МинистерствоОбразования Российской Федерации
Уфимский Государственный НефтянойТехнический Университет
СтерлитамакскийФилиал
Кафедра «Оборудование
нефтехимических заводов»
КЗАЩИТЕ ДОПУЩЕН
Зав. кафедрой, член корреспондент
рецензент АН РБ, Д.Т.Н., профессор
Реконструкциятеплообменника в цехе N2 ЗАО " Каустик" с целью повышенияэффективности
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Дипломник М.Н.Исхаков
Руководитель.А.Т. Гильмутдинов
Стерлитамак 2001
Реферат
Пояснительнаязаписка проекта содержит 115 листов текста, 8 рисунков, 23 таблицы, 27наименований источников литературы.
Дипломныйпроект посвящен конструкторской разработке кожухотрубчатого теплообменногоаппарата, взамен существующего в настоящее время конденсатора хлора.
Разработанырабочие чертежи на изготовление теплообменного аппарата. Произведенмеханический расчет основных узлов теплообменного аппарата.
Рассмотренывопросы контроля и автоматизации технологического процесса, мероприятия побезопасности эксплуатации оборудования, проведено экономическое обоснованиереконструкции.
Результатыработы могут быть использованы для практического применения на производстве.
Содержание
Задание
Реферат
Введение
1 Литературный обзор
1.1 Систематизация и критическая оценкаопубликованных
отечественных и зарубежных работ потеплообменным аппаратам
1.2 Развитие процесса получения жидкогохлора, его варианты
1.3 Анализ и критическая оценка работыоборудования
отделения жидкого хлора цеха N 2 ЗАО «Каустик»
1.4 Усовершенствование оборудованияотделения
жидкого хлора цеха N 2 ЗАО «Каустик»
1.5 Патентные проработки конструкцийзмеевиковых испарителей
2 Обоснование выбора темы проекта
3 Технологическая часть
3.1 Описание реконструируемой схемыотделения
конденсации и ее аппаратурное оформление
3.2 Подготовка исходных данных длятехнологических расчетов
3.3 Расчет тепловой нагрузки конденсатора
3.4 Расчет гидравлического сопротивления
кожухотрубчатого теплообменника
4 Механическая часть
4.1 Выбор конструкционных материалов дляпроведения реконструкции
4.1.1 Таблицы химического состава имеханических
свойств конструкционных материалов
4.2 Расчет на прочность элементовконденсатора
4.2.1Расчет на прочность цилиндрической обечайк
4.2.2Расчет фланцевых соединений
4.2.3Расчет трубной решетки
4.3 Основные указания по ремонту и монтажуоборудования
отделения конденсации
4.4 Методы восстановления трубок и трубных решеток
5 Автоматизация и управление техническими системами
5.1 Автоматический контроль
5.1.1 Выбор и обоснование параметров контроля
5.1.2 Выбор и обоснование средств контроля
5.2 Автоматическое регулирование
5.2.1 Выбор и обоснование параметров,управляющих
воздействий и схем65
5.2.2 Выбор и обоснование средстврегулирования
5.3 Сигнализация и блокировка.
5.3.1 Выбор и обоснование параметровпредупредительной и
аварийной сигнализации
5.3.2Выбор и обоснование средств предупредительной сигнализации
5.4 Сводная спецификация средствавтоматизации
6 Безопасность и экологичностьпроекта
Введение
6.1 Безопасность проекта
6.1.1Общая характеристика опасностей проекта
6.1.2Безопасность производственной деятельности
имероприятия по ее обеспечению
6.2Санитарно-технические мероприятия
6.2.1Освещение
6.2.2Вентиляция
6.2.3Отопление
6.2.4Бытовые помещения
6.2.5Льготы для работающих
6.3Экологичность проекта
6.3.1Характеристика источников экологической опасности
6.3.2Выбросы, их состав, количество и влияние на окружающую среду
6.3.3Водоснабжение производства и канализация, нормы расхода воды
6.4Безопасность и экологичность проекта в чрезвычайных ситуациях
7 Экономическая част
7.1 Расчет производственной программы
7.2 Расчет капитальных вложений
7.3Расчет показателей по труду и заработной плате
7.3.1Расчет годового фонда заработной платы
7.3.2Расчет годового фонда заработной платы для ИТР
7.3.3Расчет расходов на содержание и эксплуатацию
оборудованияи цеховых расходов
7.4 Расчет себестоимости продукции
7.5 Обоснование экономическойэффективности
проектного решения
8 Заключение
Список использованных источников
Ведомости спецификаций
Введение
Внастоящее время, как и раньше, нефтехимии и химии неорганических соединенийпридается большое значение. Химическая продукция широко используется в народномхозяйстве. В связи с ограниченностью природных ресурсов и ухудшением экологииповышаются требования, предъявляемые к химической продукции.
Длявыполнения этих требований производится интенсификация производства,уменьшаются затраты на производство, улучшаются свойства продукции иуменьшаются их вредные свойства.
Дляполучения высококачественной продукции внедряются новые разработки,используются научные и технические новшества, производится реконструкцияоборудования.
Вперспективы развития производства закладываются следующие требования: мало- ибезотходное производство, уменьшение затрат, получение новых соединений и т.д.
ЦехN 2 ЗАО «Каустик» выпускает хлор жидкий, абгазы конденсации хлора.
Хлоржидкий выпускается в соответствии с ГОСТ 6718 высшего и первого сортов.
Жидкийхлор — химическая формула “С12”, жидкость янтарного цвета с резкимудушающим запахом. Чистый газообразный хлор при давлении 0,1 МПа и температуреминус 34,05 °С сжижается.
Жидкийхлор анализируют, пропуская пробу паров хлора через поглотитель с растворомвосстановителя, в приборе, снабженном бюреткой длясобирания непоглощенных примесей “нехлора”.
Попривесу поглотителя и объему “нехлора” рассчитывают вес. %С12.Нехлор далее анализируют на содержание СО2, О2, Н2.
Абгазыконденсации хлора по своему составу должны отвечать следующим требованиям:
Содержаниехлора, % не менее 65;
Содержаниеводорода, I не более 4;
Содержаниеинертных газов остальное.
Абгазныйхлор используется внутри объединения в смеси с электролитическим.
Втаблице 1 приведена характеристика сырья, материалов и полупродуктов.
Хлорнаходит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Хлорприменяется в производстве ядохимикатов — ДДТ, гексахлорана, хлорофоса,металлилхлорида и других веществ, применяемых для борьбы с вредителямисельского хозяйства — уничтожении сорняков.
Хлорприменяется в производстве цветных и редких металлов, цинка, титана, впроизводстве сильных растворителей, красителей, синтетических моющих средств,лекарственных средств.
Крометого, хлор употребляется в текстильной промышленности для отбеливания тканей, вбумажной промышленности для отбеливания целлюлозы и бумаги. Применяется хлордля хлорирования воды.
Таблица 1 — Характеристика сырья, материалов и полуфабрикатов.Наименование ГОСТ или ТУ Показатели, обязательные для проверки перед использованием в производстве Показатели пожаровзрыво-безопасности и токсичности Примечания Хлоргаз электро-лити-ческий По регламен-ту цеха диафраг-менного электро-лиза
С12 — 94-96%
Объемных
Н2 — не более 0,5%
Влага — не более 0,011%вес
(0,3 г/куб.м)
Аэрозоли — не более 10 мг/куб.м Смеси хлора и водорода, содержащие от 5,8 до 88,5% водорода в хлоре, являются взрывоопасными, ПДК хлора — 1мг / куб м. Класс опасности – 2 Азот ГОСТ 9293
РИЗГ — 1,2 МПа Непожароопасен, невзрывоопасен. На организм человека действует удушающе. Влага не более 0,01% Раствор хлорис-того кальция По регламен-ту цеха по производ-ству хлора Температура минус 28°С Пожаро и взрывоопасен
1Литературный обзор1.1Систематизация и критическая оценка опубликованных отечественных и зарубежныхработ по теплообменным аппаратам
В отечественной и зарубежнойтехнической литературе объемно рассматриваются теплообменные процессы иаппараты, их осуществляющие.
В большинстве процессовнефтеперерабатывающей промышленности используется нагрев исходного сырья, атакже применяемых при его переработке растворителей, реагентов, катализаторов ит.д.
Полученные в результате того илииного технологического процесса целевые продукты или полуфабрикаты обычнотребуется охлаждать до температуры, при которой возможны их хранение итранспортировка.
На современных нефтехимических ихимических предприятиях, где осуществляется глубокая переработка химическогосырья, на изготовление аппаратов, предназначенных для нагрева и охлаждения,затрачивается до 30% общего расхода металла на все технологические установки.Высокая эффективность работы подобных аппаратов позволяет сократить расходтоплива и электроэнергии, затрачиваемой на тот или иной процесс, и оказываетсущественное влияние на его технико-экономические показатели. Поэтому изучениюустройства и работы данных аппаратов, а также освоению методов их расчетауделяется особое внимание.
В аппаратах, где идет нагрев илиохлаждение, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из нихнагревается, другой охлаждается. Поэтому их называют теплообменными процессамивне зависимости, что является целевым назначениемаппарата: нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходитли при этом только нагрев или охлаждение или же теплообмен сопровождаетсяиспарением или конденсацией.
Применительно к химической инефтехимической промышленностям, теплообменные аппараты классифицируются потаким основным признакам:
1) способ передачи тепла;
2) назначение.
В зависимости от способа передачитепла аппараты делятся на следующие группы.
1) Поверхностные теплообменныеаппараты, в которых передача тепла между теплообменивающимися средамиосуществляется через поверхность, разделяющую эти среды.
2) Аппараты смешения, в которыхпередача тепла между теплообменивающимися средами осуществляется путем ихсоприкосновения. Для изготовления теплообменных аппаратов смешения, требуется,как правило, меньше металла; кроме того, во многих случаях они обеспечиваютболее эффективный теплообмен. Однако, несмотря на эти преимущества, аппаратысмешения часто нельзя использовать вследствие недопустимости прямогосоприкосновения теплообменивающихся потоков.
В зависимости от назначенияаппараты делятся на следующие группы.
1) Теплообменники, в которых одинпоток нагревается за счет использования тепла другого, получаемого в процессе иподлежащего охлаждению. В таких теплообменниках нагрев одного и охлаждениедругого потока позволяет сократить расход подводимого извне (сократить расходтоплива, греющего водяного пара и т.д.) охлаждающего агента.
К этой группе относятся теплообменникидля нагрева нефти на нефтеперерабатывающих установках, осуществляемого за счетиспользования тепла отходящих с установки дистиллятов, остатка, а такжепромежуточного циркуляционного орошения. Сюда относятся такжекотлы-утилизаторы, где получают водяной пар за счет использования тепланефтепродуктов, дымовых газов или катализатора на установках каталитическогокрекинга. К этой группе относятся и регенераторы холода.
2) Нагреватели, испарители,кипятильники, в которых нагрев или нагрев и частичное испарение осуществляетсяза счет использования высокотемпературных потоков нефтепродуктов и специальныхтеплоносителей (водяной пар, растворы неорганических элементов и т.д.).
В таких аппаратах нагрев илииспарение одной среды является целевым процессом, тогда как охлаждение горячегопотока является побочным и обуславливается необходимостью нагрева исходногохолодного потока.
Примером аппаратов этой группымогут служить нагреватели сырья, использующие тепло водяного пара,кипятильники, при которых в низ ректификационной колонны подводится тепло,необходимое для ректификации.
3) Холодильники и конденсаторы,предназначенные для охлаждения жидкого потока или конденсации и охлажденияпаров с использованием специального охлаждающего агента (вода, воздух,испаряющийся аммиак, пропан и др.). Охлаждение и конденсация в этих аппаратахявляются целевыми процессами, а нагрев охлаждающего агента — побочным. К такимаппаратам относятся холодильники и конденсаторы любой химической инефтехимической установки, предназначенные для охлаждения и конденсацииполучаемых продуктов.
При регенерации тепла того илииного продукта его окончательное охлаждение до температуры, требуемой длябезопасного транспорта и хранения, обычно завершается в холодильниках.
4) Кристаллизаторы,предназначенные для охлаждения соответствующих жидких потоков,сопровождающегося выделением кристаллов вещества. В зависимости оттемпературного режима кристаллизации в этих аппаратах в качестве охлаждающегоагента используется вода и специальные хладагенты в виде рассолов, испаряющихсяаммиака, пропана и др.
В нефтепереработкекристаллизаторы используются при депарафинизации масел, обезмасливаниипарафинов и др.
Поверхностные теплообменныеаппараты классифицируются в зависимости от их конструкции. К их числу относятсяследующие.
1) Кожухотрубчатые аппараты снеподвижными трубчатыми решетками. Схема данного аппарата представлена нарисунке 1.1. Такие аппараты имеют цилиндрический кожух 1, в котором расположентрубный пучок 2; трубные решетки 3 с развальцованными трубками крепятся ккорпусу аппарата. С обеих сторон теплообменный аппарат закрыт крышками 4.
Аппарат оборудован штуцерами 5для ввода и вывода теплообменивающихся сред; одна среда идет по трубкам, другаяпроходит через межтрубное пространство.
Существенное различие между температурамитрубок и кожуха в этих аппаратах приводит к большему удлинению трубок посравнению с кожухом, что обуславливает возникновение напряжения в трубнойрешетке 3, нарушает плотность вальцовки труб в решетке и ведет к попаданиюодной теплообменивающейся среды в другую. Поэтому теплообменники этого типаприменяют при разности температур теплообменивающихся сред, проходящих черезтрубки и межтрубное пространство, не более плюс 50 °С и при сравнительнонебольшой длине аппарата.
Очистка межтрубного пространстваподобных аппаратов сложна, поэтому теплообменники данного типа применяются втех случаях, когда среда, проходящая через межтрубное пространство, являетсячистой, неагрессивной, т.е. когда нет необходимости в чистке.
Достоинством аппаратов этого типаявляется простота конструкции и, следовательно, меньшая стоимость,
2) Теплообменные аппараты стемпературным компенсатором.
Схема этого теплообменногоаппарата представлена на рисунке 1.2. Данный теплообменник имеет неподвижныетрубные решетки и снабжен устройствами в виде линз для компенсации различия вудлинении кожуха и труб, возникающего вследствие различия их температур.
Теплообменный аппарат с плавающейголовкой, изображенный на рисунке 1.3. Является наиболее распространенным типомповерхностных аппаратов.
Подвижная трубная решеткапозволяет трубному пучку свободно перемещаться независимо от корпуса. Ваппаратах этой конструкции температурные напряжения могут возникать лишь присущественном различии температур трубок.
В теплообменных аппаратах подобноготипа трубные пучки сравнительно легко могут быть удалены из корпуса, чтооблегчает их ремонт, чистку или замену.
3) Теплообменники с U-образнымитрубками. Схема теплообменника класса представлена на рисунке 1.4. Данныеаппараты имеют одну трубную решетку, в которую ввальцованы оба конца U-образныхтрубок, что обеспечивает свободное удлинение трубок при изменении температуры.Недостатком таких аппаратов является трудность чистки внутренней поверхноститруб, вследствие которой они используются преимущественно для чистки продуктов.
4) Теплообменные аппараты сдвойными трубками. В таких аппаратах имеются две трубные решетки, размещенные содной стороны аппарата. В одной трубной решетке развальцованы трубы меньшегодиаметра, в другой — трубы большего диаметра, нижние концы которых заглушены.Такая конструкция обеспечивает независимое удлинение труб.
В аппаратах этого типа одна изтеплообменивающихся сред поступает через штуцер в пространство между крышкой иверхней трубной решеткой, откуда направляется вниз по трубкам малого диаметра.По выходе из них поток возвращается по кольцевому пространству между трубками,собирается в пространстве между трубными решетками, а затем выводится изаппарата.
В зависимости от типа и числаперегородок описанные выше кожухотрубчатые теплообменники делятся на:
а) одноходовые;
б) двухходовые;
в) многоходовые.
Как в трубном, так и в межтрубномпространстве аппараты с перегородками:
а) продольными и поперечными вмежтрубном пространстве;
б) секторными;
в) сегментными;
г) кольцевыми./> />
1 — корпус; 2 — трубки; 3 — трубная решетка; 4 — крышка; 5 — штуцер.
Рисунок 1.1 — Теплообменный аппарат снеподвижными трубными решетками
/> />
Рисунок 1.2 — Кожухотрубчатыйтеплообменник с линзовыми компенсаторами 1
Рисунок 1.3 — Кожухотрубчатыйтеплообменник с плавающей головкой
В зависимости от расположениятеплообменных труб различают теплообменные аппараты типов;
а) горизонтального;
б) вертикального.
Эффективность кожухотрубчатыхтеплообменник аппаратов повышается с увеличением скорости движениятеплообменивающихся потоков и степени их турбулентности. Для повышения скоростипотоков теплообменивающихся потоков, лучшей обтекаемости поверхноститеплообмена и создания большей турбулентности потоков в кожухотрубчатыхтеплообменных аппаратах применяют специальные перегородки. Увеличение скоростидвижения жидкости в трубках при неизменной производительности достигаетсяразмещением перегородок в крышках распределительной камеры теплообменногоаппарата, в связи с чем изменяется число ходов потока жидкости, проходящейчерез трубки. Схемы поперечных перегородок трубного пучка представлены нарисунке 1.5.
Таким путем могут быть созданыаппараты с любым числом ходов. При помощи продольных перегородок можно изменятьчисло ходов теплоносителя в межтрубном пространстве, тем не менее такиеперегородки не получили широкого распространения так как трудно обеспечитьгерметичность между перегородками и корпусом.
Наибольшее распространениеполучили сегментные перегородки. Важно, чтобы зазор между внутреннейповерхностью кожуха и перегородкой был минимальным, что позволяет сократитьутечку жидкости проходящей через межтрубное пространство и не участвующей в теплообмене. Вместе с этим зазордолжен быть достаточным для удобства извлечения пучка труб при его ремонте.
/>
Рисунок 1.4-Кожухотрубчатый теплообменник с U-образными трубками
/> />
а) сегментная; б) секторная; в) кольцевая; г) поперечная в межтрубномпространстве.
Рисунок1.5 — Типы перегородок
В зависимости от характеранаправления потока, теплообменные аппараты делятся на:
а) прямоточные;
б) противоточные;
в) смешанного тока;
г) перекрестного тока.
5) Теплообменные аппараты типа«труба в трубе» могут иметь жесткую конструкцию (рисунок 1.6) илибыть разборными (рисунок 1.7). В таких аппаратах теплообмен происходит междусредами, двигающимися по трубкам и кольцевому пространству, которое образуетсямежду трубами большого и малого диаметров. В аппарате этого типа легче, чем вкожухотрубчатых теплообменных аппаратах обеспечиваются более высокие скоростидвижения, что позволяет иметь более высокие коэффициенты теплопередачи изначения теплонапряженности поверхности нагрева. Кроме того, в аппаратах типа«труба в трубе» легче обеспечить противоток междутеплообменивающимися средами.
Теплообменные аппараты«труба в трубе» состоят из ряда последовательных элементов,образуемых двумя соосными трубками разных диаметров. Один из теплоносителейдвижется по внутренней трубке, а второй — кольцевом пространстве между наружнойповерхностью внутренней трубки и внутренней поверхностью внешней трубки.Элементы соединяются между собой калачами, образуя плоский змеевик любойтребуемой длины, прямые участки которого имеют рубашки.
Внешние трубы соединяютсяпосредством патрубков с фланцами,чем создается длинный путь теплоносителя в кольцевом пространстве. Благодарятакому способу соединения отдельных элементов аппарат может быть легкодемонтирован для очисткиповерхности теплообмена и ремонта.
Кроме жесткого соединения соосныхтруб каждого элемента, при необходимости частой чистки всех поверхностейприменяют разъемное соединение труб. В случае больших разностей температуробоих теплоносителей разъемное соединение труб осуществляется при помощисальников, обеспечивающих компенсацию термического расширения.
Достоинством рассматриваемыхтеплообменных аппаратов является возможность создания высоких и даже одинаковыхскоростей обоих теплоносителей и, следовательно, больших коэффициентовтеплоотдачи. К числу их недостатков относятся большое гидравлическоесопротивление и значительная металлоемкость.
6) Спиральные аппараты.Своеобразной разновидностью поверхностных теплообменных аппаратов являетсяаппарат, принципиальное устройство которого представлено на рисунок 1.8.
Спиральные теплообменники состояткаждый из двух спиральных каналов, навитых из рулонного металла вокругцентральной перегородки (керна), разделяющей полости входа одного и выходадругого теплоносителя. Спирали образуют каналы прямоугольного сечения, боковымистенками которых служат две тщательно уплотняемые торцевые крышки.Теплоносители движутся по спиральным каналам в противоположных направлениях!один от центра к периферии, другой — от периферии к центру. Ширинапрямоугольного сечения канала бывает от 0,2 до 1,5 м, высота — 8 и 12 мм;толщина рулонного листа зависит от рабочего давления аппарата, поверхностьтеплообмена достигает 100 м2. Крышки аппарата легко снимаются, такчто каналы доступны для механической очистки. Благодаря постоянному поперечномусечению каналов по всей их длине и отсутствию резких изменений направленияспиральные теплообменники могут применятся для нагревания и охлаждения шламов,жидкостей с взвешенными твердыми примесями, а также высоковязких жидкостей.Достоинствами рассматриваемых аппаратов являются также компактность и небольшиепотери тепла в окружающую среду. К их недостаткам относятся высокая стоимость изатруднительность эксплуатации (сложность или даже невозможность ремонта вслучае появления течи в сварных швах, местной коррозии и т.п.).В качествеконденсаторов или подогревателей жидкостей и газов конденсирующимися парамиспиральные теплообменники не имеют
преимуществ перед другимиаппаратами и применяются редко.
/>
Рисунок 1.8 — Спиральныйтеплообменный аппарат
7) Пластинчатые теплообменныеаппараты. Их удельная рабочая поверхность достигает 1500 мг/м3.Аппарат состоит из набора стягиваемых гофрированных пластин, разделенных эластичнымипрокладками, образующими изолированные (герметичные) каналы для встречногодвижения двух теплоносителей. Пластины располагаются с шагом 3-6 мм. Благодарягофрированной форме пластин каналы имеют волнистые стенки, обусловливающиеинтенсивную турбулизацию потока и, следовательно, рост коэффициентовтеплоотдачи, а также компактное размещение поверхности теплообмена.
Существует множество других формпрофиля пластин, часто направленных на увеличение их жесткости путем созданиявзаимных опор по множеству равномерно расположенных точек.
Каждая пластина имеет большуюпрокладку по периметру, ограничивающую канал для данного теплоносителя, и дваугловых отверстия для его входа и выхода, а также две малые прокладки, изолирующие два других угловыхотверстия для прохода второго теплоносителя. Таким образом, в углах стянутогопакета пластин образуются четыре канала для раздельного входа и выхода обоихтеплоносителей. Аппарат может работать не только с параллельным распределениемпотоков по всем каналам; при необходимости каждый поток может проходитьпоследовательно через все каналы или отдельные группы их. Достоинствомрассматриваемого аппарата, помимо компактности и интенсивности теплообмена,является возможность полной его разборки для механической очистки. К числунедостатков относятся необходимость очень тщательной сборки для герметизациибольшого числа каналов, а главное — ограниченная тепловая и коррозионнаястойкость доступных прокладочных материалов.
8) Неразборные аппараты. К нимотносится пластинчатый аппарат с волнообразными каналами и перекрестнымдвижением теплоносителей. Аппарат собирается из штампованных листов спрерывистыми овалообразными или полусферическими выступами, при сварке которыхобразуются каналы различной волнообразной формы для потоков в продольном ипоперечном направлениях. Объем стоимость аппарата в несколько раз меньше, чем укожухотрубного с той же теплопроводностью.
9) Широкое применение получилипластинчато — ребристые теплообменные аппараты, компактность которых достигает2000 мг/м3. Большими достоинствами этих аппаратов являются:возможность осуществления теплообмена между тремя, четырьмя, и болеетеплоносителями; наименьший вес и объем по сравнению с другими аппаратами. Посвоему устройству пластинчато-ребристые теплообменники представляют собой набортонких пластин, между которыми располагаются тонкие гофрированные листы, припаянные к каждой пластине. Такимобразом, образуются оребренные поверхности теплообмена, а теплоносительразбивается на ряд мелких потоков. Аппарат может быть собран из любого числапластин, а теплоносители могут двигаться либо прямотоком, либо перекрестнымтоком. Ребра бывают:
а) гофрированные;
б) рифленые;
в) прерывистые;
г) чешуйчатые;
д) шиловидные.
10) Блочные аппараты. Ихприменяют для теплообмена между химически агрессивными жидкостями, недопускающими контакта с доступными конструкционными материалами. В блокахпрямоугольного или круглого сечения во взаимно перпендикулярных плоскостяхпросверлены сквозные вертикальные и горизонтальные каналы диаметром 15 — 28 мм.Аппарат состоит из нескольких блоков, торцевых и боковых металлических (обычночугунных) крышек, зажатых стальными стяжками движение теплоносителей возможноодно- и многоходовое.
11) Погружные аппараты.Специфической особенностью аппаратов этого типа является наличие емкости — ящика, в которую погружены теплообменные трубы. В ящике находится охлаждающаясреда, например вода. Аппараты данного типа используют в качестве холодильниковили холодильников — конденсаторов.
Различают змеевиковые и секционныеаппараты.
К недостаткам аппаратов подобноготипа относится их громоздкость и повышенный расход металлам. Кроме того, вящике свободное сечение для прохода воды велико, вследствие чего скоростьдвижения воды мала и относительно малы коэффициентытеплоотдачи от стенок змеевика к воде.
12) Оросительные теплообменники.Они представляют собой змеевик, состоящий из соединенных двойниками труб,которые расположены горизонтальными и вертикальными рядами.1.2Развитие получения жидкого хлора, его варианты
Современное производство жидкогохлора оборудовано аппаратами и устройствами, обеспечивающими довольно высокиекачественные показатели, требуемые разработанными стандартами и техническимиусловиями на производимую хлорную продукцию.
В настоящее время получение жидкогохлора методом конденсации производится теплообменными аппаратами типа“элементный кожухотрубчатый”.
С учетом недостатков, указанных вразделе 1.1 настоящего дипломного проекта применительно к теплообменнымаппаратам типа " элементный кожухотрубчатый ", возможны вариантызамены данных теплообменников на аппараты других типов.
Повышаются требования кполучаемому жидкому хлору, такие как:
а) уменьшение доли влаги вхлоргазе.
б) увеличение коэффициентасжижения хлора.1.3Анализ и критическая оценка работы оборудования отделения жидкого хлора цеха N2 ЗАО «Каустик»
Анализ работы оборудованияотделения жидкого хлора цеха N 2 ЗАО «Каустик» показал, что имеютсянекоторые недостатки в существующем на настоящее время оборудовании.
В частности подвергался критическойоценке конденсатор — теплообменный аппарат типа элементный кожухотрубчатый.Были указаны следующие недостатки:
а) большая площадь, занимаемаясуществующими конденсаторами
б) большое количествоконденсаторов;
в) большое количество металла наединицу поверхности;
г) малое время между проведениемремонтных работ.
Также подвергся анализусуществующий испаритель. К нему тоже была предъявлена критическая оценка, вчастности указывались недостатки:
а) громоздкость;
б) повышенный расход металла наединицу оборудования;
в) малая скорость движения воды;
г) малый коэффициент теплоотдачиот стенок змеевика к воде.
На основании проведенного анализаработы оборудования отделения конденсации хлора цеха N 2 ЗАО«Каустик» и полученных критических оценок было предложено заменитьсуществующий в настоящее время теплообменный аппарат типа элементныйкожухотрубчатый на новый — кожухотрубчатый вертикальный.1.4Усовершенствование оборудования отделения конденсации цеха N 2 ЗАО«Каустик»
В настоящее время в отделении конденсациижидкого хлора цеха N2 ЗАО «Каустик» установлено оборудование,позволяющее получать жидкий хлор в соответствии с ГОСТ 6718 и абгазыконденсации.
В технологическую схему отделениявходят;
а) ресивер хлора;
б) конденсатор типа элементныйкожухотрубчатый;
в) абгазоотделитель;
г) танк жидкого хлора;
д) испаритель змеевиковый;
е) бак для рассола.
Было решено провестиусовершенствование данного отделения путем его реконструкции и произвестизамену существующего конденсатора на кожухотрубчатый.
Замена элементного конденсаторана кожухотрубчатый позволило бы уменьшить количество конденсаторов, что должноотразиться на занимаемой отделением площади, уменьшить содержание влаги всконденсировавшемся хлоре, увеличить время между ремонтами и т.д.Также былопредложено заменить существующий змеевиковый испаритель на прямоугольный, чтотакже при внедрении его в производство позволило бы улучшить качествополучаемого хлора. Усовершенствование оборудования отделения заменойконденсатора на новый является темой для данного дипломного проекта.1.5Патентные проработки конструкций змеевиковых испарителей
Змеевиковый испаритель дляиспарения части жидкого хлора, полученного в результате конденсации,представляет собой теплообменный аппарат, в котором холодный теплоноситель — жидкий хлор поступает в змеевик, горячий теплоноситель — вода находится внутриемкости.
Были предложены различныеавторские предложения и оформлены патенты по улучшениям конструкций испарителяи змеевика для повышения производительности паров, экономии материалов.
Ниже приведена патентнаяпроработка конструкций змеевиковых испарителей за последние 15 лет. Приведенозадание на проведение патентных исследований и справка о поиске.
Авторами [22] был предложентеплообменный аппарат, содержащий корпус с коаксиально расположеннымитрубчатыми змеевиками, чередующимися с цилиндрическими перегородками,отличающимся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждая изперегородок выполнена составной из частей, соединенных одна с другой свозможностью разъема и образующих герметичные полости, заполненныетеплоаккумулирующим веществом. Аппарат по п. 1, отличающийся тем чтоперегородки выполнены из эластичного материала и имеют контакт со змеевиками собразованием спирального канала для теплоносителя.
Авторами [23] была предложенаконструкция теплообменного змеевика, содержащего вертикальные рядыгоризонтальных труб, установленных с возможностью взаимного перемещения иснабженных поперечными опорными ребрами имеющими горизонтальные кромки иразмещенными в вертикальных плоскостях, отличающегося тем, что, с цельюповышения надежности каждой трубе опорные ребра установлены под углом к ее оси,а в смежных рядах ребра наклонены в противоположные стороны.
Авторами [24] был предложенвертикальный теплообменный аппарат, содержащий корпус с размещенными внутризмеевиковыми трубами, навитыми на полый центральный сердечник и подключенными кколлекторам, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности инадежности, над центральным сердечником размещен второй сердечник, одним изторцов прикрепленный к внутренней стенке корпуса, имеющий радиальные отверстияна боковой поверхности и снабженный индивидуальным кожухом с днищем на одномторце присоединенным другим торцом к внутренней стенке корпуса с образованиемкамеры, в которой размещены дополнительные трубчатые змеевики, навитые навторой сердечник, при этом днище кожуха снабжено патрубком, введенным внутрьцентрального сердечника, а на боковой поверхности кожуха выполнены отверстия,расположенные под дополнительными трубчатыми змеевиками.
Авторами [25] был предложентеплообменник, содержащий корпус с размещенными внутри него пучкомпереплетенных между собой полимерных трубок подключенных к раздающему исобирающему коллекторам и образующих коаксиально установленные полые цилиндры,отличающийся тем, что с целью повышения эксплуатационной надежности, трубкипереплетены попарно с организацией в них противоточного движения и установленыс образованием автономных змеевиковых секций в каждом полом цилиндре.
Теплообменник по п.1, отличающийсятем, что трубки в каждой секции расположены с шагом, равным 1,2 — 1,3 ихнаружного диаметра.
Авторами [26] был предложениспаритель, содержащий цилиндрический корпус с соосно установленным внутри негос образованием кольцевой полости полым вытеснителем с навитыми змеевиком ипатрубки для подвода и отвода низкотемпературного агента высокого давления ивысокотемпературного агента, один из которых размещен по оси вытеснителя исообщается с кольцевой полостью, отличающийся тем, что с целью повышения эффективноститеплообмена, он снабжен патрубками для подвода и отвода паровнизкотемпературного агента низкого давления, расположенными соответственно внижней и верхней частях вытеснителя, при этом змеевик соединен с патрубками для подвода и отвода высокотемпературного агента, апатрубок для подвода паров низкотемпературного агента высокого давленияразмещен по оси вытеснителя.
Испаритель по п.1, отличавшийсятем, что вытеснитель выполнен в виде цилиндрической трубы с навалыдованнойвинтообразной канавкой.
Авторами [27] был спроектированиспаритель, содержащий корпус с патрубками отвода парогазовой смеси и подводаконденсата, расположенным в его верхней части, патрубком подвода горячеготеплоносителя, расположенным в его верхней части, плоские вертикально установленныетеплообменные элементы с трапецеидальным продольным сечением и заглушеннымиверхними торцами элементов и патрубком подвода охлаждающего теплоносителя,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путеминтенсификации теплообмена, он дополнительно снабжен наклонными перегородками,установленными одна над другой с образованием чередующихся проемов спротивоположными боковыми стенками теплообменных элементов и конфузорныхканалов между соседними перегородками, верхние поверхности перегородок снабженыпористыми накладками, а шаг между соседними перегородками уменьшается снизувверх.
ЗАДАНИЕ
напроведение патентных исследований
Наименование темы поиска: Реконструкцияотделения
конденсации жидкого хлора ЗАО«Каустик»
Задача патентных исследований: Поискконструкции теплообменногоаппаратаКраткое содержание работы Срок исполнения Отчетный документ Разработка конструкции теплообменного аппарата с 15.03.2001 по 20.05.2001 Справка о поиске
Руководительдипломного проекта: А.Т. Гильмутдинов
Студентгруппы МЗ-96-31 М.Н. Исхаков
Эксперт(информатор) патентного отдела Р.В.Ильясова
2Обоснование выбора темы дипломного проекта
На основании произведенногоанализа работы оборудования отделения конденсации хлора цеха N 2 ЗАО «Каустик»и вынесенной ему оценки, было решено дать задание на проектированиереконструкции отделения в настоящем дипломном проекте.
Было предложено произвестипроектирование на замену существующего в настоящее время конденсатора хлора нановый теплообменный аппарат — кожухотрубчатый.
3Технологическая часть3.1Описание реконструируемой части схемы отделения конденсации и ее аппаратноеоформление
Технологический процесс полученияжидкого хлора состоит из следующих стадий:
а) сжижение осушенного хлора в конденсаторах;
б) хранение жидкого хлора;
в) испарение жидкого хлора;
г) налив жидкого хлора вжелезнодорожные цистерны.
Сжижение осушенного хлора вконденсаторах производится следующим образом: сжатый до 0,3 МПа осушенныйхлоргаз из цеха диафрагменного электролиза подается на сжижение в конденсаторпоз. 2. Хлоргаз поступает в трубное пространство конденсаторов, а в межтрубноепространство подается рассол-раствор хлористого кальция с температурой минус 28°С и давлением 0,4 МПа из аммиачно-холодильного цеха. Сконденсировавшийся втрубном пространстве жидкий хлор с абгазами, образовавшимися от неполногосжижения хлора, поступает в абгазоотделитель поз. 3, в котором жидкий хлоротделяется от абгазов конденсации.
