Основы проектирования химических производств

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА

После разработки операционной схемы приступают к составлению принципиальной технологической схемы, которая, по сути, является аппаратурным оформлением операционной. Ее можно рассматривать как состоящую из ряда технологических узлов. Технологическим узлом называют аппарат (машину) или группу аппаратов с обвязочными тру­бопроводами и арматурой, в которых начинается и полностью закан­чивается один из физико-химических или химических процессов.

В технологические узлы входят такие объекты, как сборники, мер­ники, насосы, компрессоры, газодувки, сепараторы, теплообменники, ректификационные колонны, реакторы, котлы-утилизаторы, фильт­ры, центрифуги, отстойники, дробилки, классификаторы, сушилки, выпарные аппараты, трубопроводы, арматура трубопроводов, предо­хранительные устройства, датчики и приборы контроля и автоматиза­ции, исполнительные и регулирующие механизмы и устройства.

Абсолютное большинство указанных аппаратов и машин выпуска­ется промышленностью и стандартизовано. Сведения о типах выпус­каемых машин и аппаратов, их конструкциях и характеристиках мож­но получить из различных справочников, каталогов изделий заводов, изданий отраслевых и информационных институтов, из рекламных материалов и отраслевых научно-технических журналов.

Но, прежде чем составить технологическую схему, необходимо уточнить ряд задач, которые решаются на данном этапе работы. Это, прежде всего, обеспечение охраны труда и техники безопасности. По­этому в технологической схеме должны предусматриваться средства предотвращения превышения давления (предохранительные клапаны, взрывные мембраны, гидрозатворы, аварийные емкости), системы создания защитной атмосферы, системы аварийного охлаждения и т. д.

На этапе синтеза технологической схемы решается вопрос об уменьшении затрат на перекачку продуктов. Необходимо максималь­но использовать самотек для транспортировки жидкое гей из аппарата в аппарат. Поэтому уже здесь предусматривается последовательное ступенчатое расположение аппаратов.

На данном этапе определяется набор тепло - и хладоносителей, ко­торые будут использованы при осуществлении процесса. Стоимость единицы тепла или холода зависит от наличия на предприятии энерго­носителя и его параметров. Самыми дешевыми хладоагентами являют­ся воздух и оборотная промышленная вода. Экономически выгодно основное количество тепла передать этим дешевым хладоносителям и только остаточное тепло снимать дорогими хладоагентами (захоложен - ная вода, рассол, жидкий аммиак и т. п.). Самыми дешевыми теплоно­сителями являются топочные газы, но они не транспортабельны.

Для составления принципиальной технологической схемы на лис­те миллиметровки сначала проводят линии коллекторов подачи и вы­вода материальных потоков, теплоносителей и хладоагентов, оставив в нижней части листа свободной полосу высотой 150 мм, где позднее будут размещены средства КИПиА. Рекомендуется линии газовых кол­лекторов проводить в верхней части листа, а жидкостных — в нижней его части. После этого на плоскости листа между коллекторами распо­лагают условные изображения аппаратов и машин, необходимых для выполнения операций, в соответствии с разработанной операционной схемой. Условные изображения машин и аппаратов не имеют масшта­ба. Расстояние между ними по горизонтали не регламентируется, оно должно быть достаточным для размещения линий материальных пото­ков, средств контроля и автоматизации. Расположение условных изоб­ражений по вертикали должно отражать реал ьное превышение аппарата над другим без соблюдения масштаба. Размещенные на плоскости листа условные изображения машин и аппаратов соединяют линиями материальных потоков, подводят линии хладоагентов и теплоноси­телей. Производится нумерация позиций аппаратов и машин слева направо.

Особое внимание при проектировании технологической схемы следует уделять обвязке ее отдельных узлов. Пример такой обвязки приведен на рис. 5.3. Здесь показан узел абсорбции компонента газо­вой смеси жидкостью. Нормальная работа ух! а абсорбции зависит от постоянства температуры, давления и от соотношения количества газа и абсорбента. Соблюдение этих условий достигается установкой сле­дующих приборов и арматуры.

На линии подачи газа (/): диафрагма расходомера, пробоотборник, бобышка для замера давления и бобышка для замера температуры.

Рис. 5.3. Обвязка узла абсорбции:

1—IV— основные трубопроводы; 7 — абсорбер; 2— насос; 3 — холодильник абсорбент;!

