Технологический расчет холодильной установки

Для ВРУ характерно большое количество коммуникаций для подачи воды и электроэнергии,которые расположены на высоких эстакадах или наружных стенах зданий, что облегчает их регулярный осмотр и текущий ремонт, но значительно снижает устойчивость к воздействию ударной волны ядерного взрыва. Для повышения надежности коммуникаций следует:

заглублять основные коммунально-энергетические сети и технологические

коммуникации или размещать их на низких эстакадах обваловывать грунтом

увеличивать прочность трубопроводов постановкой ребер жесткости, хомутов, соединяющих два-три трубопровода в один пучок и др.

Система электроснабжения является определяющей на ВРУ. Повышение устойчивости этой системы достигается как проведением общегородских, так и объектных инженерно-технических мероприятий.

При питании ВРУ от районной электросистемы линии электропередачи целесообразно подводить с двух направлений. При невозможности питания от двух источников электроснабжения на случайный (аварийный) источник , в качестве которого могут использоваться передвижные электростанции. Мощность такой станции рассчитывается на ограниченную группу потребителей электроэнергии. Переход на питание от аварийных электростанций должен осуществляться автоматически без прекращения подачи электроэнергии потребителям. Электроэнергия на предприятии должна подаваться по подземным кабельным линиям.

Для предотвращения выхода из строя электрических сетей следует устанавливать устройства автоматического отключения их при образовании перенапряжений, которые могут быть созданы электромагнитными полями, возникающими при ядерном взрыве.

Исключительно важное значение имеет создание устойчивой системы водоснабжения объекта. ВРУ должен снабжаться водой не менее чем от двух источников -основного и резервного. Один из источников должен быть подземным. Этот источник наиболее надежен , так как меньше подвержен возможному разрушению от ударной волны и заражению радиоактивными и отравляющими веществами, бактериологическими средствами. В качестве подземного источника может быть использована артезианская скважина. Она находится в резерве до выхода из строя основного источника водоснабжения городского водопровода. Резервным источником может быть близко расположенный водоем, от которого от которого подведен водопровод с водозаборными и очистными сооружениями , а также автономным источником энергии, которым может служить передвижная электростанция. Кроме того, на ВРУ сооружают и заблаговременно заполняют резервуары водой .

Артезианские скважины, резервуары с запасом чистой воды и шахтные колодцы должны быть приспособлены для раздачи воды в передвижную тару и защищены от радиоактивного, химического и бактериологического заражения.

Сети водоснабжения прокладываются в земле и оборудуются задвижками для отключения отдельных участков при аварии. Пожарные гидранты и отключающие устройства на территории, которая не может быть завалена при разрушении зданий и сооружений ядерным взрывом. При выборе схемы производственного водоснабжения необходимо решать вопрос о возможности повторного (оборотного) использования воды. Это уменьшает общую потребность предприятия в воде и, следовательно, в какой-то мере повышает устойчивость работы ВРУ.

При строительстве новых сетей водоснабжения необходимо сохранить все существующие водопроводы и головные сооружения в качестве резервных. При этом должно быть обеспечено использование новых водопроводов не только для хозяйственных и производственных нужд, но и для тушения производственных пожаров. Чтобы повысить устойчивость канализации объекта, следует устраивать раздельные схемы канализации; одну для ливневых, другую для промышленных и хозяйственных (фекальных) вод.

В системе промышленной и хозяйственной (бытовой) канализации необходимо оборудовать не менее двух выпусков в городские коллекторы. На случай аварий на городских сетях и насосных станциях система канализации объекта должна иметь аварийные сбросы в расположенную рядом реку(ручей. овраг) или дождевую воду. Для сброса строятся колодцы с аварийными задвижками .которые устанавливаются на объектных коллекторах через 50 мм обычно на незаваливаемой территории.

На ВРУ проводятся противопожарные профилактические мероприятия для предотвращения пожаров, так и для создания условий .затрудняющих распространение огня и облегчающих борьбу с ним в очаге ядерного поражения. Территорию предприятия необходимо регулярно очищать от временных сгораемых сооружений и различных сгораемых сооружений.

Для повышения огнестойкости деревянных конструкций применяются огнезащитная покраска и обмазка. Покраска производиться краской светлых тонов. В качестве защитных покрытий используются огнестойкие краски, а также побелка, отражающая световое излучение, а для открытых деревянных конструкций применяются также известковая или суперфосфатная обмазка, глина. Для тушения пожаров на объектах сооружаются водоемы, оборудуются подъезды к ним ,а на берегах рек, озер и прудов создаются площадки и пирсы для установки пожарных насосов. Если невозможно использовать водоемы .то для обеспечения нужд объекта и для тушения пожаров бурят артезианские скважины. Меры по уменьшения воздействия светового излучения на технологический процесс производства и оборудование тесно связаны с мерами, проводимыми для повышения противопожарной устойчивости ВРУ.

К числу специальных мероприятий по защите технологического процесса, проводимых на объекте, при угрозе чрезвычайной ситуации, можно отнести следующие: защита от светового излучения открытых аппаратов, емкостей с горючими жидкостями и газами; уменьшение в машинном отделении до технологически обоснованного минимума смазочных масел, керосина, бензина, красок и др. горючих веществ; изменение технологии исключающее применение в производстве каких-либо огнеопасных или взрывоопасных веществ(например, использование для промывки деталей вместо керосина или бензина водного раствора хромпика); удаление горючих материалов с оконных проемов; применение автоматических линий и средств тушения пожаров как наиболее эффективных для борьбы с начинающимися пожарами от светового излучения; максимальное устранение условий создающих взрывчатые смеси в зданиях; устройство аварийных заглубленных емкостей для быстрого спуска из оборудования и технологических систем горючих жидкостей.

Восстановление нарушенного производства организуется после проведения спасательных и др. неотложных работ как логическое их продолжение, а в отдельных случаях одновременно с этими работами. Для сокращения времени на восстановление производства на объекте должны заблаговременно разрабатываться планы и проекты восстановления инженерно-технического комплекса по различным вариантам возможного разрушения создаваться и подготавливаться бригады для ремонтно-восстановительных работ, создаваться подвижная база и запасы восстановительных материалов и коммуникаций.

При планировании восстановительных работ в основу расчетов берутся возможные разрушения и повреждения элементов ВРУ, которые определяются при оценке устойчивости.

Проектирование восстановительных работ по нескольким вариантам возможного поражения объекта позволит в любой ситуации иметь готовый план восстановления, который в будущем потребует лишь корректировки. В проектах восстановления следует широко использовать типовые решения.

На устойчивость работы ВРУ, в условиях ЧС, влияют следующие факторы:

надежность защиты рабочих и служащих от воздействия чрезвычайных событий;

способность инженерно-технического комплекса объекта противостоять в

определенной степени ударной волне, световому излучению и радиации;

защищенность объекта от вторичных поражающих факторов (пожаров, взрывов,

затоплений, заражений сильнодействующими ядовитыми веществами);

надежность системы снабжения объекта всем необходимым для производства

продукции (сырьем, топливом, электроэнергией, водой и т.п.);

устойчивость и непрерывность управления производством и ГО:

подготовленность объекта к ведению спасательных и других неотложных работ и работ по восстановлению нарушенного производства.

Исследование устойчивости работы объекта народного хозяйства заключается во всестороннем изучении условий, которые могут сложиться в ЧС, и в определении их влияния на производственную деятельность.

Цель исследования состоит в том, чтобы выявить уязвимые места в работе объекта в ЧС и выработать наиболее эффективные рекомендации, направленные на повышение его устойчивости. В дальнейшем эти рекомендации включаются в план мероприятий по повышению устойчивости работы объекта, который и реализуется. Исследование устойчивости предприятий проводится силами инженерно-технического персонала с привлечением специалистов научно-исследовательских и проектных организаций, связанных с данным предприятием. Весь процесс планирования и проведения исследования можно разделить на три этапа:

1. Подготовительный этап.

На первом этапе разрабатываются руководящие документы, определяется состав участников исследования и организуется их подготовка.

2. Оценка устойчивости работы объекта в условиях ЧС.

На втором этапе проводится непосредственно исследование устойчивости работы объекта в ЧС.

3.Разработка мероприятий, повышающих устойчивость работы объекта.

На третьем этапе подводятся итоги проведенных исследований. Группы специалистов по результатам исследований подготавливают доклады, в которых излагаются выводы и предложения по защите рабочих и служащих и повышению устойчивости оцениваемых элементов производства. На каждом предприятии, исходя из его назначения, размещения и специфики производства, мероприятия по повышению устойчивости могут быть различными. Повышение устойчивости объекта будет, по существу, достигаться путем усиления наиболее слабых (уязвимых) элементов и участков объекта. Для этого на каждом объекте заблаговременно на основании исследования планируется и проводится большой объем работ, включающих выполнение организационных и инженерно-технических мероприятий. Особенно важное значение имеет проведение инженерно-технических мероприятий.

Достижения современной науки и техники позволяют осуществлять

такие решения, при которых предприятие будет устойчиво к воздействию на него даже весьма значительных избыточных давлений.

Основные мероприятия в решении задач повышения устойчивости работы ВРУ машин:

Защита рабочих и служащих от оружия массового поражения;

Повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объектов и совершенствование технологического процесса на ВРУ предприятии;

Повышение устойчивости материально-технического снабжения;

Повышение устойчивости управления ВРУ;

Разработка мероприятий по уменьшению вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них;

*Подготовка к восстановлению производства после поражения объекта;

Разработка и осуществление мероприятий по повышению устойчивости работы

объекта в большинстве случаев проводится в мирное время. Та часть работ, исполнение которых относится на военное время, планируется заблаговременно, а выполняется в условиях угрозы и после нападения противника.

Мероприятия гражданской обороны, повышающие устойчивость ВРУ машин:

Подземное расположение ВРУ (цехов);

Максимальное сокращение длины соединительных трубопроводов;

Размещение ВРУ на открытых площадках;

Сооружать убежища на наибольшую рабочую смену;

Создание автономных источников энергии и водоснабжения;

Установка автоматических отключающих устройств;

Создание резерва запчастей и механизмов для ВРУ;

Подземное хранение аммиака, фреона, масла, горючих веществ;

Плановый инструктаж рабочей смены по технике безопасности;

сИспользование проектов, получивших лицензию;

Необходимо следить за исправностью ВРУ и

инженерных сооружений, причастных к нему;

Проведение своевременных плановых и неплановых ремонтов оборудования, а также своевременная реконструкция ВРУ;

Выводы: своевременное проведение, всех вышеперечисленных мероприятий в ВРУ, окажет влияние на повышении устойчивости объекта а также обеспечит защиту рабочего персонала.

Заключение

В результате разработки проекта были определены технические характеристики установки:

· рабочее давление ;

· количество воздуха перерабатываемого установкой ;

· Коэффициент подачи насоса сжиженного газа л=0,75;

· общая потребляемая мощность установки.

В технологическом расчете были определены параметры в узловых точках установки. Определены параметры потоков на входе и выходе из аппаратов, а также доли потоков, идущих в основной теплообменник и теплообменник-ожижитель, на детандер и дроссельный вентиль. Из энергобаланса нижней колонны определена нагрузка конденсатора-испарителя.

Расчет процесса ректификации выполнен по методу Мак-Кэба и Тиле в результате чего было определено действительное число ректификационных тарелок. Оно составило 20 тарелок. Определено количество удельного расхода энергии. Выполнен термогазодинамический расчет турбодетандера, а также расчет геометрических характеристик направляющего аппарата.

Был произведен расчет переохладителя жидкого кислорода, определено расчетное число трубок в каждом слое, длины трубок в каждом слое, гидравлические потери.

В расчете нижней колонны определено гидравлическое сопротивление тарелки, в ходе которого была проверена работоспособность колонны при заданных конструктивных параметрах.

В проекте описаны: основы эксплуатации установки, выбор и обоснование схемы автоматизации, техника безопасности проведения ремонтных работ, меры безопасности при эксплуатации.

В технико-экономическом расчете были определены основные технико-экономические показатели проекта: срок окупаемости капитальных вложений на модернизацию 1,4 лет;

Список литературы

1 Архаров А.М. и др. Техника низких температур. - М.: Энергия, 1975.

2 Архаров А.М., Микулина Е.И., Марфенина И.В. Криогенные системы. В 2-х томах:

т. 1 - Основы теории расчета. - М.: Машиностроение, 1996.

т. 2 - Основы проектирования аппаратов, установок и систем. - М.: Машиностроение, 1999.

3 Будневич С. С. Расчет криогенных установок. - Л.: Машиностроение, 1979.

4 Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. - М.: Химия, 1975.

5 Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. - М.: Машиностроение, 1984.

6 Епифанова В.И., Аксельрод Л.С. Разделение воздуха методам глубокого охлаждения. В 2-х томах:

т. 1 - Термодинамические основы разделения воздуха, схемы и аппараты воздухоразделительных установок. - М.: Машиностроение, 1973.

т. 2 - Промышленные установки, машинное и вспомогательное оборудование. - М.: Машиностроение, 1973.

7 Лащинский Л.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. - Л.: Машгиз, 1970.

8 Малков М.П. Справочник по физико-техническим основам криогеники. - М.: Энергия, 1985.

9 Поберезкин А.Э. Воздухоразделительные установки. Конспект лекций для студентов специальности 8.09.05.07 „Криогенная техника и технология”. - О.: ОДАХ, 2003.

10 Таран В.М. Модуль TFS_KTЗМ. - О.: ОДАХ, 2003.

11 Усюкин И.П. Атлас. Установки, машины и аппараты криогенной техники. Часть ІІ. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.

12 Юдин Е.Я. и др. Охрана труда в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1983.

Приложения

Размещено на Allbest.ru