Абгазы конденсации, содержащие неменее 65% хлора, подаются из верхней части абгазоотделителя потребителям, ажидкий хлор самотеком сливается в танки поз. 8.
Сжижение ведется таким образом,чтобы содержание водорода в абгазах не превышало 4% объемных. Регулированиесодержания водорода в абгазах производится изменением расхода рассола наконденсаторы, т.е. изменением температуры сжижения, а также изменением давленияв системе.
Далее жидкий хлор поступает нахранение. Жидкий хлор самотеком сливается в танк из абгазоотделителей. Давлениев танке должно быть от 0,03 до 0,05 МПа ниже, чем в абгазоотделителях.
Избыточное давление, создаваемоев танках поступающим жидким хлором, беспрерывно стравливается в линию абгазовконденсации и далее потребителю. Для подготовки танков к ремонту предусмотреностравливание избыточного давления в линию абгазов и далее на очистку от хлора вотделение корпуса 107 на абсорбцию.
Для обеспечения необходимогозапаса хранения жидкого хлора в отделении установлено 5 танков поз.8 емкостьюпо 125 куб.м. каждый.
Один из пяти танков являетсярезервным и не подлежит заполнению.
Из танков жидкий хлорпередавливается с помощью сухого азота давлением 1,2 МПа на испарительнуюстанцию и на налив в железнодорожные хлорные цистерны. Контроль за поступлениемжидкого хлора в танк осуществляется по прибору КИП. Наполнение танка жидкимхлором производится по 1,25 кг жидкого хлора на 1 литр сосуда и составляет 156т.
Часть полученного жидкого хлораотправляется на испарение. Узел испарения предназначен для испарения хлора иподачи его внутризаводским потребителям.
Жидкий хлор из танков давлениемазота до 1,2 МПа подается в испаритель поз.4. Испаритель представляет собойвертикальный цилиндрический аппарат, заполненный водой. Внутри аппаратаразмещен змеевик, по которому проходит и испаряется жидкий хлор.
Температура воды в испарителяхподдерживается автоматически в пределах не более плюс 70 °С поступающим острымпаром. Выходящий из змеевика испаренный хлоргаз с температурой не более плюс 65 °С под давлением 0,4 МПапоступает потребителю.
После завершения всех стадийпереработки хлора жидкий хлор поступает на налив в желез, нодорожные цистерны.Налив в железнодорожные цистерны должен вестись в соответствии с действующейинструкцией по безопасной эксплуатации цистерн, контейнеров (бочек) и баллоновдля жидкого хлора.
Готовая цистерна для наполненияжидким хлором устанавливается на весы. Башмаки устанавливаются на рельсы собеих сторон весов в упор к колесам цистерны. Все вентили на верхнем люкецистерны должны быть закрыты. Со стороны железнодорожного пути должны бытьпоставлены сигналы размером 400x500 мм с надписью «Стой, проезд запрещен,производится налив цистерны».
Стрелку железнодорожного путизапереть на замок.
Цистерну наполняют через сифонныйвентиль. Масса нетто заполненной цистерны 46700 кг (при емкости котла 38,1куб.м.). При наполнении цистерны сброс абгазов производится через один из двухабгазных вентилей, к которому присоединен абгазный трубопровод. Во время наливадавление в цистерне не должно превышать 0,7 МПа по манометру на цистерне. Посленалива цистерны необходимо произвести проверку герметичности запорных вентилей,предохранительного клапана и всех фланцевых соединений. Проверка производитсяаммиаком. При обнаружении пропусков они должны быть ликвидированы. Только послеэтого можно продолжать налив цистерны. При обнаружении неисправности взаполненной цистерне жидкий хлор необходимо передавить обратно в танк сухимазотом давлением 0,12 МПа.
После окончания наполненияцистерны абгазную и наливную линии продуть сжатым азотом со сбросом на очисткуабгазов. Все вентили на цистерне и на линиях закрыть, отсоединить абгазную исливную линии. На вентили цистерны и на линиях ставятся заглушки.
Обслуживающий цистерну персоналдолжен иметь при себе противогазы инадевать их при наличии или возможном выделении газа. При наполнении цистерныпри отсоединении линий, при установке заглушек на вентилях цистерны и натрубопроводах хлора работу необходимо вести в противогазах и в рукавицах.Ответственным лицом за соблюдение всех правил при наполнении цистерны являетсястарший аппаратчик отделения.3.2Подготовка исходных данных для технологических расчетов
Для проведения технологическогорасчета теплообменного аппарата в отделении жидкого хлора ЗАО«Каустик» необходимо определить параметры исходного сырья и получаемыхпродуктов переработки.
В качестве горячего теплоносителяиспользуется хлоргаз, поступающий в трубное пространство конденсатора.
В качестве холодноготеплоносителя применяется раствор хлористого кальция.
Из отделения диафрагменногоэлектролиза электролитический хлоргаз поступает в отделение конденсации жидкогохлора со следующими режимными параметрами:
а) температура, °С 30
б) давление, МПа 0,21
в) количество хлоргазапоступающего в конденсатор, м3/ч 3340
В данном состоянии хлор имеет плотность:
r =4,11 кг/м3
На выходе из конденсатора жидкийхлор имеет температуру минус 26,7 °С.
Коэффициент сжижения, % 79
Рассол, поступая в конденсатор,имеет температуру минус 30 °С и нагревается до температуры минус 27 °С.
Рассол подается под давлением,МПа 0,33.3Расчет тепловой нагрузки конденсатора
Примем индекс “1” для горячеготеплоносителя (хлоргаза), индекс “2” для холодного теплоносителя (рассола).
Среднюю температуру t2,°С, рассола определяем согласно [19, С.214]:
t2 = 0,5×( t2n + t2k), (3.1)
где t2n — температура рассола на входе, °С;
t2k — температура рассола на выходе, °С.
t2 = 0,5×[(-30) + (-27)] =-28,5 °С.
Среднюю температуру хлоргаза, tl,°C, определяем согласно [19, С.214]:
tl — t2+ dtcp, (3.2)
Среднюю разность температур припротивотоке теплоносителей dtcp, °C, определяем согласно [19, С.214]
dtcp = (dtб — dtм ) / ln ( dtб /dtм ), (3.3)
где dtб — большаяразность температур, °С;
dtм — меньшая разность температур, °С.
Для определения большей и меньшейразностей температур, рассмотрим температурные переходы при теплопередаче
хлоргаз
+30 ———> -26,7
рассол
-27
dt= 57 dt= 3,3
Соответственно принимаем:
dtб= 57 °C dtм= 3,3 °C
Тогда средняя разность температурпри противотоке составит:
dtcp = ( 57- 3,3 ) / ln ( 57 / 3,3 ) = 18,85 °С
Средняя температура хлоргазасоставит:
t1= -28,5 + 18,85 = -9,65 °С
С учетом потерь холода в размере5%, тепловую нагрузку определяем согласно [19, С.45]:
Q = 1,05 × U1× r1×( Hlн – c1× t1к), (3.4)
где Q — тепловая нагрузкаконденсатора, Вт;
U1 — объемный расход хлоргаза, м3/ч;
r1 — плотность хлоргаза при его средней температуре, кг/м3;
Н1н — энтальпия перегретого пара хлоргаза, Дж/кг;
cl — удельная теплоемкость хлоргаза, Дж/(кг×£);
t1k — конечная температура хлора, С.
Согласно исходных данных объемный расходхлоргаза:
U1 = 3340м3/ч
Согласно [2, С.10] плотность хлоргаза приего средней температуре составит:
р1 = 4,11кг/м3.
Согласно [2, С.10] энтальпия перегретого пара хлоргаза составит:
Н1н=529000 Дж/кг
Согласно [2, С.12] удельная теплоемкость хлоргаза составит:
cl = 355Дж/(кг×°С)
Тепловая нагрузка конденсатора:
Q = 1,05 × 3340 × 4,1 × [52900 — 355 × (-26,7)] /3600 = 231860,9 Вт
Массовый расход холодного теплоносителя G2, кг/с,определили согласно [17, С.19]:
G2 = Q / с2× (t2k — t2h); (3.5)
где Q — тепловая нагрузка конденсатора, Вт;
с2 — удельная теплоемкость рассола, Дж/(кг×°С);
t2k — температура рассола на выходе из конденсатора, °С;
t2h — температура рассола на входе вконденсатор.
Удельная теплоемкость рассола с2,Дж/(кг×°С), определили согласно [2, С.15]:
с2 =2706,74 Дж/(кг×°С)
G2= 231860,9 / ( 2706,74 ×[ (-27) — (-30) ] ) = 28,56 кг/с
Массовый расход хлоргаза, G1, кг/с, определили согласно[19, С.216]:
Gl = U1× r1, (3.6)
где U1 — объемный расход хлоргаза, м3/ч;
r1 — плотность хлоргаза при его средней температуре, кг/м3.
Объемный расход хлоргазаприняли:
U1 = 3340м3/ч
Согласно [2, С.10] плотность хлоргаза при его средней температуресоставит:
р1 = 4,11кг/м3
Массовый расход хлоргаза составит:
G1 = 3340 × 4,11 / 3600 = 3,54кг/с
Объемный расход рассола определяемсогласно[16, С.216]:
U2= G2 / p2 (3.7)
где G2– массовый расход рассола, кг/с;
р2 — плотность рассола при температуре минус 28,5°С.
Массовый расход рассолаопределили в формуле (3.5) настоящего диплома:
G2= 28,56 кг/с
Определим варианты теплообменныхаппаратов согласно ГОСТ 15118, ГОСТ 15120 и ГОСТ 15122.
Для этого приняли ориентировочнозначение площади поверхности теплообмена, полагая что, согласно [12, С.47]коэффициент теплопередачи:
Кор = 60Вт / (м × °С)
т.е. приняв его таким же, как и притеплообмене от газа к жидкости.
Согласно [19, С.216]ориентировочная площадь поверхности Fортеплообмена в конденсаторе:
Fор= Q / ( Кор × dtср ) (3.8)
где Q– тепловая нагрузка конденсатора, Вт;
Кор –значение ориентировочного коэффициента теплопередачи, Вт/(м×°С);
tср– средняя разность температур при противотоке, °С.
Тепловую нагрузку конденсатораопределили в формуле (3.4) настоящего диплома:
Q = 231860,9 Вт
Согласно [12, С.47] значениеориентировочного коэффициента теплопередачи от газа к жидкости:
Кор = 60Вт/ (м × °С)
Среднюю разность температур при противотоке теплоносителейопределили в формуле (3.3) настоящего диплома:
dtcp =18,85 °С
Ориентировочная площадь поверхности теплообмена в конденсаторе:
Fop =231860,9 / ( 60 ×18,85 ) = 215,6741 м2 = 216 м2
Согласно ГОСТ 15118, ГОСТ 15120 иГОСТ 15122 наметили наиболее оптимальные варианты теплообменных аппаратов дляполученной площади теплообмена1 2 3 4 5 6 7 8 9 800 “25*2” 1 465 219 0,07 0,079 0,161 6,0
где 1 — диаметр кожуха Dk, мм;
2 — диаметр труб,мм;
3 — число ходов;
4 — общее числотруб в штуках;
5 — площадьтеплообмена при длине трубы, указанной под индексом 9, м2;
6 — площадьпоперечного сечения потока в вырезе перегородок, м2;
7 — площадьпоперечного сечения потока между перегородками, м2;
8 — площадь поперечного сечения одного хода по трубам, м2.
Произвели выбор теплообменника с площадью теплообмена, наиболееприближенной к ориентировочной, т.е.:
F =226 м2.
3.4 Расчет гидравлического сопротивлениякожухо-трубчатого теплообменника
Скорость движения горячеготеплоносителя в трубах определили согласно [12, С.68]:
Wтр= 4 × Gтр × z / (П × d ×n × rтр) (3.9)
где Gтр — массовый расход хлоргаза, кг/с;
z — число ходов;
d — внутренний диаметр трубки, м;
n — число труб в пучке;
rтр – плотностьтеплоносителя, текущего в трубах, кг/м3.
Массовыйрасход хлоргаза, Gтp, кг/с, проходящего в трубах, определили вформуле (3.6) настоящего расчета:
Gтp = G1= 28,56 кг/с
Число ходов в теплообменникеприняли согласно ГОСТ 15120:
z = 1
Внутреннийдиаметр трубки приняли согласно ГОСТ 15120:
d = 0,021 м
Число труб в пучке принялисогласно ГОСТ 15120:
n= 465
Плотность теплоносителя, текущегов трубах, приняли согласно ГОСТ 15120:
rтр = 4,11
Скорость движения горячеготеплоносителя, Wтр, м/с:
Wтр= 4 × 28,56 × 1 / (3,14 × 0,021 × 465 × 4,11) = 3,35 м/с
Число Рейнольдса определили согласно[12, С.13]:
Re= Wтp × dэ × r1 / m, (3.10)
где Wтp — скорость движения горячего теплоносителя в трубах, м/с;
dэ — эквивалентный диаметр, м;
r1 — плотность хлоргаза при его средней температуре,кг /м3;
m — динамическая вязкость.
Скорость движения горячеготеплоносителя в трубах определили в формуле (3.9) настоящего расчета:
Wтр= 3,35 м/с
Эквивалентный диаметр для кругадиаметром d, м, определили согласно [12, С.14]:
dэ = d (3.11)
где d — внутренний диаметр трубки, м.
Согласно ГОСТ 15120 диаметр трубки d, м:
d = 0,021 м
Согласно [12, С.14] приняли:
dэ = 0,021м
Плотность хлоргаза притемпературе минус 9, 65 °С составляет:
r1 = 4, 11 кг/м3
Динамическая вязкость хлоргаза m, Па×с, согласно [19, С.257] составляет:
m = 0,0000117 Па×с
Число Рейнольдса:
Re = 3,35 × 0,021 × 4,11 / 0,0000117 =24712,69
Полученное значение числаРейнольдса показывает, что движениегаза в трубах является турбулентным.
В турбулентном потоке различают три зоны; для которых коэффициент трения рассчитывают по разнымформулам:
а) для зоны гладкого трения, когда:
2320
б)для зоны смешанного трения, когда:
10 / е
в)длязоны, автомодельной по отношению к Re:
Re > 560/е, (3.14)
Длязоны гладкого трения коэффициент трения составит:
l = 0,316 / Re, (3.15)
Длязоны смешанного трения коэффициент трения составит:
l = 0,11 × (е + 68 / Re), (3.16)
Длязоны, автомодельной к числу Рейнольдса:
l = 0,11 × е (3.17)
Вформулах (3.14) — (3.17) е является относительной шероховатостью и определяетсясогласно [12, С.14]:
е = D / dэ, (3.18)
где D — абсолютная шероховатость трубы, м;
dэ — эквивалентный диаметр, м.
Согласно [12, С.14] для новых стальныхтруб абсолютная шероховатость:
dэ= 0,00006 — 0,0001 м
Длярасчета выбрали значение абсолютной шероховатости:
D = 0,0001 м
Относительнаяшероховатость трубы составляет:
е = 0,0001 / 0,021 =0,0048
Длярасчета коэффициента трения произвели:
10 / е = 10 / 0,0048= 2083,33
560 / е = 560 /0,0048 = 116666,66
Определилисравнение, для коэффициента трения:
l = 0,11 × ( е + 68 / Re ) (3.19)
Коэффициент трения X составил:
l = 0,11 × (0,0048 + 68 /24712,69 ) = 0,0008
4Механическая часть4.1Выбор конструкционных материалов для проведения реконструкции
Дляизготовления обечайки конденсатора при условии, что теплообменный аппаратработает с неагрессивной средой, выбрали металлические листы из стали 16ГС ГОСТ5520. Для изготовления трубок применили конструкционную углеродистуюкачественную сталь 20 ГОСТ 914.4.1.1Таблицы химического состава и механических свойств конструкционных материалов
Химическийсостав стали 16ГС приведен в таблице 4.1.
Механическиесвойства стали 16ГС приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.1 — Химический состав стали16ГСс, 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 16ГСТермическая 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 20приведены в таблице 4.4
Таблица 4.3 — Химический состав стали 20с, 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 стали20Термическая обработка Твердость НВ Временное сопротивление разрыву, МПа Предел текучести, МПа Относительно удлинение, % Прокат 163 Более 390-490 Более 245 Более 25 4.2Расчет на прочность элементов конденсатора4.2.1Расчет на прочность цилиндрической обечайки
Рабочее давление в конденсаторе Рраб,МПа, принимали согласно технологическим данным:
Рраб = 0,3МПа
Гидростатическое давление столбажидкости Рг, МПа, определили согласно [17, С.8]:
Рг = />rрас × g × Н (4.1)
где rрас — плотность рассола притемпературе минус 28,5 °С, кг/м3;
g — ускорение свободного падения, м/с2;
Н — высота столба жидкости, м.
Плотность рассола при температуреминус 25,5 °С:
rрас = 1270 кг/м3
Ускорение свободного падения:
g = 9,81 м/с2
Высота столба жидкости определиликак длину труб:
Н = 6 м
Гидростатическое давление вконденсаторе:
Рг = 1270 × 9,81 × 6 = 74752,2 Па
Расчетное давление:
Ррасч = Рраб+ Рг,
Ррасч =300000 + 74752 = 374752 Па
Нормальное допускаемое напряжение[s], МПа для стали16ГС при температуре минус 28,5°С рассчитывали согласно [17, С.9] как длятемпературы плюс 20°С в рабочих условиях:
[s] = h × s (4.2)
где [s] — допускаемое напряжение,МПа;
h- поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки;
s- нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа.