На линии выхода газа (//): диафрагма расходомера, пробоот­борник, бобышка для замера температуры, бобышка для замера дав­ления, регулирующий клапан, поддерживающий постоянное давление в абсорбере.

На линии подачи свежего абсорбента (///): диафрагма расходоме­ра, или ротаметр, пробоотборник, бобышка для замера температуры, регулирующий клапан, связанный с регулятором соотношения газа и абсорбента.

На линии вывода насыщенного абсорбента (]У) диафрагма рас­ходомера или ротаметр, бобышка для замера температуры, регули­рующий клапан, связанный с регулятором уровня жидкости в нижней части абсорбера.

При разработке технологической схемы следует иметь в виду, что регулирующие клапаны не могут служить запорными устройствами. Поэтому на трубопроводе должна быть предусмотрена запорная арма­тура с ручным или механическим приводом (вентили, задвижки), а для отключения регулирующих клапанов — обводные (байпасные) линии.

Вычерченная схема является предварительной. После проведения предварительных материальных и тепловых расчетов в разработанной технологической схеме должны быть проанализированы возможности рекуперации тепла и холода технологических материальных потоков.

В процессе проектирования в технологическую схему могут вно­ситься и другие изменения и добавления. Окончательное оформление технологической схемы производится после принятия основных про­ектных решений по расчету и подбору реакторов и аппаратов, по выяс­нении всех вопросов, связанных с размещением и расположением аппаратов проектируемого производства.

Так, иногда при подборе оборудования приходится сталкиваться с тем, что некоторые его виды либо не выпускаются в России, либо находятся на стадии освоения. Отсутствие какой-либо машины или ап­паратов нужной характеристики, изготовленных из конструкционного материала, устойчивого в данной среде, зачастую вызывает необходи­мость в изменении отдельных узлов технологической схемы и может послужить причиной перехода на другой, экономически менее выгод­ный метод получения целевого продукта.

Технологическая схема не может являться окончательной, пока не проведена компоновка оборудования. Например, по первоначаль­ному варианту предполагалась передача жидкости из аппарата в ап­парат самотеком, который не удалось осуществить при разработке проекта размещения оборудования. В этом случае необходимо преду­смотреть установку дополнительной передаточной емкости и насоса, которые следует нанести на технологическую схему.

Окончательная технологическая схема составляется после разра­ботки всех разделов проекта и вычерчивается на стандартных листах бумаги в соответствии с требованием ЕСКД.

После этого составляется описание технологической схемы, кото­рая снабжается спецификацией, где указывается количество всех ап­паратов и машин.

Резерв оборудования выбирается с учетом графика проведения планово-предупредительного ремонта и свойств технологического про­цесса.

Описание технологической схемы является частью расчетно-пояс­нительной записки. Целесообразно описывать схему по отдельным стадиям технологического процесса. В начале следует указать, какое сырье подается в пех, как оно поступает, где и как хранится в цехе, какой первичной обработке подвергается, как дозируется и загружает­ся в аппараты.

При описании собственно технологических операций кратко сооб­щается о конструкции аппарата, способе его загрузки и выгрузки, указываются характеристики протекающего процесса и способ прове­дения (периодический, непрерывный), перечисляются основные пара­метры процесса (температура, давление и др.), методы его контроля и регулирования, отходы и побочные продукты.

Описываются принятые способы внутрицеховой и межцеховой транспортировки продуктов. В описании должны быть перечислены все изображенные на чертеже схемы, аппараты и машины с указанием присвоенных им по схеме номеров.

Анализируется надежность разработанной технологической схемы и указываются способы, применяемые для повышения ее устойчивости,

Основы проектирования химических производств

Машины для транспортировки жидкостей и газов

Насосами называются машины, предназначенные для перемеще­ния жидкостей (газов) и сообщения им энергии. Работающий насос преобразует механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, увеличивая ее давление. Перемещение жидкостей осуществляется следующими насосами: …

Классификация транспортных средств для твердых материалов

По способу передачи усилия транспортируемому материалу транс­портные средства делятся на: — машины, которые перемешают материал под действием механи­ческой силы, передаваемой от привода; — гравитационные устройства, в которых груз перемешается под …

ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

Успешная работа химического предприятия во многом зависит от четкой работы промышленного транспорта. Промышленный транс­порт делится на две основные группы: внешний и внутренний. Внешний транспорт — предназначен для доставки на предприятие …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua