблюдение инструкций и правил использования оборудования.
Работникам цеха необходимо знать свойства применяемых химически вредных веществ, строго выполнять все инструкции и правила по пуску, остановке и нормальной эксплуатации цеха, аварийной остановке отдельных агрегатов и в целом всего цеха.
Хлор - зеленовато-желтый газ с характерным резким запахом. Легко сжижается в маслянистую желто-зеленую жидкость.
Хлор обладает токсичными свойствами, предельно-допустимая концентрация хлора в воздухе производственных помещений по санитарным нормам не выше 1 мг/куб.м. Вдыхание воздуха, содержащего 0,003 - 0,005 мг/л хлора вызывает сильное раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей [13,С.70].
В очень небольших концентрациях хлор оказывает бактерицидное действие.
Класс опасности хлора - 2.
Рассол - раствор хлористого кальция, может иметь в своем составе аммиак, поэтому попадание раствора в глаза опасно.
Жидкий хлор: при температуре минус 15 С° при попадании на кожу вызывает обморожение. При разливе жидкого хлора он испаряется с образованием газообразного хлора, жидкий хлор токсичен. Предельно-допустимая концентрация - 1 мг/м3 [13,С.71].
Аппараты и трубопроводы с хлором должны быть герметичны. Нарушение герметичности может привести к загазованности хлором, отравлениям. Персонал производства жидкого хлора постоянно имеет при себе фильтрующие противогазы с коробками марок "Б", "М", "БКФ", а также изолирующие приборы. Спецодежда - согласно "Типовым отраслевым нормам выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений". В атмосфере производственных помещений периодически определяется содержание хлора, оно не должно превышать ПДК.
Концентрационный верхний предел взрываемости хлора - 3,4 %, нижний - 14,5 %. Температура вспышки хлора 35 С, воспламенения 410С.
По степени взрывоопасности помещение установки относится к классу В. Для эксплуатации выбираем электрооборудование без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее 1R44. Искрящие части электромашин должны быть заключены в оболочку со степенью защиты не менее IR44.
К средствам тушения при загорании относятся: противопожарный водопровод с необходимым количеством гидрантов, давление пожаротушения 0,6 МПа; химическая и воздушно-механическая пена; инертный газ; огнетушители типа ОП-5, ОУ-2; песок.
Все средства пожаротушения должны находиться в легкодоступных местах и содержаться согласно ГОСТ 12.4.009 ССБТ "Пожарная техника для объектов". К средствам защиты от распространения пожара относятся противопожарные стены и несгораемые перекрытия, предназначенные для локализации пожаров внутри зданий и сооружений.
Неисправность электрооборудования и его неправильная эксплуатация могут послужить причиной пожара или взрыва. К основным мерам защиты от статического электричества относятся: заземление оборудования и коммуникаций. Под защитным заземлением понимают преднамеренное соединение с землей нетоковедущих металлических частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением при нарушении электрической изоляции. Правилами устройства электроустановок защитное заземление нормируется по величине его сопротивления. Наибольшее сопротивление заземляющих устройств в установках напряжением до 1000 В и мощностью более 100 кВт должно быть не более 4 Ом. На проектируемой установке оно равно 4 Ом [14,С.180].
Молниезащита от прямых ударов молнии в наземные объекты осуществляется с помощью молниеотводов. Сопротивление молниезащитной системы на установке равно 4 Ом, т.к. контур заземления общий.
Основными индивидуальными защитными средствами для электроустановок до 1000 В являются: диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками, указатели напряжения и изолирующие клещи; дополнительные средства -диэлектрические калоши, резиновые коврики и изолирующие подставки.
На химических производствах с целью снижения опасности получения производственных травм, отравлений применяется комплекс норм и правил безопасного проведения работ.
Одним из основных условий безопасной эксплуатации кожухотрубчатого аппарата является компенсация температурных напряжений, возникающих в частности из-за различного расширения трубок и кожуха и создающих опасность повреждения и разгерметизации аппарата. При применении в качестве теплоносителей воды охлаждаемый продукт может попасть в линию водоснабжения, в канализационную систему и вызвать взрывы, пожары, отравления [14,С.225]
Температурные напряжения компенсируются различными приемами: иногда это достигается конструкцией трубного пучка или на кожухе устанавливают гибкие компенсаторы различного вида.
Для облегчения очистки в конструкции аппарата предусматривается удобный доступ к трубам с обоих концов, для этого крышки теплообменников должны легко сниматься, трубные пучки удобно выниматься. Очистка теплообменников трудоемкая, тяжелая и часто опасная работа.
6.2 Санитарно-технические мероприятия
6.2.1 Освещение
Для освещения производственных помещений применяются две системы искусственного освещения:
1) общее освещение, при котором осветительные приборы расположены под потолком помещения и освещают как рабочие поверхности, так и все помещение в целом;
2) комбинированное освещение, при котором помимо общего применяется также местное освещение.
Местным называется такое освещение, при котором осветительные приборы расположены непосредственно у рабочих мест и служат только для освещения рабочих поверхностей. Местное освещение должно обеспечить нормальную освещенность рабочих поверхностей и площадок помещения. Для основных производственных и вспомогательных помещений нефтехимических заводов установлены следующие нормы достаточной освещенности в люксах (лк):
помещения щитов КИП 75,
административные помещения 50
мастерские 50-75
уборные, умывальные, душевые 15
Аварийное освещение устанавливается с целью создания минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения. Оно составляет не менее 5% от основного освещения, но не менее 2 лк. Выбираем подвесной светильник повышенной надежности типа НОГЛ-80 с люминесцентной лампой мощностью 80 Вт. Для эксплуатации принимаем светильник группы «Универсал» типа СПБ.
6.2.2 Вентиляция
Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда ввиду повышенной температуры в производственном помещении, на установке предусмотрена система общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, позволяющей удалять при помощи одной установки загрязненный и перегретый воздух из всего объема помещения; чистый воздух для замещения удаленного подается при помощи другой установки. Отношение количества подаваемого воздуха к количеству удаляемого называется вентиляционным воздушным балансом. При равенстве притока и вытяжки баланс называется уравновешенным, при превышении притока над вытяжкой - положительным, в противном случае - отрицательным. Если баланс неуравновешен, то излишнее или недостающее количество воздуха выходит из помещения или поступает в него через неплотности в наружных заграждениях. Эта часть притока или вытяжки называется неорганизованной, так как места, через которые проникает воздух, и его объем нельзя точно определить. Объем подаваемого в помещение свежего воздуха, необходимого для удаления избыточного тепла и поддержания в помещении температуры, установленной санитарными нормами, определяется согласно СНиП 11-33.
Для вентиляции принимаем два двухсторонних центробежных вентилятора ЦУ 94/2, с довольно высоким критерием быстроходности - 94, т.е. вентилятор может обеспечить относительно высокую производительность 18000 м3/ч. Кратность воздухообмена общеобменной вентиляции равна 50 [14,С.101].
Аварийная вентиляция служит вытяжкой, чтобы создать в помещении некоторое разряжение и тем самым предотвратить распространение газовых смесей в соседние помещения. Кратность воздухообмена аварийной вентиляции равна 30 [14,С.101].
Для аварийной вентиляции выбрали четыре вентилятора типа Ц-4 производительностью 3000 м3/ч [14,С.110].
Подобные документы
Методика и критерии подбора спирального теплообменника, который необходим при производстве виноградного сока. Расчет теплообменного аппарата: определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции.
курсовая работа [25,7 K], добавлен 21.03.2011Расчет кожухотрубчатого теплообменника, средней разницы температур между теплоносителями, объемного и массового расхода теплоносителя, тепловой нагрузки на аппарат, массового и объемного расхода хладагента. Теплофизические свойства теплоносителей.
контрольная работа [342,0 K], добавлен 08.10.2008Применение тепловых процессов, связанных с нагреванием, охлаждением, испарением и конденсацией. Осуществление непрерывного процесса нагревания органической жидкости. Общие сведения о теплообменных процессах. Расчет кожухотрубчатого теплообменника.
курсовая работа [358,6 K], добавлен 23.01.2022Определение тепловой нагрузки аппарата, расхода пара и температуры его насыщения, режима теплообменника. Выбор конструкции аппарата и материалов для его изготовления. Подсчет расходов на приобретение, монтаж и эксплуатацию теплообменного аппарата.
курсовая работа [544,4 K], добавлен 28.04.2015Технологический расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата для установки АВТ. Определение начальной температуры нефти и выбор теплообменника. Расчет гидравлического сопротивления. Описание схемы работы аппарата. Схема контроля и регулирования.
курсовая работа [624,1 K], добавлен 11.03.2011Классификация теплообменных аппаратов. Проведение поверочного теплового и гидравлического расчётов нормализованного кожухотрубного теплообменного аппарата, предназначенного для охлаждения масла водой с заданной начальной и конечной температурой.
контрольная работа [64,1 K], добавлен 16.03.2012Математическая модель рекуперативного теплообменного аппарата. Теплофизические свойства и расчёт параметров горячего и холодного теплоносителей, гидравлический и аэродинамический, тепловой расчёты. Эскизная компоновка, интенсификация теплообменника.
курсовая работа [251,7 K], добавлен 20.04.2011Проект горизонтального кожухотрубчатого теплообменника для конденсации и охлаждения паров уксусной кислоты. Технологический расчет коэффициента теплопередачи, конденсатора, определение площади поверхности теплообмена. Подбор шестиходового теплообменника.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.09.2014Тепловой баланс, гидравлический расчет кожухотрубчатого теплообменника, тепловая нагрузка аппарата. Расчет площади теплообменника и подбор коэффициентов теплопередачи. Расчет параметров и суммарная площадь для трубного и межтрубного пространства.
курсовая работа [178,8 K], добавлен 09.07.2011Характеристика и классификация теплообменных аппаратов. Проект горизонтального кожухотрубчатого теплообменника для конденсации перегретого пара; тепловой, гидравлический и механический расчеты; определение толщины тепловой изоляции; техника безопасности.
курсовая работа [176,2 K], добавлен 13.08.2011