Поправочный коэффициент h, учитывающийвид заготовки приняли согласно [17, С.10] как для листового проката:
h = 1,0
Нормативное допускаемоенапряжение при температуре плюс 20 °С принимали согласно [17, С.11]:
s = 170 МПа
Допускаемое напряжение составит:
[s] = 1,0 × 170 = 170 МПа
Допускаемое напряжение пригидроиспытании:
[s] = sт / 1,1 (4.3)
где [s] — допускаемоенапряжение при гидроиспытании, МПа;
sт — предел текучести, МПа.
Предел текучести принималисогласно [17, С.282]:
sт = 280 МПа
Допускаемое напряжение пригидроиспытании составило:
[s] = 280 / 1,1 = 254,55 МПа
Расчетнуютолщину стенки аппарата S', определили согласно [17, С.18]:
/>
где S’ — расчетная толщина стенки обечайки, м;
Рр — рабочеедавление внутри аппарата, МПа;
D- внутренний диаметр конденсатора, м;
[s] — допустимое напряжение, МПа;
j — коэффициент прочности сварного шва;
Ри — давление пригидроиспытании, МПа;
[s]и — допустимое напряжение при гидроиспытании, МПа.
Рабочеедавление внутри аппарата Рр, МПа, приняли согласно производственныхданных:
Рр = 0,3МПа
Внутреннийдиаметр конденсатора D, м приняли согласно ГОСТ 15120:
D = 0,8 м
Допустимоенапряжение [s], МПа, определили согласно уравнения (4.2) настоящегорасчета:
[s] = 170 МПа
Коэффициентпрочности сварного шва для автоматической дуговой сварки, принимали согласно[17, С.13]:
j = 1
Согласноуравнению (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 значениерасчетной толщины стенки обечайки:
S’ = 0,003 м
Исполнительнуютолщину 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.
Расчетнуютолщину стенки S’, м, определили в уравнении (4.4);
S’ = 0,003 м
Исполнительная толщина стенкисоставит:
S = 0,003 + 0,001 =0,004 м
СогласноГОСТ 380 принимаем исполнительную толщину S, м, стенки:
S = 0,005 м
Допускаемое рабочее давление [Р],МПа определили согласно [17, С.19]
[Р] = (2 × j × [s] × (S — C))/(D + S — С), (4.6)
где [Р]- допускаемое рабочее давление, МПа;
j — коэффициент прочности сварного шва;
[s] — допускаемое напряжение в рабочих условиях, МПа;
S — исполнительная толщина стенки, м;
С — прибавка на коррозию, м;
D — внутренний диаметр конденсатора, м.
Коэффициент прочности сварногошва j, принималисогласно [17, С.10]:
j = 1,0
Исполнительную толщину стенки 3,м приняли согласно ГОСТ 380:
S = 0,005 м
Внутреннийдиаметр конденсатора D, м, принимали согласно ГОСТ 15120:
D = 0,8 м
Допускаемое давление при рабочихусловиях составит:
[Р] =[2 × 1,0 × 170 × 10 × (0,005 — 0,001)]/(0,8 + 0,005 — 0,001) = 1691542,6 Па =1,7 МПа
Допускаемоедавление при гидроиспытании [Р]и, МПа определили согласно [17, С.19]:
[Р]и = (2 × j × [s]и × (S — С)) / (D + S — C), (4.7)
где j — коэффициент прочности сварного шва;
[s]и — допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа;
S — исполнительная толщина стенкиконденсатора, м;
С — прибавка на коррозию, м;
D — внутренний диаметрконденсатора, м.
Коэффициентпрочности сварного шва j, приняли согласно [17, С.10]:
j = 1,0
Допускаемоедавление при гидроиспытании составит:
[Р]и = (2 × 1,0 × 254,55 × 10 × (0,005 — 0,001) /(0,8 + 0,005 — 0,001) =
= 213656З,8 Па = 2,13МПа4.2.2Расчет фланцевых соединений
Фланец приняли типа«шип-паз».
Расчетнуютемпературу фланцев tф, °C, приняли согласно [17, С.92]:
tф = t, (4.8)
где t- температура рассола в конденсаторе, С.
Температурурассола в конденсаторе t, °C, приняли согласно технологическим данным попроизводству жидкого хлора:
t = минус 28,5 °С
Расчетнаятемпература фланцев tф, °С:
tф = минус28,5 °С
Расчетнуютемпературу болтов и обечайки tб, °C, определяли согласно [17, С.92]:
tб= 0,97 × t, (4.9)
где t- температура рассола в конденсаторе, °С.
Расчетнаятемпература болтов и обечайки tб, °C:
tб = 0,97 × ( минус 28,5) =минус 27,85 °С
Допускаемоенапряжение для стальных болтов (шпилек) [s]б, МПаприняли согласно [17, С.93]:
[s]б = 130 МПа
Толщинувтулки фланца S, м определили для приварного встык согласно[17, С.93]:
S
где S — исполнительная толщина стенки обечайки, м;
Sф — толщина втулки фланца, м.
Исполнительнуютолщину стенки обечайки S, м приняли согласно ГОСТ 380:
S = 0,005 м
Длянахождения толщины втулки фланца определили условия уравнения (4.10) настоящегорасчета:
S= 0,005 м
1,3 × S = 0,0065 м
Толщинувтулки фланца Sф, мприняли:
Sф= 0,006 м
Исполнительнуютолщину стенки обечайки и основания втулки приварного встык фланца S1, м определили согласно [17, С.93]:
S1= b1× Sф (4.11)
где b1 — коэффициент;
Sф — толщина втулкифланца, м.
Коэффициентb1,определяемый согласно [17, С.95], приняли:
b1 = 1,8
Исполнительнаятолщина стенки обечайки и основания втулки приварного встык фланца составит:
S1 = 1,8 × 0,006 = 0,0108 м
Высоту втулки фланца дляприварного встык фланца hв, м, определилисогласно [17, С.94]:
hв > (1/i) × (S1 — S ), (4.12)
где i — уклон втулки;
S1 — исполнительная толщина стенки обечайки у основаниявтулки, м;
S0 — толщина втулки фланца, м.
Уклон втулки i приняли согласно[17, С.94]:
i = 0,33
Высотавтулки фланца для приварного встык фланца составит:
hв> (1/0,33) ×(0,0108 — 0,006) = 0,0144 м
Приняливысоту втулки фланца;
hв= 0,015 м
Диаметрболтовой 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 основаниявтулки, м;
dб — наружный диаметрболта, м;
и — нормативный зазор между гайкой и втулкой, м.
Внутренний диаметр фланца D, м приняли:
D = 0,3 м
Наружныйдиаметр болта dб, м выбрали согласно[17, С.94]:
dб= 0,02 м
Нормативный зазор между гайкой ивтулкой u, м определили согласно [17, С.95]:
U = 0,005 м
Диаметрболтовой окружности фланца составит:
Dб >0,8 + 2 ×(0,0108 + 0,02 + 0,005) = 0,37 м
Принимаем диаметр болтовойокружности фланца Dб, м:
Dб = 0,4 м
Наружныйдиаметр фланцев Dh, мпринимаем согласно [17, С.95];
Dh> Dб + а (4.14)
где Dб — диаметр болтовойокружности фланца, м;
а — конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру, м.
Конструктивнуюдобавку для размещения гаек по диаметру а, м, определили согласно [17, С.95]:
а = 0, 04 м
Наружныйдиаметр фланцев Dh, м:
Dн> 0,4 + 0,04 = 0,44 м
Принялинаружный 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.
Нормативныйпараметр для плоских прокладок е, м, определили согласно [17, С.95]:
е = 0,03 м
Наружныйдиаметр прокладки Вн.п., м, для приварных встык фланцев составит:
Dн.п.= 0,4 — 0,03 = 0,37 м
Дляаппарата диаметром менее 1,0 м выбрали плоские неметаллические прокладки.
Среднийдиаметр прокладки Dc.п., м, определили согласно [17, С.95]:
Dс.п. = Dн.п. – b (4.16)
где Dн.п. — наружныйдиаметр прокладки, м;
b — ширина прокладки, м.
Ширинупрокладки b, м принимали согласно [17, С.96]:
b = 0,015 м
Среднийдиаметр прокладки составит:
Dс.п.= 0,37 — 0,015 = 0,355 м
Количествоболтов nб, шт,необходимое для обеспечения герметичности соединения определили согласно[17, С.96]:
nб> 3, 14 × Dб / tш (4.17)
где Dб — диаметрболтовой окружности;
tш — рекомендуемый шаг расположения болтов.
Рекомендуемый шаг расположенияболтов 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 = 0,02м
Рекомендуемыйшаг расположения болтов составит:
tш = (4,2- 5) × 0,02 =0,84 — 0,1 м
Принимаемшаг расположения болтов:
tш = 0,1 м
Количествоболтов nб, штук,необходимое для обеспечения герметичности:
nб> 3,14 ×0,4/0,1 = 12,56 штук
Количествоболтов приняли 16 штук.
Ориентировочнуювысоту фланца hф, м,определили согласно [17, С.96]:
hф> lф × D × Sэк (4.19)
где lф — коэффициент;
D — внутренний диаметр конденсатора, м;
Зэк — эквивалентная толщина втулки, м.
Коэффициент lф принялисогласно [17, С.97]:
lф = 0,41
Внутреннийдиаметр конденсатора D, м, определили согласно ГОСТ 15120:
D = 0,8 м
Эквивалентнуютолщину втулки Sэк, м,определили согласно [17, С.96]:
/> (4.20)
где SФ — толщина втулки фланца, м;
hB — высота втулки фланца приварного встык,м;
b1 — 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
Толщинутрубной решетки Sтр, м, сусловием, что она подвергается усилиям со стороны трубного пучка, определилисогласно [2, с, 64]:
/> (4.21)
где К- коэффициент;
К0 — коэффициент;
Dпр — диаметрпрокладки, м;
Рр — рабочеедавление в аппарате, МПа;
ф — коэффициент прочностисварного шва;
[s] — допускаемое рабочее напряжение, МПа;
Ри — давлениеизгибающее, МПа;
[s]и — допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа.
Коэффициент К принимали согласно[2, С.65]:
К = 0,41
КоэффициентК0принимали согласно [2, С.65]:
К0=1,44
Диаметрпрокладки Dпр, м, выбрали конструктивно:
Dпр= 0,75 м
Рабочеедавление в аппарате Рр, МПа, приняли согласно технологическимусловиям отделения жидкого хлора:
Рр = 0,3МПа
Коэффициентпрочности сварного шва ф, принимали согласно [17, С.10]:
ф = 1,0
Давлениеизгибающее Ри, МПа, определили согласно [2, С.65]:
/> (4.22)
где sт — пределтекучести металла, МПа;
[s] -допускаемое рабочее напряжение, МПа.
Пределтекучести sт, МПа,определили согласно [17, С.282]:
sт = 280 МПа
Допускаемоерабочее напряжение составит:
[s]= 1,0 × 170 = 170 МПа
Давлениеизгибающее составило:
/>
Допускаемоенапряжение при гидроиспытании определили согласно уравнению (4.9) настоящегорасчета:
[s]и = 254,55 МПа
Толщинатрубной решетки Sтр, м
/>
Исполнительную толщину трубнойрешетки Sтр, м, определили с учетом добавкина коррозию:
Sтр= S’тр + С (4.23)
где С- прибавка на коррозию, м.
Прибавкуна коррозию С, м, принимаем:
С = 0,001 м
Исполнительная толщина трубнойрешетки Sтр, м, составит;
Sтр= 0,0343 + 0,001 = 0,0353 м
Приняли исполнительную толщинутрубной 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 = 0,75м
Допускаемоерабочее напряжение трубной решетки составит:
[Р] = (0,036 — 0,001)× 170 / [(0,41 × 1,44 × 0,75) × 1,0] = 30,6 МПа
Условие прочности трубнойрешетки:
Рр
0,3
выполняется.4.3Основные указания по ремонту и монтажу оборудования отделения конденсации
Ремонтаппаратов 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.
Дефектывыявляют 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, следовкоррозии и т.п. Особую роль отводят контролю процессов сборки и герметичностиаппаратов. Ответственной контрольной операцией является проверка сварных швов.Все ремонтные операции сопровождаются проверкой размеров деталей и изменений ихформы.
Приремонте корпусов и элементов сосудов и аппаратов рекомендуетсяруководствоваться общими техническими условиями на ремонт корпусов (ОТУ 1),разработанными ВНИКТИ – химнефтеоборудование. ОТУ распространяются на сосуды иаппараты, работающие в диапазоне давлений до 10 МПа и неагрессивных средах притемпературах от минус 70 до плюс 540 °С.
ОТУпредназначены для руководства при ремонте сварных стальных сосудов и аппаратовиз углеродистых, низколегированных, легированных двухслойных сталей при толщинестенки корпуса от 4 до 1000 мм.
Приподготовке конденсатора к ремонту следует отключить его от трубопровода,подводящего хлоргаз, также отключить от остальных трубопроводов — подводящих иотводящих. После отключения устанавливаются заглушки согласно существующей вцехе схеме установки заглушек.
Необходимопродуть конденсатор азотом до получения удовлетворительных анализов насодержание остатков теплоносителей в аппарате.
Послеэтого необходимо демонтировать коммуникации входа хлоргаза в аппарат.
Далеенеобходимо провести тщательный наружный и внутренний осмотр корпуса аппарата сцелью выявления возможных дефектов.
Ремонткорпусов аппаратов выполняют электродуговой сваркой, а также автоматической иполуавтоматической сваркой при обеспечении условий производства и качествасварного соединения согласно ОСТ 26-291, РТМ 26-27, РТМ 26-168, РТМ 26-320.
Штуцераподлежат замене при следующих дефектах:
а)трещинах всех видов и направлений;
б)коррозии и эрозии;
с)расслоении металла.
Взависимости от материала стенки корпуса и штуцера производят термообработку.
Качествосварного соединения подлежит контролю методом пневмо- или гидроиспытания.
Корпусконденсатора подвергают термообработке после ремонтной сварки, так как корпусэксплуатируется коррозионной средой — раствором хлористого кальция.
Монтажаппаратов производить по правилу монтажа габаритных аппаратов.
Строповкуаппарата согласно схеме строповки, производить стальными канатами, канаты укреплятьза строповочные ушки.4.4Методы восстановления трубок и трубных решеток
С течением времени эксплуатации конденсатора происходитизнашивание трубок и трубных решеток. Изнашивание вызвано коррозиейповерхностей трубок и трубной решетки конденсатора: на поверхностях трубокобразуются микродефекты, вызванные коррозией и температурными перепадами отпроисходящего теплообмена. Со временем внутреннее сечение трубок уменьшается, аих наружная поверхность подвергается коррозии.
Вследствие этого необходимо периодически производить чисткутрубок. Способы очистки трубок выбираются в зависимости от состава отложений иего количества. В настоящее время применяются химические, гидропневматические,ультразвуковые, механические, гидравлические и пескоструйные способы очисткитеплообменной аппаратуры. Для очистки внутренней поверхности конденсатора можноприменить гидромехническую очистку.
Гидромеханическая очистка производится водой под высоким давлением(от 15 до 70 МПа в зависимости от характера отложений ). Вода насосом подаетсяв полую штангу, на конце которой закреплена сменная насадка (сопло) с одним илинесколькими отверстиями. Струя воды, выходящая из сопла, с большой скоростьюнаправляется на отложения и отрывает их от стенок трубки.
Разработанная для этой цели на Нижне-Волжском филиале ГрозНИИпередвижная установка высокого давления предназначена для очистки наружных ивнутренних поверхностей трубных пучков теплообменной аппаратуры.
Наружная поверхность трубного пучка очищается путем погруженияпучка в ванну с растворителем и с помощью скребков и щеток, которые приводятсяв движение пневматическими машинками.
Если обнаруживается пропускание теплоносителя, текущего внутритрубок, применяется замена дефектной трубки путем ее замены.
Замена дефектных трубок производится после проведения испытанияпучка. Если количество дефектных трубок не превышает 15% от общего количества,их заглушают коническими пробками длиной 40-50 мм. Если количество дефектныхтрубок превышает 15% пучок целесообразно заменить. При замене отдельныхдефектных трубок их извлекают через трубную решетку.
Трубки можно также вырезать сверлильной машинкой РС-32 и резцом споперечной подачей или сверлом, наружный диаметр которого равен наружномудиаметру трубки, но несколько меньше диаметра отверстия в решетке. Обрезанныеконцы трубок удаляют из решеток путем их сминания специальным приспособлениемвручную или легким пневматическим молотком. Обрезанные трубки выталкиваются изпучка через одну из трубных решеток.
Следующей операцией при ремонте теплообменник аппаратов являетсяподготовка трубных решеток. Основные дефекты трубных решеток заключаются вкоррозионном разрушении поверхности вследствие контакта с рабочей средой, вналичии забоин на поверхности для уплотнений, износа отверстий под трубки.
Поверхность трубной решетки восстанавливают путем проточки настанке с минимальным съемом слоя металла. Однако допускается уменьшение толщинытрубной решетки не более 10% номинальной.
Трубные решетки должны иметь гладкие и ровные поверхностиуплотнения; не допускаются поперечные риски, забоины, поры и раковины. Дляпроточки на месте привалочных поверхностей решеток применяют ручноеприспособление для проточки на месте привалочных поверхностей. Стенки отверстийпод трубки не должны иметь продольных рисок, допускаются поперечные кольцевыеили спиральные риски глубиной не более 1,5 мм и не доходящие до края отверстия.4.5Механизмы трудоемких работ при ремонте
При ремонте теплообменной аппаратуры применяются механизмы дляпромывки, чистки, извлечения трубок из трубных решеток, вальцовки концов трубоки т.п.
