Министерство Образования Российской Федерации
Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет
Стерлитамакский Филиал
Кафедра "Оборудование
нефтехимических заводов"
К ЗАЩИТЕ ДОПУЩЕН
Зав. кафедрой, член корреспондент
рецензент АН РБ, Д.Т.Н., профессор
Реконструкция теплообменника в цехе N2 ЗАО " Каустик" с целью повышения эффективности
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Дипломник М.Н. Исхаков
Руководитель. А.Т. Гильмутдинов
Стерлитамак 2001
Пояснительная записка проекта содержит 115 листов текста, 8 рисунков, 23 таблицы, 27 наименований источников литературы.
Дипломный проект посвящен конструкторской разработке кожухотрубчатого теплообменного аппарата, взамен существующего в настоящее время конденсатора хлора.
Разработаны рабочие чертежи на изготовление теплообменного аппарата. Произведен механический расчет основных узлов теплообменного аппарата.
Рассмотрены вопросы контроля и автоматизации технологического процесса, мероприятия по безопасности эксплуатации оборудования, проведено экономическое обоснование реконструкции.
Результаты работы могут быть использованы для практического применения на производстве.
Задание
Реферат
Введение
1 Литературный обзор
1.1 Систематизация и критическая оценка опубликованных
отечественных и зарубежных работ по теплообменным аппаратам
1.2 Развитие процесса получения жидкого хлора, его варианты
1.3 Анализ и критическая оценка работы оборудования
отделения жидкого хлора цеха N 2 ЗАО "Каустик"
1.4 Усовершенствование оборудования отделения
жидкого хлора цеха N 2 ЗАО "Каустик"
1.5 Патентные проработки конструкций змеевиковых испарителей
2 Обоснование выбора темы проекта
3 Технологическая часть
3.1 Описание реконструируемой схемы отделения
конденсации и ее аппаратурное оформление
3.2 Подготовка исходных данных для технологических расчетов
3.3 Расчет тепловой нагрузки конденсатора
3.4 Расчет гидравлического сопротивления
кожухотрубчатого теплообменника
4 Механическая часть
4.1 Выбор конструкционных материалов для проведения реконструкции
4.1.1 Таблицы химического состава и механических
свойств конструкционных материалов
4.2 Расчет на прочность элементов конденсатора
4.2.1 Расчет на прочность цилиндрической обечайк
4.2.2 Расчет фланцевых соединений
4.2.3 Расчет трубной решетки
4.3 Основные указания по ремонту и монтажу оборудования
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 средств регулирования
5.3 Сигнализация и блокировка.
5.3.1 Выбор и обоснование параметров предупредительной и
аварийной сигнализации
5.3.2 Выбор и обоснование средств предупредительной сигнализации
5.4 Сводная спецификация средств автоматизации
6 Безопасность и экологичность проекта
Введение
6.1 Безопасность проекта
6.1.1 Общая характеристика опасностей проекта
6.1.2 Безопасность производственной деятельности
и мероприятия по ее обеспечению
6.2 Санитарно-технические мероприятия
6.2.1 Освещение
6.2.2 Вентиляция
6.2.3 Отопление
6.2.4 Бытовые помещения
6.2.5 Льготы для работающих
6.3 Экологичность проекта
6.3.1 Характеристика источников экологической опасности
6.3.2 Выбросы, их состав, количество и влияние на окружающую среду
6.3.3 Водоснабжение производства и канализация, нормы расхода воды
6.4 Безопасность и экологичность проекта в чрезвычайных ситуациях
7 Экономическая част
7.1 Расчет производственной программы
7.2 Расчет капитальных вложений
7.3 Расчет показателей по труду и заработной плате
7.3.1 Расчет годового фонда заработной платы
7.3.2 Расчет годового фонда заработной платы для ИТР
7.3.3 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию
оборудования и цеховых расходов
7.4 Расчет себестоимости продукции
7.5 Обоснование экономической эффективности
проектного решения
8 Заключение
Список использованных источников
Ведомости спецификаций
В настоящее время, как и раньше, нефтехимии и химии неорганических соединений придается большое значение. Химическая продукция широко используется в народном хозяйстве. В связи с ограниченностью природных ресурсов и ухудшением экологии повышаются требования, предъявляемые к химической продукции.
Для выполнения этих требований производится интенсификация производства, уменьшаются затраты на производство, улучшаются свойства продукции и уменьшаются их вредные свойства.
Для получения высококачественной продукции внедряются новые разработки, используются научные и технические новшества, производится реконструкция оборудования.
В перспективы развития производства закладываются следующие требования: мало- и безотходное производство, уменьшение затрат, получение новых соединений и т.д.
Цех N 2 ЗАО "Каустик" выпускает хлор жидкий, абгазы конденсации хлора.
Хлор жидкий выпускается в соответствии с ГОСТ 6718 высшего и первого сортов.
Жидкий хлор - химическая формула “С12”, жидкость янтарного цвета с резким удушающим запахом. Чистый газообразный хлор при давлении 0,1 МПа и температуре минус 34,05 °С сжижается.
Жидкий хлор анализируют, пропуская пробу паров хлора через поглотитель с раствором восстановителя, в приборе, снабженном бюреткой для собирания непоглощенных примесей “нехлора”.
По привесу поглотителя и объему “нехлора” рассчитывают вес. %С12. Нехлор далее анализируют на содержание СО2, О2, Н2.
Абгазы конденсации хлора по своему составу должны отвечать следующим требованиям:
Содержание хлора, % не менее 65;
Содержание водорода, I не более 4;
Содержание инертных газов остальное.
Абгазный хлор используется внутри объединения в смеси с электролитическим.
В таблице 1 приведена характеристика сырья, материалов и полупродуктов.
Хлор находит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Хлор применяется в производстве ядохимикатов - ДДТ, гексахлорана, хлорофоса, металлилхлорида и других веществ, применяемых для борьбы с вредителями сельского хозяйства - уничтожении сорняков.
Хлор применяется в производстве цветных и редких металлов, цинка, титана, в производстве сильных растворителей, красителей, синтетических моющих средств, лекарственных средств.
Кроме того, хлор употребляется в текстильной промышленности для отбеливания тканей, в бумажной промышленности для отбеливания целлюлозы и бумаги. Применяется хлор для 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 |
В отечественной и зарубежной технической литературе объемно рассматриваются теплообменные процессы и аппараты, их осуществляющие.
В большинстве процессов нефтеперерабатывающей промышленности используется нагрев исходного сырья, а также применяемых при его переработке растворителей, реагентов, катализаторов и т.д.
Полученные в результате того или иного технологического процесса целевые продукты или полуфабрикаты обычно требуется охлаждать до температуры, при которой возможны их хранение и транспортировка.
На современных нефтехимических и химических предприятиях, где осуществляется глубокая переработка химического сырья, 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 расход топлива и электроэнергии, затрачиваемой на тот или иной процесс, и оказывает существенное влияние на его технико-экономические показатели. Поэтому изучению устройства и работы данных аппаратов, а также освоению методов их расчета уделяется особое внимание.
В аппаратах, где идет нагрев или охлаждение, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из них нагревается, другой охлаждается. Поэтому их называют теплообменными процессами вне зависимости, что является целевым назначением аппарата: нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходит ли при этом только нагрев или охлаждение или же теплообмен сопровождается испарением или конденсацией.