Для чистки трубок применяются импульсные ультразвуковые генераторыУНГ-61М, ИГ-58 и ИГНР. Для воздействия ультразвука на жидкость используютсяспециальные излучатели: «жидкостные свистки».
Струя жидкости, выходящая из сопла с большой скоростью,разбивается об острый край пластинки, по обе стороны которой возникаютзавихрения, вызывающие изменения давления с большой частотой.
Для очистки внутренней поверхности трубок применяют такжепневматический перфоратор с ударным инструментом, который состоит изпневмодвигателя со встроенным регулятором числа оборотов и редуктора кперфоратору крепят штангу с буром.
Ударный механизм скалывает со стенки трубки отложения, которыезатем вымываются из трубки раствором.
Для чистки мягких отложений применяют пистолет, используемый дляопрессовки отдельных трубок.
Для извлечения трубного пучка из корпуса конденсатора и установкаего в аппарат применяют монорельсы с талью, краны-балки, лебедки, автокраны,трактора и другие грузоподъемные механизмы. Для вытаскивания и установкитрубных пучков используются экстракторы. Для конденсатора диаметром 800 мм идлине трубок 6000 мм используется экстрактор марки 2557 Салаватскогомашиностроительного завода.
Для удаления дефектных трубок применяют винтовой съемник, которыйнадевают на трубку, предварительно выбитую на длину 40-50 мм. Наиболееэффективен для извлечения дефектных трубок гидравлический экстрактор.
Перед установлением новой трубки в трубную решетку, ее концыочищаются до металлического блеска металлическими щетками с электро- илипневмоприводом.
Для вальцовки трубок служат пневматические машинки И-118 иИП-4802.
Для разборки и сборки фланцевых соединений служат пневматическиеугловые гайковерты или пнемосбалчиватели.
5Автоматизация и управление техническими системами
Автоматизацияпроизводственных процессов — одно из наиболее важных направленийтехнологического прогресса. В настоящее время нет таких отраслейпромышленности, в которых не применяются контрольно-измерительные приборы.
С помощьюконтрольно-измерительных приборов и автоматизации контролируют и автоматическирегулируют температуру, давление, расход, уровень, состав и другие величины.
Подавтоматизацией понимают применение технических средств, экономико-математическихметодов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью отнепосредственного участия в процессе получения, преобразования, передачи ииспользовании энергии, материалов и информации.
Цельюавтоматизации является повышение производительности и эффективности труда,улучшение качества продукции, оптимизация планирования и управления,возможность выполнения трудноосуществимых операций, устранение человека отработы в условиях, опасных для здоровья.
Функцииуправления автоматизированным производством выполняет машинно-автоматическоеуправляющее устройство. Роль человека в автоматизированном производственномпроцессе ограничивается операциями испытаний, наладки и включенияавтоматической системы в работу и периодическим надзором за еефункционированием.
Автоматическаясистема управления представляет собой совокупность управляемого объекта иавтоматического управляющего устройства.
Техническиеустройства – приборы, регуляторы, воспринимающие исполнительные ивспомогательные элементы, с помощью которых осуществляется автоматическоеуправление объектом, являются средствами автоматизации.
Вданном дипломном проекте применение средств автоматизации позволяет создатьлучшие условия труда, безаварийную работу оборудования, снижает численностьобслуживающего персонала.5.1Автоматический контроль
Автоматическийконтроль служит для непрерывного наблюдения за ходом технологического процессав соответствии с требованиями технических норм и регламента.
Условияработы в отделении конденсации хлора относятся к вредным. Технологическиепроцессы идут в герметически закрытых аппаратах. Поэтому контрольтехнологического процесса осуществляется с помощью контрольно-измерительныхприборов, что дает возможность работающему персоналу меньше находиться вовредной среде. С помощью контрольно-измерительных приборов осуществляетсяконтроль за температурным режимом технологического процесса, за давлением,расходом и другими параметрами.5.1.1Выбор и обоснование параметров контроля
Отправильности выбора технологических параметров контроля зависяттехнико-экономические показатели производства. Выбранные в данном случаепараметры контроля обеспечивают максимальный выход целевых продуктов и ихвысокое качество.
Вотделении конденсации хлора контролируются следующие параметры:
1Температура
— 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.
2Давление
— 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.
3Концентрация
— 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%.
4Уровень
— 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.5.1.2Выбор и обоснование средств контроля
Привыборе приборов контроля руководствуются следующими основными положениями:
— приборы должны обеспечивать необходимую точность измерения, быть достаточнобыстродействующими;
— показывающие приборы должны иметь наглядную шкалу и указатель, самопишущиеприборы должны иметь точную регистрацию показаний;
— местные приборы должны быть легкодоступными для наблюдения за их показаниями, атакже для монтажа и демонтажа;
— погрешность датчиков не должна выходить за допустимые пределы, защитные трубкитермопар и термометров сопротивления должны быть достаточно прочными;
— защитные трубки термопар, термометров сопротивления должны быть достаточнопрочными для данных рабочих условий, диафрагмы расходомеров должны иметь камеруи фланцы, рассчитанные на работу при требуемых давлениях и температурах и ихустановка должна отвечать требованиям соответствующих правил и норм;
— при выборе приборов контроля и автоматизации учитывается их стоимость, а такжетребования пожаро-, взрывоопасности.
Исходяиз выше изложенных условий, выбраны следующие средства автоматическогоконтроля:
Дляконтроля температуры:
а)Термопара хромель-капелевая ТХК-539;
б)Прибор контроля и регистрации пневматический ПКР.1.
Дляконтроля давления:
а)Измерительный преобразователь давления «Сапфир 22 ДИ». Пределизмерения 0...2,5 МПа. Класс точности первый. Выходной сигнал 4...20 мА.
б)Прибор вторичный регистрирующий А-542. Входной сигнал 4...20 мА. Класс точности0,1.
Дляконтроля уровня:
а)Электронный измеритель уровня ЭИУ-1;
б)Измерительный преобразователь уровня «Сапфир 22 ДГ». Выходной сигналв пределах 4...20 мА.
в)Прибор аналоговый регистрирующий А-542.
Дляконтроля концентрации:
а)Датчик концентрации ГТМК-16;
б)Устройство контроля и регистрации ФЩЛ.
Дляконтроля расхода:
а)Передающий преобразователь расхода 13ДД11;
б)Прибор контроля и регистрации пневматический ПКР.1.5.2Автоматическое регулирование
Обслуживающийперсонал обычно контролирует ход процесса по контрольно-измерительным приборам.Регулировать вручную давление, температуру и т.д. при помощи регулирующихорганов (вентилей, задвижек, тиберов), часто расположенных далеко друг отдруга, очень трудно. Такое управление производственным процессом требуетзначительного количества обслуживающего персонала, который не всегда всостоянии обеспечить надежное и точное, регулирование,
Дистанционноеручное управление, когда регулирование работы агрегата производится вручную изодного пункта при помощи того или иного вида энергии, значительно облегчаетзадачи управления процессами. Но и в этом случае управление процессом требуетот персонала большого внимания и напряжения. Кроме того, количествообслуживающего персонала все же остается значительным, а регулированиенесовершенным.
Наиболеесовершенным и экономичным является автоматическое регулирование, когдаотдельные величины или весь технологический процесс регулируется автоматически.Внедрение автоматики в производство в конечном счете приводит к резкому ростукультуры производства и повышению квалификации производственных рабочих.
Попринципу действия автоматические регуляторы разделяются на две группы:регуляторы прямого действия и регуляторы непрямого действия.
Регуляторпрямого действия воздействует на регулируемую величину непосредственно, безпромежуточных элементов, т.е. измерительная часть (регулирующий орган — вентиль, задвижка) представляет собой одно целое.
Регуляторнепрямого действия состоит из измерительной части, исполнительного механизма икомандной линии связи, через которую измерительная часть с помощью различных видовэнергии воздействует на исполнительный механизм, обычно находящийся нанекотором от нее расстоянии.5.2.1Выбор и обоснование параметров, управляющих воздействий и схем
Привыборе параметров, управляющих воздействий и схем автоматического регулированиязадаемся целью стабилизировать каждый параметр, отклонение от которого можетвызвать нарушение технологического процесса.
Впроцессе, работы теплообменного аппарата необходимо поддерживать температурурассола перед конденсатором в заданных пределах.
Необходимуютемпературу рассола обеспечивает холодильная установка цеха N 27.
Регулируемтемпературу:
хлор из испарителей поз. 4,40-60 °С.
Длярегулирования описанных выше параметров принимали приборы пневматическойсистемы «Старт»: вторичные показывающие и регистрирующие типа ПВ10.1Э со встроенной станцией управления и пропорционально-интегральныйрегулятор типа ПР3.31. Применение системы «Старт» объясняется еевзрыво- и пожаробезопасностью, высокой надежностью, небольшой погрешность (±1%от предела измерения), простотой обслуживания, сравнительно небольшойстоимостью. Даже при большой протяженности пневмолиний запаздываниераспространения сигнала в этих приборах не приводит к заметному влиянию напереходный процесс и ухудшению качества регулирования.
Приборыконтроля ПВ 10.1Э работают совместно с пневматическими датчиками и другимиустройствами, выдающими унифицированные аналоговые сигналы в пределах от 20 до100 МПа. ПВ10.1Э — прибор для непрерывной записи и показания величины регулируемогопараметра, указания положения контрольной точки и величины давления наисполнительном механизме.
Регулятортипа ПР3.31 может быть использован для работы с датчиками, приборами контроля,задатчиками или другими устройствами со стандартными пневматическими сигналамина выходе и входе. Регулятор предназначен для получения непрерывногопропорционально-интегрального регулирующего воздействия давления сжатоговоздуха на исполнительный механизм или какое-либо другое устройство системырегулирования с целью поддержания измеряемого параметра на данном уровне.5.2.2Выбор и обоснование средств регулирования
Данноепроизводство относится к пожаро-взрывоопасным производствам. Применяем приборы пневматического действия. Они имеют следующие преимущества: пожаробезопасность,относительная простота конструкции, надежность при работе в тяжелыхпроизводственных условиях, простота обслуживания.
Исходяиз выше изложенных условий, выбраны следующие средства автоматическогорегулирования:
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 записьи показание величины регулируемого параметра, показание величины задания иуправляющего воздействия; переключение системы регулирования на ручноедистанционное, автоматическое или автоматическое программное управление;формирование задающего воздействия в автоматическом режиме и управляющеговоздействия в режиме дистанционного управления.
Действиеприбора основано на компенсационном принципе измерения, при котором усилие наприемном элементе, возникающее от входного давления, уравновешивается усилиемот натяжения пружины обратной связи. Прибор применяется в АСУТП химической,нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отрасляхпромышленности.
ПР3.31– устройство регулирующее пневматическое пропорционально-интегральноепредназначено для стабилизации параметров технологических процессов поПИ-закону регулирования. Действие устройства основано на принципе компенсациисил. Устройство входит в систему автоматических регуляторов «Старт» иприменяется в АСУТП химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей,металлургической и других отраслях промышленности. Устройство построено наэлементах УСЭППА (универсальной системы элементов промышленнойпневмоавтоматики).
5.3 Сигнализация и блокировка
Многиеизмеряемые величины поддерживаются автоматическими регуляторами с заданнойстепенью точности, допустимой для данного технологического режима. Однако всилу различных обстоятельств может произойти нарушение хода технологическогопроцесса и значения измеряемых параметров выйдут из установленных пределов.
Дляпривлечения внимания оператора приборы снабжают сигнализирующими устройствами,которые включают световой и звуковой сигналы и оповещают оператора о нарушениитехнологического режима.5.3.1Выбор и обоснование параметров предупредительной и аварийной сигнализации
Дляведения технологического процесса в заданном режиме и своевременной информацииобслуживающего персонала о резких отклонениях технологических параметров отзаданных значений в настоящем проекте предусмотрена предупредительная иаварийная сигнализация. Для привлечения внимания оператора приборы снабженысигнализирующими устройствами, которые включают в себя световые и звуковыесигналы. Сигнализация бывает одно- или двухпозиционной. При однопозиционнойсигнализации прибор дает одинаковый сигнал, независимо от направленияотклонения измеряемого параметра.
Дляэтого используются звуковой и одноцветный световой сигнал. Двухпозиционнаясигнализация показывает, в какую сторону отклонился параметр. В этом случаеприменяют световые сигнальные лампы разного цвета или с поясняющими надписями.Если число параметров сигнализации достигает нескольких десятков, то аварийнуюи предупредительную сигнализацию выполняют отдельно. Для аварийной сигнализациииспользуют лампы мигающего света. На теплообменном аппарате устанавливаетсякомплексное устройство системы автоматики, которое предназначено для местного,полуавтоматического и автоматического управления пуском и остановом теплообменногоаппарата, для защиты от аварийных режимов работы, перегрузки, для осуществлениярабочей и аварийной сигнализации, а также для регулирования производительностив зависимости от изменения контролируемого параметра (по температуретеплоносителя или по давлению всасывания).
1Температура
— 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.
2Давление
— хлор из танков в ж.д. цистерны, не более 0,35 МПа;
— азот, не более 7 МПа;
3Концентрация
— хлор абгазный после сжижения, объемная доля водорода, не более 3%.
4Уровень
— рассол в емкости поз 6, неменее 560 мм, не более 2240 мм;
— хлор сжиженный в танке поз. 8, не менее 600 мм, неболее 2250 мм.5.3.2Выбор и обоснование средств предупредительной сигнализации
а)Сигнализация критических значений уровня и давления осуществляется электроннымпотенциометром КСП-3. При достижении критических значений этих параметровэлектроконтактный манометр замыкает свой контакт, который включен в цепьустройства аварийной сигнализации. Устройство предназначено для предупрежденияоператора световым и звуковыми сигналами об отклонении контролируемыхпараметров от норм.
б)Электронный измеритель уровня ЭИУ-1;
в) Приборконтроля и регистрации ФЩЛ;
г) Приборвторичный регистрирующий А-542.
Своднаяспецификация средств контроля и регулирования представлена в таблице 5.1.
Таблица 5.1 — Сводная спецификациясредств автоматизацииПоз 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 экологичностьпроектаВведение
Заботао создании здоровых и безопасных условий труда всегда находилась и находится вцентре 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.
Напервых этапах развития отечественной химической промышленности мероприятия потехнике безопасности сводились к защите работающих от опасностей и вредностейпроизводства путем применения предохранительных устройств, ограждений, вентиляции,индивидуальных защитных приспособлений. Теперь основным направлением становитсясоздание процессов и оборудования, уменьшающих или вовсе исключающихвозникновение опасностей и вредностей. Такое направление работы по оздоровлениюусловий труда позволяет, особенно на новостроящихся и реконструируемыхпредприятиях химической промышленности, создавать нормальнуюсанитарно-гигиеническую обстановку.
Улучшениеусловий труда — самостоятельная и важная задача социальной политики,осуществляемой государством, оно должно заботиться об улучшении условий иохраны труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем и полномвытеснении тяжелого физического труда на основе комплексной механизации иавтоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства.
Впроцессе сжижения осушенного хлора в конденсаторах происходит сжижение сжатогодо 0,3 МПа осушенного хлоргаза из цеха диафрагменного электролиза. Хлоргазпоступает в трубное пространство конденсаторов, а в межтрубное пространство подаетсярассол — раствор хлористого кальция с температурой минус 28 °С и давлением 0,4МПа из аммиачно-холодильного цеха. Сконденсировавшийся в трубном пространствежидкий хлор с абгазами образовавшимися от неполного сжижения хлора, поступает вабгазоотделитель, в котором жидкий хлор отделяется от абгазов конденсации. Приэтом в насосах используются двойные торцевые уплотнения, что повышает ихгерметичность по сравнению с использованными ранее насосами.
Проблемаохраны окружающей среды является одной из главных проблем. Основные направлениярешения этой проблемы закреплены в Конституции, ряде законов РоссийскойФедерации, Республики Башкортостан, специальных постановлениях.
Главнымнаправлением охраны природы от промышленных выбросов является создание безотходныхи малоотходных технологий, а в них существенную роль играет оборудование.6.1Безопасность проекта6.1.1Общая характеристика опасностей проекта.
Основным вредным производственнымфактором в отделении конденсации хлора цеха №2 ЗАО “Каустик” прежде являетсяналичие в цехе токсичных веществ – газообразного хлора, жидкого хлора, растворахлористого кальция.6.1.2Безопасность производственной деятельности и мероприятия по ее обеспечению
Производствожидкого хлора связано с применением и производством вредных веществ, которыепри неправильном обращении могут вызвать отравления и тяжелые травмы.
Главнымиусловиями, обеспечивающими безопасность в производстве жидкого хлора, являетсясоблюдение ведения технологического режима согласно регламента, соблюдениеинструкций и правил использования оборудования.
Работникам цеха необходимо знатьсвойства применяемых химически вредных веществ, строго выполнять все инструкциии правила по пуску, остановке и нормальной эксплуатации цеха, аварийнойостановке отдельных агрегатов и в целом всего цеха.
Хлор- зеленовато-желтый газ с характерным резким запахом. Легко сжижается вмаслянистую желто-зеленую жидкость.
Хлоробладает токсичными свойствами, предельно-допустимая концентрация хлора ввоздухе производственных помещений по санитарным нормам не выше 1 мг/куб.м.Вдыхание воздуха, содержащего 0,003 – 0,005 мг/л хлора вызывает сильноераздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей [13, С.70].
Вочень небольших концентрациях хлор оказывает бактерицидное действие.
Классопасности хлора — 2.
Рассол- раствор хлористого кальция, может иметь в своем составе аммиак, поэтомупопадание раствора в глаза опасно.
Жидкийхлор: 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].
Аппаратыи трубопроводы с хлором должны быть герметичны. Нарушение герметичности можетпривести к загазованности хлором, отравлениям. Персонал производства жидкогохлора постоянно имеет при себе фильтрующие противогазы с коробками марок«Б», «М», «БКФ», а также изолирующие приборы.Спецодежда — согласно «Типовым отраслевым нормам выдачи спецодежды, спецобувии предохранительных приспособлений». В атмосфере производственныхпомещений периодически определяется содержание хлора, оно не должно превышатьПДК.
Концентрационный верхний пределвзрываемости хлора – 3,4 %, нижний – 14,5 %. Температура вспышки хлора 35 °С, воспламенения 410°С.
По степени взрывоопасности помещениеустановки относится к классу В. Для эксплуатации выбираем электрооборудованиебез средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее 1R44. Искрящиечасти электромашин должны быть заключены в оболочку со степенью защиты не менееIR44.
К средствам тушения при загоранииотносятся: 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 должнынаходиться в легкодоступных местах и содержаться согласно ГОСТ 12.4.009 ССБТ«Пожарная техника для объектов». К средствам защиты отраспространения пожара относятся противопожарные стены и несгораемыеперекрытия, предназначенные для локализации пожаров внутри зданий и сооружений.
Неисправность электрооборудованияи его неправильная эксплуатация могут послужить причиной пожара или взрыва. Косновным мерам защиты от статического электричества относятся: заземлениеоборудования и коммуникаций. Под защитным заземлением понимают преднамеренноесоединение с землей нетоковедущих металлических частей электроустановок,которые могут оказаться под напряжением при нарушении электрической изоляции.Правилами устройства электроустановок защитное заземление нормируется повеличине его сопротивления. Наибольшее сопротивление заземляющих устройств вустановках напряжением до 1000 В и мощностью более 100 кВт должно быть не более4 Ом. На проектируемой установке оно равно 4 Ом [14, С.180].
Молниезащита от прямых ударовмолнии в наземные объекты осуществляется с помощью молниеотводов. Сопротивлениемолниезащитной системы на установке равно 4 Ом, т.к. контур заземления общий.
Основными индивидуальнымизащитными средствами для электроустановок до 1000 В являются: диэлектрическиеперчатки, инструмент с изолированными ручками, указатели напряжения иизолирующие клещи; дополнительные средства -диэлектрические калоши, резиновыековрики и изолирующие подставки.
На химических производствах сцелью снижения опасности получения производственных травм, отравленийприменяется комплекс норм и правил безопасного проведения работ.
Одним из основных условийбезопасной эксплуатации кожухотрубчатого аппарата является компенсациятемпературных напряжений, возникающих в частности из-за различного расширениятрубок и кожуха и создающих опасность повреждения и разгерметизации аппарата.При применении в качестве теплоносителей воды охлаждаемый продукт может попастьв линию водоснабжения, в канализационную систему и вызвать взрывы, пожары, отравления [14, С.225]
Температурныенапряжения компенсируются различными приемами: иногда это достигаетсяконструкцией трубного пучка или на кожухе устанавливают гибкие компенсаторыразличного вида.
Дляоблегчения очистки в конструкции аппарата предусматривается удобный доступ ктрубам с обоих концов, для этого крышки теплообменников должны легко сниматься,трубные пучки удобно выниматься. Очистка теплообменников трудоемкая, тяжелая ичасто опасная работа. 6.2Санитарно-технические мероприятия6.2.1Освещение
Дляосвещения производственных помещений применяются две системы искусственногоосвещения:
1)общее освещение, при котором осветительные приборы расположены под потолкомпомещения и освещают как рабочие поверхности, так и все помещение в целом;
2)комбинированное освещение, при котором помимо общего применяется также местноеосвещение.
Местнымназывается такое освещение, при котором осветительные приборы расположенынепосредственно у рабочих мест и служат только для освещения рабочихповерхностей. Местное освещение должно обеспечить нормальную освещенностьрабочих поверхностей и площадок помещения. Для основных производственных ивспомогательных помещений нефтехимических заводов установлены следующие нормыдостаточной освещенности в люксах (лк):
помещениящитов КИП 75,
административныепомещения 50
мастерские 50-75
уборные,умывальные, душевые 15
Аварийноеосвещение устанавливается с целью создания минимальной освещенности в производственномпомещении на случай внезапного отключения рабочего освещения. Оно составляет неменее 5% от основного освещения, но не менее 2 лк. Выбираем подвеснойсветильник повышенной надежности типа НОГЛ-80 с люминесцентной лампой мощностью80 Вт. Для эксплуатации принимаем светильник группы «Универсал» типа СПБ.6.2.2Вентиляция
Дляобеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда ввиду повышеннойтемпературы в производственном помещении, на установке предусмотрена системаобщеобменной приточно-вытяжной вентиляции, позволяющей удалять при помощи однойустановки загрязненный и перегретый воздух из всего объема помещения; чистыйвоздух для замещения удаленного подается при помощи другой установки. Отношениеколичества подаваемого воздуха к количеству удаляемого называетсявентиляционным воздушным балансом. При равенстве притока и вытяжки балансназывается уравновешенным, при превышении притока над вытяжкой — положительным,в противном случае — отрицательным. Если баланс неуравновешен, то излишнее илинедостающее количество воздуха выходит из помещения или поступает в него черезнеплотности в наружных заграждениях. Эта часть притока или вытяжки называетсянеорганизованной, так как места, через которые проникает воздух, и его объемнельзя точно определить. Объем подаваемого в помещение свежего воздуха,необходимого для удаления избыточного тепла и поддержания в помещениитемпературы, установленной санитарными нормами, определяется согласно СНиП11-33.
Длявентиляции принимаем два двухсторонних центробежных вентилятора ЦУ 94/2, сдовольно высоким критерием быстроходности — 94, т.е. вентилятор можетобеспечить относительно высокую производительность 18000 м3/ч.Кратность воздухообмена общеобменной вентиляции равна 50 [14, С.101].
Аварийнаявентиляция служит вытяжкой, чтобы создать в помещении некоторое разряжение итем самым предотвратить распространение газовых смесей в соседние помещения.Кратность воздухообмена аварийной вентиляции равна 30 [14, С.101].
Дляаварийной вентиляции выбрали четыре вентилятора типа Ц-4 производительностью3000 м3/ч [14, С.110].6.2.3Отопление
Впроизводственных помещениях, в которых постоянно или длительное время находитсяобслуживаемый персонал, предусматривают систему отопления. В помещениях, гдетемпература обычно поддерживаетсятехнологическим оборудованием, должно иметься резервное отопительноеустройство, позволяющее поддерживать температуру не ниже при ремонтеоборудования.
Системаотопления состоит из трех элементов:
1)генератора для получения тепловой энергии;
2)теплопроводов для транспортировки теплоносителя к отапливаемому помещению;
3) нагревательных приборов для передачи тепла в помещение.
Впроектируемой установке используется отопительная система, в которой от одногогенератора отапливается несколько помещений, называемая центральнойотопительной системой. Водяное отопление осуществляется циркуляцией сетевойводы по нагревательным приборам и относится к сетевой воде, используемой насобственные нужды ТЭЦ.
Вкачестве теплоносителя для нагрева воздуха принимается перегретая вода стемпературой до 150 °С. В производственных помещениях поддерживаетсятемпература 20 °С; в санузлах и лестничных клетках температура 20 °С[14,с,154].6.2.4Бытовые помещения
Помещенияи устройства, которые предназначены для размещения службы быта, а также длякультурного и санитарно-гигиенического обслуживания работников называютсябытовыми. При проектировании установки с учетом группы производственныхпроцессов в составе бытовых помещений предусматривается гардеробный блок. Водин гардеробный блок объединяют гардеробные, душевые и умывальные помещения.
Гардеробныеобеспечивают хранение личной одежды, спецодежды и спецобуви. Число мест дляхранения одежды в гардеробных (при условии хранения одежды в шкафах) принимаютравным списочному числу работающих. Душевые и умывальные размещают в смежных сгардеробными помещениях. Допускается размещение умывальников в гардеробных приусловии, что расстояние от умывальников до шкафов с одеждой будет не менее 2метров.[13, С.72]
Придушевых помещениях предусматривают преддушевые. Преддушевые комнаты обеспеченыскамейками и вешалками. Число душевых сеток проектировано из расчета тричеловека на одну душевую сетку и 15 человек на один умывальник в смену. Припроектировании водоснабжения душевых учитывают, что расчетная продолжительностьработы душевых составляет 45 минут для каждой смены.[13, С.72]
Уборныев производственных помещениях размещают равномерно по отношению к рабочимместам. Входы в уборные должны устраиваться через тамбуры с самозакрывающимисядверями. В тамбурах при уборных предусматривают умывальники из расчета одинумывальник на четыре кабины.
Помещениедля отдыха в рабочее время принимаем площадью 0,2 м2 на одногоработающего, но не менее 18 м2. Помещение для отдыха оборудуетсяумывальником с холодной и горячей водой, устройством питьевого водоснабжения иэлектрическим кипятильником [13, С.72].
Бытовыепомещения изолированы от производственных помещений, особенно пожаро-, взрыво-и газоопасных. Допускается блокировка с такими помещениями, как щит КИПиА,конторские помещения и др.6.2.5Льготы для работающих
Таккак на установке имеются вредные условия труда, то законодательствомпредусматривается система компенсации профессиональных вредностей.
Компенсациейпрофессиональных вредностей является дополнительный отпуск. Рабочим и служащим,занятым в данном производстве, выдается 0,5 литра молока в сутки илиравноценные ему продукты питания. Кроме того, по установленным нормам бесплатновыдается мыло; для защиты кожного покрова рук и лица применяют различные мази,синтетические поверхностно-активные моющие вещества, хорошо смывающие грязь,жиры, но не раздражающие кожу. Все работники проходят обязательные медицинскиеосмотры, как предварительные, при приеме на работу, так и периодическиемедицинские осмотры.
Трудженщин в интересах охраны их труда и здоровья, запрещен на некоторых тяжелых ивредных работах. Так, женщинам законодательством установлена величинапереносимого вручную по ровной поверхности груза массой не более 20 килограмм,при передвижении на тачке — 50 килограмм [13, С.73].
Особымильготами пользуются беременные женщины. Запрещено привлекать к работам в ночноевремя, к сверхурочным работам, работам в выходные дни и направлять вкомандировку беременных женщин и кормящих грудью матерей, а также женщин,имеющих детей в возрасте до одного года. Администрация по врачебному заключениюобязана переводить этих женщин на более легкую работу с сохранением среднегозаработка по прежней работе.
Рабочим,занятым работой в ночное время, в праздничные дни, предусмотрена дополнительнаяоплата.
Работающиена установке пользуются льготами при выходе на пенсию: мужчины — в 55 лет,женщины — в 50 лет [13, С.73].6.3Экологичность проекта6.3.1Характеристика источников экологической опасности
Производствожидкого хлора связано с применением и производством вредных веществ, которыевредно действуют на человека и животных. Они являются агрессивными веществами,поэтому вызывают пожелтение растительности, в атмосфере образуются вторичныезагрязнители, более опасные соединения. С целью предотвращения взрывоопасныхсмесей вышеназванных продуктов с воздухом, в емкостях, содержащих эти продукты,предусмотрено азотное дыхание. Все воздушки емкостей объединены в общийколлектор и направлены в печь сжигания газовых выбросов на установкепроизводства триалата в цех N 24.
Всенасосы, перекачивающие жидкие хлорорганические соединения, снабжены двойнымиторцевыми уплотнениями. В качестве затворной жидкости применяются масла МС-20.6.3.2Выбросы, их состав, количество и влияние на окружающую среду
Усиливающеесявлияние деятельности человека на окружающую среду превратилось в одну изважнейших проблем, стоящих перед наукой. Существует два подхода к проблемезащиты окружающей среды. Первый — всеми технически доступными способами очищатьвредные выбросы и создавать вокруг предприятий защитные зеленые зоны. Второйпуть более трудный, но более перспективный — создать замкнутые, так называемыебезотходные технологии, без выбросов и стоков. Под безотходной технологиейпринято понимать наиболее рациональное использование природных ресурсов иэнергии, основанное на применении научных знаний, методов и средств, ипозволяющее удовлетворить потребности человека и защитить окружающую среду.Таким образом, в этом определении подчеркивается основная цель безотходнойтехнологии — обеспечение зашиты и улучшения окружающей среды и рациональноеиспользование природных ресурсов и энергии в интересах человека.
Развитиемало- и безотходных технологий протекает по трем основным направлениям:
1)отходы одного вида производства становятся основным или одним из основныхкомпонентов нового производства, причем наблюдается тенденция сочетания отходовот различных производств;
2)вместо применяемых способов внедряют принципиально новые, основанные нафизических и химических процессах, протекающих с резким сокращением выбросов;
3)улучшают качество выпускаемой продукции или промежуточных продуктов, чтодостигается усовершенствованием технологических режимов и повышением общегоуровня производства.
Присовременном состоянии производства решить все проблемы на основе толькобезотходной технологии практически невозможно. Поэтому охрана окружающей средыосуществляется сочетанием обоих методов: безотходной технологии и тщательнойочистки и локализации существующих вредных газообразных, жидких и твердыхсбросов.
Впроектируемом производстве, несмотря на возрастающую его производительностьнезначительные выбросы вредных веществ остались прежними. Предупреждениевыбросов вредных веществ осуществляется за счет снабжения насосов двойнымиторцевыми уплотнителями. Кроме того следует строго соблюдать мерытехнологического характера.6.3.3Водоснабжение производства и канализация, нормы расхода воды
Впроизводстве применяется питьевая и промышленная вода.
Нормыпо водоснабжению и канализации принимаем следующие:
а)количество хозяйственно-питьевой воды предусмотрено 25 литров на человека всмену;
б)расход воды в час на каждый кран умывальника 180-200 литров[14, С.200]
в)расход воды на получение одной тонны продукции 1,63 м3.
Загрязненнаявода отводится в существующую линию стоков, которые очищаются по комплекснойсхеме очистки.
Вустановке сточные воды отсутствуют, так как вода не используется втехнологическом процессе.6.4Безопасность и экологичность проекта в чрезвычайных ситуациях.
Подустойчивостью работы промышленного объекта понимают способность объектавыпускать установленные виды продукции в объемах и номенклатуре,предусмотренных соответствующими планами в условиях чрезвычайной ситуации, атакже приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения.Повышение устойчивости технических систем и объектов достигается главным образоморганизационно-техническими мероприятиями, которым всегда предшествуетисследование устойчивости конкретного объекта.
Напервом этапе исследования анализируют устойчивость и уязвимость элементовпроектируемого производства в условиях чрезвычайной ситуации, а также оцениваютопасность выхода из строя или разрушения элементов или всего объекта в целом.На этом этапе анализируют:
–надежность установок и технологического комплекса;
–последствия аварии отдельных элементов производства;
–распространение ударной волны по территории предприятия при взрывах сосудов,коммуникаций, ядерных зарядов и т. п.;
–распространение огня при пожарах различных видов;
–рассеивание веществ, высвобождающихся при чрезвычайной ситуации;
–возможность вторичного образования токсичных, пожаро- и взрывоопасных смесей ит. п., согласно [7, С. 354].
Навтором этапе исследования разрабатывают мероприятия по повышению устойчивости иподготовке объекта к восстановлению после чрезвычайной ситуации. Этимероприятия составляют основу плана-графика повышения устойчивости объекта. Вплане указывают объем и стоимость планируемых работ, источники финансирования,основные материалы и их количество, машины и механизмы, рабочую силу,ответственных исполнителей, сроки выполнения и т. д. Исследование устойчивостифункционирования проектируемого объекта начинается задолго до ввода его вэксплуатацию. На стадии проектирования это в той или иной степени делаетпроектант. Такое же исследование объекта проводится соответствующими службамина стадии технических, экономических, экологических и иных видов экспертиз.Каждая реконструкция или расширение объекта также требует нового исследованияустойчивости, согласно [7, С. 354].
Цеховыездания и сооружения на ЗАО “Каустик” возводились по типовым проектам, изунифицированных материалов. Для реконструируемого промышленного объекта характерныобщие факторы, влияющие на устойчивость объекта и подготовку его к работе вусловиях чрезвычайной ситуации, согласно [7, С. 355].
Приоценке внутренней планировки территории объекта определяется влияние плотностии типа застройки на возможность возникновения и распространения пожаров,образования завалов входов в убежища и проходов между зданиями.
Вцехе производства жидкого хлора ЗАО “Каустик” источниками основных опасностей,связанных с особенностями технологического процесса являются:
— процесс сжижения хлора, нарушение параметров процесса таких как давлениеиспаренного хлора и расход хлора ведет к разгерметизации оборудованияследствием чего является загазованность производственного помещения токсичнымии пожаро-, взрывоопасными продуктами.
— процесс испарения хлора, нарушение параметров процесса таких как давление ирасход хлора, расход пара может привести к загоранию титановых трубопроводов иоборудования, загазованности производственного помещения хлором.
Напредприятии ЗАО “Каустик” изучаются возможные изменения процесса производстваво время чрезвычайной ситуации. Технологический процесс получения жидкого хлорана время чрезвычайной ситуации может претерпеть следующие изменения: изменениетехнологии или частичное прекращение производства. Оценивается возможностьзамены энергоносителей; возможность автономной работы отдельных станков,установок и цехов объекта; запасы и места расположения СДЯВ, ЛВЖ и горючихвеществ; способы безаварийной остановки производства в условиях ЧС. Особоевнимание уделяется изучению систем газоснабжения, поскольку разрушение этихсистем может привести к появлению вторичных поражающих факторов, согласно [55, С. 357].
Персоналпредприятия ЗАО “Каустик” специализированный на тушении пожара и ликвидацииаварии, должен быть готовым к быстрым и эффективным действиям по пресечениюраспространения пожара или аварии, их ликвидации и к оказанию помощи людям,оказавшимся в зоне аварии.
Вслучае опасности на предприятии звуковые или другие сигналы извещают персоналцехов и служб, а также лиц, временно находящихся на территории предприятия, втом числе управляющих автотранспортом, доставляющих сырье и получающих готовуюпродукцию; обучающихся на производстве, строящих новые объекты и т. д.
Персоналпредприятия ЗАО “Каустик” должен действовать в соответствии с типовым илииндивидуальным планом ликвидации аварий.
Кцеховому плану ликвидации аварий прилагаются следующие документы: планыпомещений с указанием на них: основного оборудования и отключающей аппаратурыручного и дистанционного управления; кто и в каких случаях должен проводить теили иные отключения или переключения; расположения аварийных средств защиты,мест пожарных извещателей, телефонов; схемы включения и действияпредусмотренных по проекту спринклериных и дренчерных установок пожаротушения идругих устройств: список ответственных и участвующих в ликвидации аварийдолжностных лиц, в том числе членов добровольной газоспасательной дружины, ихдомашние адреса и телефоны; инструкцию или технологический регламент обаварийной остановке производства; список инструментов, оборудования, средствзащиты, требующихся при ликвидации аварий, и их местонахождение; перечень иточки нахождения газоопасных и особо пожароопасных мест и особенности работы вэтих точках, согласно [7, C. 351].
Внастоящее время большое внимание уделяется охране окружающей среды.Обязательные мероприятия по предотвращению загрязнения окружающей среды приразработке и организации технологических процессов и конструированиипроизводственного оборудования указаны в “Санитарных правилах технологическихпроцессов и гигиенических требованиях к производственному оборудованию”, согласно[7, C. 367].
Наработоспособность промышленного объекта оказывают негативное влияниеспецифические условия и, прежде всего район его расположения. Он определяетуровень и вероятность воздействия опасных факторов природного происхождения(сейсмическое воздействие, сели, оползни, тайфуны, цунами, число гроз, ливневыхдождей и т. д.). Поэтому большое внимание уделяется исследованию и анализурайона расположения объекта. При этом выясняются метеорологические условиярайона (количество осадков, направление господствующих ветров, максимальная иминимальная температура самого жаркого и самого холодного месяца; изучаетсярельеф местности, характер грунта, глубина залегания подпочвенных вод, иххимический состав). На устойчивость объекта влияют: характер застройки территории(структура, тип, плотность застройки), окружающие объект смежные производства,транспортные магистрали, естественные условия прилегающей местности (лесныемассивы – источники пожаров, водные объекты – возможные транспортныекоммуникации, огнепреградительные зоны и в то же время источники наводнений ит. п.), согласно [55, C. 369].
ЗАО“Каустик” расположено в зоне минимального воздействия опасных факторов состороны окружающей среды. Местность находится в сейсмически не опасной зоне,здесь исключены сели, оползни, цунами, сильно повышенные или пониженныетемпературы. Характер грунта, рельеф местности позволяют говорить о хорошейустойчивости промышленного объекта. От предприятия удалены крупные лесныемассивы – источники пожаров. Район расположения предприятия также можетоказаться решающим фактором в обеспечении защиты и работоспособности объекта вслучае выхода из строя штатных путей подачи исходного сырья или энергоносителей.
Такотсутствие реки вблизи объекта не позволит при разрушении железнодорожных илитрубопроводных магистралей осуществить подачу материалов, сырья и комплектующихводным транспортом, согласно [55, C. 371].
Дляопределения размеров зон поражения при разгерметизации оборудования и выбросовхлорорганики в окружающую среду необходимо вначале спрогнозировать, какое количествожидкости или газа поступит в окружающую среду. Далее необходимо с учетомрельефа местности, климатических условий, планировки площадки рассчитатьпроцесса растекания и испарения жидкости, а также рассеивания паров пролитойжидкости. Результатом такого расчета должны быть нанесенные на ситуационныйплан поля концентраций паров пролитой жидкости. На плане местности отмечаюттакже динамику процесса рассеивания паров, прогнозируют изменение концентрациив различных точках местности по времени.
Ликвидациячрезвычайной ситуации на ЗАО “Каустик” осуществляется силами и средствамипредприятий, учреждений и организаций независимо от их организационно-правовойформы, органов местного самоуправления, органов исполнительной власти субъектовРФ, на территории которых сложилась чрезвычайная ситуация, под руководствомсоответствующих комиссий по чрезвычайным ситуациям. К ликвидации ЧС могутпривлекаться Вооруженные силы РФ, Войска гражданской обороны РФ, другие войскаи воинские формирования в соответствии с законодательством РоссийскойФедерации, согласно [55, C. 373].
Ликвидациячрезвычайной ситуации считается завершенной по окончании проведенияаварийно-спасательных и других неотложных работ.
Спасательныеи другие неотложные работы в очагах поражения включают:
–разведку очага поражения, в результате которой получают истинные данные осложившейся обстановке;
–локализацию и тушение пожаров, спасение людей из горящих зданий;
–розыск и вскрытие заваленных защитных сооружений, розыск и извлечение иззавалов пострадавших;
–оказание пострадавшим медицинской помощи, эвакуация пораженных в медицинскиеучреждения, эвакуация населения из зон возможного катастрофического воздействия(затопления, радиационного и другого заражения);
–санитарная обработка людей, обеззараживание транспорта, технических систем,зданий, сооружений и промышленных объектов;
–неотложные аварийно-восстановительные работы на промышленных объектах,согласно [55, C. 375].
Разведкав кратчайшие сроки должна установить характер и границы разрушений и пожаров,степень радиоактивного и иного вида заражения в различных районах очага,наличие пораженных людей и их состояние, возможные пути ввода спасательныхформирований и эвакуации пострадавших. По данным разведки определяют объемыработ, уточняют способы ведения спасательных и аварийных работ, разрабатываютплан ликвидации последствий чрезвычайного события, согласно [55, C. 76].
Впланах ликвидации на последствий намечают конкретный перечень неотложных работ,устанавливают их очередность. С учетом объемов и сроков проведения спасательныхработ определяют силы и средства их выполнения. В первую очередь в планепредусматриваются работы, направленные на прекращение воздействия внешнегофактора на объект (если это возможно), локализацию очага поражения, постановкасредств, препятствующих распространению опасности по территории объекта. Для своевременногои успешного проведения спасательных работ планируется проведение целого ряданеотложных мероприятий:
–устройство проездов в завалах и на загрязненных участках, оборудованиевременных путей движения транспорта (так называемых колонных путей);
–локализация аварий на сетях коммунально-энергетических систем, восстановлениеотдельных поврежденных участков энергетических и водопроводных сетей исооружений;
–укрепление и обрушение конструкций зданий и сооружений, препятствующихбезопасному проведению спасательных работ.
Вкачестве спасательных сил используют обученные спасательные формирования,создаваемые заблаговременно, а также вновь сформированные подразделения изчисла работников промышленного объекта (подразделений гражданской обороныобъекта), согласно [26, С. 378].
Особоеместо в организации и ведении спасательных работ занимает поиск и освобождениеиз-под завалов пострадавших. Их поиск начинается с уцелевших подвальныхпомещений, дорожных сооружений, уличных подземных переходов, у наружных оконныхи лестничных приямков, околостенных пространств нижних этажей зданий; далееобследуется весь, без исключения, участок спасательных работ. Люди могутнаходиться также в полостях завала, которые образуются в результате неполногообрушения крупных элементов и конструкций зданий. Спасение людей, попавших взавалы, начинают с тщательного осмотра завала, при этом устраняют условия,способствующие обрушению отдельных конструкций. Далее пытаются установить связьс попавшими в завалы (голосом или перестукиванием). Подходы к людям,находящимся в завале, следует вести очень быстро, избегая трудоемких работ.Работам по ликвидации очагов поражения ядовитыми веществами, как правило,предшествуют или проводятся одновременно мероприятия, направленные на снижениевеличины выброса и растекания ядовитых веществ на местное уменьшениеинтенсивности испарения ядовитых веществ и снижение глубины распространениязараженного воздуха. Для этого проводят работы по:
–заделывание отверстий на магистралях и емкостях;
–обваловывание мест разлива ядовитых веществ, устройство ловушек при отсутствииобваловки или поддонов для емкостей;
–постановка отсечных водяных завес на пути распространения облака зараженноговоздуха (для снижения глубины его распространения).
Послепроведения этих мероприятий, направленных на снижение последствий разлива ивыброса ядовитых веществ, обеззараживают территорию и ведут работы повосстановлению работоспособности промышленного проекта.
7Экономическая часть
Цельюданной дипломной работы является замена элементных кожухотрубчатыхконденсаторов отделения конденсации хлора цеха №2 ЗАО «Каустик» нановые – кожухотрубчатые вертикальные, что позволит уменьшить площадь,занимаемую отделением, понизить металлоемкость и повысить эффективностьпроцесса конденсации за счет увеличения удельной поверхности теплообмена. Сэтой целью были исследованы и рассчитаны экономико-производственные показателиотделения жидкого хлора цеха N2 ЗАО «Каустик».
Длярасчетов показателей были использованы данные технологического процессапроизводства, данные отдела по труду и отдела капитального строительства ЗАО«Каустик».
Всесодержащиеся в расчетах данные приведены на 1 января 2001 г.7.1Расчет производственной программы
Производственнаяпрограмма устанавливает объем выпуска готовой продукции, соответствующей покачеству требованиям стандартов. Для определения эффективного фонда времениработы основного технологического оборудования отделения жидкого хлорасоставили годовой график работы оборудования.
Расчетколичества рабочих дней за год представлен в таблице 7.1
Производственнуюмощность отделения конденсации М, т/год, определили по формуле
М = Е × П × Т, (7.1)
где М- производственная мощность конденсаторов, т/год;
Е — количество конденсаторов,штук;
П — технически возможнаясуточная производительность одного конденсатора т/ч;
Т — эффективный фонд рабочеговремени конденсатора, дней.
Количествоконденсаторов, необходимых для ведения технологическогопроцесса приняли:
Е = 5 штук
Техническивозможная суточная производительность одного конденсатора П, т/ч, приняли как:
П = Gхл × 24 (7.2)
где Gхл — выпуск жидкого хлора в час.
Согласнотехнологическим расчетам настоящей работы приняли:
Gхл = 3100 кг/ч = 3,1 т/ч
Техническивозможная суточная производительность одного конденсатора П, т/ч, составила:
П = 3,1 × 24 = 74,4т/сутки
Эффективныйфонд времени Т, дней, определили согласно таблицы 7.1 настоящей работы:
Т = 326 дней
Производственнаямощность отделения конденсации М, т/год, составила:
М = 5 74,4 326 = 121272 т/год
Таблица 7.1-Расчет количестварабочих дней за год.Фонд времени Продолжительность, дни Календарный фонд времени 365
Регламентируемые перерывы:
Капитальный ремонт
Текущий ремонт
по технологическим причинам
по другим причинам
Итого
14
10
9
6
39 Эффективный фонд времени 326
На основепроектируемого объема выпуска продукции и принятых норм расхода рассчитываемпотребность в основных и вспомогательных материалах, в энергии всех видов.
Расчет расходного контингентасырья, материалов, энергии в натуральном и стоимостном выражении представлен втаблице 7.2 настоящей работы:
Таблица 7.2 — Расчет контингентасырья, материалов, энергии в стоимостном выраженииНаименование Цена за единицу ресурса, рублей Норма расхода на единицу готовой продукции Расходный контингент Количество Сумма, рублей Хлоргаз, тн 1100 1,0072 122145 134359674 Холод, -28 °С 467 0,155 18797 8778274 Электроэнергия переменного тока, ткВтч 551 0,0285 3456 1904395 Пар, гКал 190 0,0006 72,76 13825 Вода оборотная, тм3 304 0,02 2425 737334 Воздух, тм3 317 0,0245 2971 941859 Азот, тм3 125 0,0486 5894 736727
7.2 Расчеткапитальных вложенийНаименование и характеристика оборудования Коли-чество единиц Сметная стоимость, руб Амортизация норма, % сумма, руб 1 Основное оборудование Конденсатор, Поз. 2 7,0 827515,8 9,0 74476,4 Ресивер, Поз. 59 1,0 14654,0 11,0 1611,9 Абгазоотделитель, Поз. 3 7,0 133018,2 9,0 11971,6 Испаритель, Поз. 4 2,0 43264,0 9,0 3893,8 Танк жидкого хлора, Поз. 8 5,0 331420,0 11,0 36456,2 Бак для рассола, Поз. 6 6,0 81341,0 8,3 6751,3 2 Вспомогательное оборудование КИПиА 286242,6 17,0 48661,2 Технологические трубопроводы 429363,9 14,0 60110,9 3 Общая стоимость оборудования 2146819,5 243933,5 4 Здания и сооружения 178379475,0 2,5 4459486,9 Итого по статьям 3 и 4 180526294,5 4703420,3
Расчет стоимости основных фондов действующего производства представимв таблице 7.3.
Таблица 7.3 — Расчет стоимостивновь вводимого основного оборудованияНаименование и характеристика оборудования Количество еди-ниц Отпуск-ная цена, руб/ед
Стоимость приобре-
тения оборудова-ния, руб Транс-порт-ные расхо-ды, руб Заготовительно — склад-ские расходы, руб Затраты на монтаж, руб Сметная стои-мость, руб Амортизация норма % сумма руб Конденсатор Поз. 2 5,0 44091,8 253528,1 12676,4 7605,8 50705,6 324516,0 9,0 29206
Нормативный срок службысуществующих в отделении конденсаторов – 11 лет. С момента установки их срокслужбы составил 28 лет. Следовательно, остаточная стоимость оборудования,исключаемого из схемы, равна нулю.
Таблица 7.5 – Расчёт стоимостидемонтируемого оборудованияНаименование и характеристика оборудования Количество единиц Сметная стоимость, руб /> /> Конденсатор, Поз. 2 7,0 827515,8 /> Абгазоотделитель, Поз. 3 2,0 38005,2 /> Итого: 865521 />
Расходы на демонтаж существующегооборудования, исключаемого из схемы, укрупненно примем как 20% от стоимостиэтого оборудования.
ЦДЕМ = КД× 0,2
где ЦДЕМ – расходына демонтаж;
КД – полная стоимостьдемонтируемых фондов, руб.
ЦДЕМ =865521 × 0,2 =173104 руб.
Таким образом, величина затрат нареконструкцию составит:
КРЕК =324516 + 173104 = 497620 руб.
Сметную стоимость основногооборудования после реконструкции К1 определяли по формуле [3, С.99]:
K1=Ко+Кд — Квыб, (7.3)
где Ко — сметная стоимость основногооборудования до реконструкции руб;
Кд — дополнительные затраты на реконструкциюоборудования руб;
Квыб – стоимостьвыбывающего оборудования, руб;
Сметная стоимостьосновного оборудования после реконструкции СРЕК составит:
СРЕК =1431213 + 497620 – 865521 = 1063312 руб.
Величина амортизационныхотчислений после реконструкции будет составлять
АРЕК = АО– АВЫБ + АВВ,
где АО — амортизационные отчисления на основноеоборудование до реконструкции, руб;
АВЫБ – амортизационные отчисления на выбывающееоборудование, руб;
АВВ — амортизационные отчисления на вновьвводимое оборудование, руб.
АРЕК =135161 – 74476 – 3420,5 + 29206,4 = 86470,8 руб
Сводный расчеткапитальных вложений и амортизационных отчислений представлен в таблице 7.6.
Таблица 7.6 –Капитальные вложения и амортизационные отчисления по отделению конденсациихлораНаименование До реконструкции После реконструкции Стоимость, руб. Амортиза-ция, руб. Стоимость, руб
Амортиза-
ция, руб. Здания и сооружения 178379475,0 4459486,9 178379475,0 4459486,9 Основное оборудование 1431213,0 135161,3 1063312,2 86470,8 Вспомогательное оборудование 715606,5 108772,2 531656,1 80811,7 Всего 180526294,5 4703420,3 179974443,3 4626769,4
Таким образом,капитальные вложения на создание основных фондов отделения до реконструкциисоставляли 180628517 рублей, а после реконструкции составили 17997443 рублей.7.3Расчет показателей по труду и заработной плате
В результате реконструкциичисленность производственного персонала не изменяется. Производство –непрерывное, график работы – пятибригадный трехсменный, система оплаты труда –повременно-премиальная, условия труда – вредные.
Расчет баланса рабочего временисвели в таблицу 7.7.
Таблица 7.7 – Баланс рабочеговремениФонд времени Продолжительность, дни для сменного персонала для дневного персонала
1 Календарный фонд времени
2 Нерабочие дни:
а) выходные
б) праздничные
Итого нерабочих дней
3 Номинальный фонд времени
365
146
-
146
219
365
104
13
117
248
4 Невыходы на работу:
а) очередной и дополнительный отпуск
б) по болезни
в) выполнение государственных и общественных обязанностей
г) отпуск учащихся вечерней и заочной форм обучения
Итого невыходов на работу
5 Эффективный фонд рабочего времени
38
5
1
3
47
172
28
-
-
-
28
220
Данные по численностиперсонала свели в таблицу 7.8.
Таблица 7.8 – Расчет численностиперсоналаНаименование специальности Тариф-ный разряд Явочная численность в смену Число смен в сутки Явочная численность в сутки, чел Списочная числен-ность, чел 1 Основные рабочие аппаратчик конденсации 4 3 3 9 16 аппаратчик испарения и абсорбции 4 1 1 1 5 2 ИТР Начальник цеха - 1 1 1 1 Зам начальника цеха - 1 1 1 1 Механик - 1 1 1 1 Энергетик - 1 1 1 1 Начальник отделения 201к - 1 1 1 1 Начальник отделения 119к - 1 1 1 1 Начальник отделения 101к - 1 1 1 1 Начальник отделения 114к - 1 1 1 1 Инженер-технолог 1 кат - 1 1 1 1 Инженер-технолог 2 кат - 1 1 1 1 Мастер по ремонту технологического оборудования - 1 3 3 3 Начальник смены - 1 3 3 5 Мастер смены - 1 3 3 5 Мастер по ремонту электрического оборудования - 1 1 1 1 Начальник подстанции - 1 1 1 1 Мастер цеха по отгрузке - 1 1 1 1 3 Служащие Табельщик - 1 1 1 1 4 МОП Уборщик служебных помещений - 2 1 2 2 Уборщик производственных помещений - 4 1 4 4 Итого 23 27 Всего 39 54
7.3.1 Расчет годового фонда заработной платы
Расчетпроизводили для аппаратчика отделения конденсации.
Часоваятарифная ставка составила
tчас = 8,2руб.
Оплату по тарифу От,тыс. руб., определяли согласно [3, С.99] по формуле
От = tчас· Тсм · Тэф · Чсп, (7.4)
где tчас – часоваятарифная ставка аппаратчика, тыс. руб.;
Тсм– продолжительность рабочей смены, часы;
Тэф – эффективный фонд рабочего времениаппаратчика, дни;
Чсп – списочная численность аппаратчиков, чел.
От = 8,2 ·10-3 · 6 · 172 · 16 = 135,9 тыс. руб.
Премию за 100% выполнениеустановленного задания Оп, тыс. руб., определяли согласно [3, С.99]по формуле
/> (7.5)
где КП – коэффициент премирования за 100%выполнение установленного задания, %.
Коэффициент премирования Кп,%, приняли Кп = 50 %
/>
Доплату за работу в праздничныедни Опр, тыс. руб., определяли согласно
[3, С.99] по формуле
Опр = tчас· Тсм · nпр · /> (7.6)
где nпр – числопраздничных дней в году, дни;
/> – явочнаячисленность в сутки, чел.
Опр = 8,2· 10-3 · 6 · 13 · 9 = 17,332 тыс. руб.
Доплату за работу в ночное времяОн, тыс. руб., определяли согласно
[3, С.99] по формуле
/> (7.7)
где 0,5 – коэффициент доплатыза каждый час работы.
/>
Доплату за работу в вечернеевремя Он, тыс. руб., определяли согласно
[3, С.99] по формуле
/> (7.8)
где 0,2 – коэффициент доплатыза каждый час работы.
/>
Доплату за вредные условия трудаОвр, тыс. руб., определяли согласно
[3, С.99] по формуле
/> (7.9)
где Квр –коэффициент доплаты за вредные условия труда, %.
Коэффициент доплаты за вредныеусловия труда Квр, %, приняли
Квр = 15 %
/>
Итого, основной фонд зарплаты
Зосн =135,9 + 67,95 + 17,332 + 22,65 + 9,06 + 20,38 = 273,27 тыс. руб.
Оплату отпуска Оотп,тыс. руб., оплату за выполнение общественных и государственных обязанностей Ооб,тыс. руб., ученического отпуска, Оуч, тыс. руб., определяли согласно[3, С.99] по формулам
Оотп = (Зосн/Тэф)· nотп, (7.10)
Ооб = (Зосн/Тэф)· nоб (7.11)
Оуч = (Зосн/Тэф)· nуч (7.12)
где nотл, nоб,nуч – соответственно продолжительность отпуска, выполнение общественныхи государственных обязанностей, ученического отпуска, дни.
Оотп =(273,27/172) · 38 = 60,37 тыс. руб.,
Ооб =(273,27/172) · 1 = 1,59 тыс. руб.
Оуч =(273,27/172) · 3 = 4,77 тыс. руб.
Итого, дополнительный фондзарплаты
Здоп =60,37 + 1,59 + 4,77 = 66,73 тыс. руб.
Общий фонд зарплаты Зобщ,тыс. руб., определяли согласно [3, С.99] по формуле
Зобщ = Зосн+ Здоп, (7.13)
где Зосн и Здоп– соответственно основной и дополнительный фонд зарплаты, тыс. руб.
Зобщ =273,27 + 66,73 = 340 тыс. руб.
Доплату за районные условия Зр.к,тыс. руб., определяли по формуле
Зр.к =0,15 × Зобщ, (7.14)
где 0,15 – 15% районныйкоэффициент по Уралу.
Зр.к =0,15 × 340 = 51тыс. руб.
Годовой фонд зарплаты Зг,тыс. руб., определяли согласно [3, С.100] по формуле
Зг = Зобщ+ Зрк (7.15)
Зг = 340 +51 = 391 тыс. руб.7.3.2Расчет годового фонда заработной платы для ИТР
Расчет произвели для начальникаотделения.
Месячный оклад Ом,тыс. руб., приняли
Ом = 3,728тыс. руб.
Оплату по тарифу От,тыс. руб., определяли согласно [3, С.100] по формуле
От = Ом× Чсп× 11, (7.16)
где Чсп– списочная численность, чел.
От= 3,728 × 1 × 11 = 41 тыс. руб.
Премию за 100% выполнениеустановленного задания Оп, тыс. руб., определяли согласно [3, С.100]по формуле
/> (7.17)
где Кп –коэффициент премирования за 100 % выполнение установочного задания, %.
/>
Коэффициент доплаты за вредныеусловия труда Квр, %, приняли
Квр = 15 %
/>
Итого, основной фонд зарплатыначальника отделения
Зосн = 41+ 20,5 + 6,151 = 67,66 тыс. руб.
Дополнительный фонд зарплаты Здоп,тыс. руб., определяли согласно
[3, С.100] по формуле
Здоп = Ом· Чсп · К′, (7.18)
где К′ – коэффициент,учитывающий отпускные.
Зобщ =3,728 · 1 · 1,6 = 5,96 тыс. руб.
Итого, общий фонд зарплатыначальника отделения
Зобщ =67,66 + 5,96 = 73,62 тыс. руб.
Доплату за районные условия Зрк,тыс. руб., определяли согласно [3, С.100] по формуле
Зрк = 0,15· Зобщ (7.19)
Зрк = 0,15× 73,62 = 11,044тыс. руб.
Итого, годовой фонд зарплатыначальника отделения
Зг = 73,62+ 11,044 = 84,67 тыс. руб.
Годовой фонд зарплаты дляостальных рабочих определяли аналогично и свели в таблицы 7.9 и 7.10.7.3.3Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховых расходов
Расчет расходов на содержание иэксплуатацию оборудования представили в таблице 7.11
Таблица 7.11 – Расчет расходов насодержание и эксплуатацию оборудованияНаименование затрат
До
реконструкции, руб После реконструкции, руб 1 Амортизационные отчисления 135161,3 86470,8 2 Расходы по эксплуатации машин и механизмов 128809,2 63798,7 3 Расходы на текущий ремонт 171745,6 127597,5 4 Прочие 2178,6 1389,3 Всего 437894,6 279256,3
Примечание
1 Значение амортизационныхотчислений – смотри таблицу 7.6.
2 Расходы на эксплуатациюоборудования принимали в размере 4% от его стоимости.
3 Расходы на текущий и капитальныйремонт принимали в размере 8% от стоимости оборудования.
4 Прочие расходы принимали в размере 0,5% от суммы статей с 1 по 5.
Смету цеховых расходовпредставили в таблице 7.12.
Таблица 7.12 – Смета цеховыхрасходовСтатьи расходов Сумма, р. 1 Основная и дополнительная зарплата ИТР 2836996,9 2 Отчисления на соц. нужды 1061036,8 3 Амортизация зданий 4459486,9 4 Текущий ремонт и содержание зданий и сооружений 312164,1 5 Расходы по охране труда 425549,5 6 Прочие 454761,7 Всего 9549995,9
Примечание
1 Данные по статье 1 – смотритаблицу 7.10.
2 Отчисления на социальные нуждыпринимали согласно положению на предприятии в размере 37,4 % от статьи 1.
3 Амортизация зданий и сооружений– смотри таблицу 7.6.
4 Содержание, текущий ремонтзданий и сооружений принимали согласно [37, С. 10] в размере 7 % от стоимости.
5 Расходы по охране трудапринимали согласно [3, С. 10] в размере 15 % от зарплаты работников цеха.
6 Прочие расходы принималисогласно [ 3, С. 10] в размере 5 % от суммы статей с 1 по 5.
Величину цеховых расходов,приходящихся на отделение конденсации, определим пропорционально доле основныхфондов, приходящихся на отделение:
/>.
7.4Расчет себестоимости продукции
Калькуляцию себестоимости однойтонны жидкого хлора до и после реконструкции свели соответственно в таблицы7.13 и 7.14.Статьи затрат На единицу продукции На весь выпуск Коли-чество Цена, руб Сумма, руб Коли-чество Сумма, руб 1 Полуфабрикаты собственного производства Хлоргаз, тн 1,0072 1100 1107,92 122145,16 134359674 2 Топливо и энергия на технологические цели Холод -28 С 0,155 467 72,39 18797,16 8778274 Электроэнергия переменного тока, ткВтч 0,0285 551 15,70 3456,25 1904395 Пар, гКал 0,0006 190 0,11 72,76 13825 Вода оборотная, тм3 0,02 304 6,08 2425,44 737334 Воздух, тм3 0,0245 317 7,77 2971,16 941859 Азот, тм3 0,0486 125 6,08 5893,82 736727 Основная и дополнительная заработная плата основных рабочих 4,2 504338,4 Отчисления на социальные нужды 1,6 188623 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 3,6 437894,6 Цеховые расходы 8,3 1004170,2 Итого цеховая себестоимость 1233,6 149607114 Общезаводские расходы 2,6 320254 Итого общезаводская себестоимость 1236,3 149927368 Внепроизводственные расходы 24,7 2998547 Полная себестоимость продукции 1261,0 152925915
Таблица 7.14 — Калькуляция себестоимостижидкого хлора после реконструкцииСтатьи затрат На единицу продукции На весь выпуск Коли-чество Цена, руб Сумма, руб Коли-чество Сумма, руб 1 Полуфабрикаты собственного производства Хлоргаз, тн 1,0072 1100 1107,92 122145,16 134359674 2 Топливо и энергия на технологические цели Холод -28 С 0,155 467 72,39 18797,16 8778274 Электроэнергия переменного тока, ткВтч 0,0285 551 15,70 3456,25 1904395 Пар, гКал 0,0006 190 0,11 72,76 13825 Вода оборотная, тм3 0,02 304 6,08 2425,44 737334 Воздух, тм3 0,0245 317 7,77 2971,16 941859 Азот, тм3 0,0486 125 6,08 5893,82 736727 Основная и дополнительная заработная плата основных рабочих 4,2 504338,4 Отчисления на социальные нужды 1,6 188622,6 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 2,3 279256,3 Цеховые расходы 8,3 1004170,2 Итого цеховая себестоимость 1232,3 149448476 Общезаводские расходы 2,4 320253,9 Итого общезаводская себестоимость 1234,8 149768730 Внепроизводственные расходы 24,7 2995375 Полная себестоимость продукции 1259,5 152764104 7.5Обоснование экономической эффективности проектного решения
Прибыль П определяли по формуле [4 ]:
П = (Ц – С) × М, (7.21)
где Ц — оптовая ценапродукции, руб/т;
С — себестоимость одной тонны продукции, руб;
до реконструкции Со, после реконструкции C1;
М — мощность производства, т/год;
до реконструкции Мо, после реконструкции M1;
По = (1600 – 1261)×121272 = 41109285руб/год
П1 = (1600 – 1259,5)×121272 = 41295367руб/год
Фондоотдачу Ф определяли поформуле [ 4 ]:
Ф = />, (7.22)
где М — мощность производства,т/год;
до реконструкции Мо,после реконструкции M1;
Ц — оптовая цена продукции, р/т;
Фср — средняя стоимость основных фондов, руб;
до реконструкции Фсро, после реконструкции Фрс1;
Фо = /> = 1,075 р/р
ф1 = />= 1,078 р/р
Рентабельность продукции Ропределяли по формуле [ 4 ]:
Р = /> (7.23)
где Ц — оптовая ценапродукции, р/т;
С — себестоимость одной тонны продукции, р;
до реконструкции Со, после реконструкции C1;
Ро = />= 22,77 %
P1= />×100 = 22,945 %
Годовую экономию от реконструкцииЭгод определяли по формуле [ 4 ]:
Эгод = (Со– C1)×M (7.24)
где Со — себестоимость одной тонны продукции до реконструкции, руб;
C1 — себестоимость одной тонны продукции после реконструкции, руб;
М — мощность производства после реконструкции, т/год;
Эгод = (1261 – 1259,5)×121272 = 186083 руб.
Срок окупаемости дополнительныхзатрат Тко, год, определяли по формуле
Ток = />, (7.25)
где Кд — дополнительные капитальные затраты на реконструкцию, руб.;
Эгод — годовая экономия от реконструкции, руб.
Ток = /> = 2,674 года
Основные технико-экономическиепоказатели по производству жидкого хлора представлены в таблице 7.15.
Благодаря реконструкции отделенияконденсации хлора получили снижение себестоимости жидкого хлора на 1,534 руб/ти рост рентабельности продукции на 0,173 %. Срок окупаемости дополнительныхкапитальных вложений 2,67 года, что меньше нормативного срока окупаемости дляреконструкции, составляющего 3 года. Следовательно, проведение реконструкцииотделения конденсации хлора цеха №2 ЗАО “Каустик” экономически выгодно.
Таблица 7.15 — Основныетехнико-экономические показатели производстваНаименование До реконструк-ции После реконструк-ции Мощность, т/год. 121272 121272 Себестоимость 1 тонны, руб. 1261 1259,5 Численность п.п.п., чел. 54 54 Производительность труда, т год/чел 2245,78 2245,78 Фондоотдача, руб/руб 1,0748 1,078 Рентабельность продукции, % 22,77 22,95 Прибыль, руб/год 41109285,08 41295367,7 Дополнительные кап.затраты, руб 497620,2 Годовой экономический эффект от реконструкции, руб 186082,6 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, год 2,674
Список использованных источников
1 БеловС.В. Охрана окружающей среды. – М.: Высшая школа, 1991. – 320 с.
2Бесчастнов М.В. Взрывобезопасность и противоаварийная защитахимико-технологических процессов. – М. Химия, 1983. – 472 с., ил.
3Гузенков П.Г. Краткий справочник к расчетам деталей машин. – М.: Высшая школа,1968. — 456 с.
4Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.:Химия, 1989. – 496 с.
5 КлюевА.С. Автоматическое регулирование. – М.: Высшая школа, 1986. – 351 с.
6Кораблев В.П. Электробезопасность химических предприятий. – М. Химия, 1977. –232 с.
7Кошаровский Б.Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы.Справочное пособие. – Л.: Машиностроение, 1976. – 488 с.
8 КузмакЕ.М. Основы технологии аппаратостроения. – М.: Недра, 1967. – 468 с.
9 КулаковМ.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. – М.:Машиностроение, 1983. – 424 с.
10Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. – Л.: Химия, 1976. т.3. – 608с.
11Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник. – Л.:Машиностроение, 1981. – 382 с.
12Макаров Г.В. Охрана труда в химической промышленности. – М.: Химия, 1989. – 496с.
13Михалев М.Ф. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств.- Л.: Машиностроение, 1984. – 301 с.
14Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. – М.:Химия, 1982. – 296 с.
15 БажанП.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. –М.: Машиностроение, 1989. – 368 с., ил.
16Градиль В.Т., Моргун А.И., Егоршин Р.А. Справочник по единой системеконструкторской документации. – Х.: Прапор, 1988. – 255 с.
17 ГусевЮ.Н., Карасев И.Н., Иванов Э.Э. Конструирование и расчет машин химическихпроизводств. – М.: Машиностроение, 1985. – 408 с.
18Макаров Г.В., Васин А.Я., Маринина Л.И. Охрана труда в химическойпромышленности. – М.: Химия, 1989. – 496 с.
19 ПавловК.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи процессов и аппаратовхимической технологии. Л.: Химия, 1987. – 576 с., ил.
20Бакулин Д.А., Будыхо В.М., Клименко В.Л. и др. Сборник задач и деловых игр поорганизации, планированию и управлению производством на предприятиях химическойпромышленности. – Л.: Химия, 1991. – 192 с.
21Васильев В.З., Шапошников К.А., Лохтев А.А., Цацкин В.С. Справочные таблицы подеталям машин. – М.: Машиностроение, 1965. – 668 с.
22 А.с.1126795. Бюллетень “Открытия и изобретения”. Номер 44, 1984 г.
23 А.с.1765636. Бюллетень “Открытия и изобретения”. Номер 12, 1990 г.
24 А.с.2107987. Бюллетень “Открытия и изобретения”. Номер 8, 1991 г.
25 А.с.2357756. Бюллетень “Открытия и изобретения”. Номер 11, 1991 г.
26 А.с.2657159. Бюллетень “Открытия и изобретения”. Номер 13, 1991 г.
27 А.с.2980653. Бюллетень “Открытия и изобретения”. Номер 33, 1991 г.