5 Вибір і обґрунтування прийнятого технологічного обладнання

Вибір обладнання ґрунтується на застосуванні найбільш сучасного, високопродуктивного обладнання, що найбільшою мірою відповідає вимогам ведення технологічного процесу, забезпечує високий ступінь надійності, простоту обслуговування й низьку вартість. Вибір обладнання виконують із максимальним використанням державних стандартів на обладнання, галузевих і міжвідомчих нормалей і каталогів-довідників заводів-виробників обладнання.

Номенклатура хімічного обладнання, ділиться на 15 основних груп:

• теплообмінники;

• випарні апарати;

• колони для ректифікації та сорбції;

• сушарки;

• апарати з обертовими барабанами для випалювання, сушіння й кристалізації;

• апарати для розділення газових сумішей методом глибокого охолодження;

• реакційні апарати високого й середнього тиску;

• ємкісна апаратура;

• апарати високого тиску;

• центрифуги;

• фільтри;

• сепаратори;

• машини для переробки гумових сумішей, пластичних мас і пастоутворюючих речовин;

• апарати з неметалічних матеріалів.

Кожна з цих груп ділиться на типи, а останні на десятки типорозмірів. Вибір типорозмірів обладнання залежить від необхідної продуктивності, обумовленої чи то поверхнею теплопередачі, чи то об'ємом каталізатора або реакційної зони й т.д., одержуваних на підставі технологічних розрахунків проектованих процесів.

У випадку розбіжності необхідних параметрів зі стандартними, вибирають більший за стандартний найближчий типорозмір. Цього принципу вибору типорозміру апарата дотримуються при виборі типорозміру по галузевих, відомчих нормах, каталогах-довідниках заводу-виготовлювача.

Необхідно обґрунтувати вибір конструкційних матеріалів для апарата. Вибір проводиться з метою відбору найбільш дешевого й найменш дефіцитного матеріалу, що відповідає вимогам ведення технологічного процесу. Обране обладнання повинне відповідати нормам і вимогам охорони праці й техніки безпеки.

Результатом виконаної роботи з вибору обладнання є складання специфікації за такою формою (табл.3.3):

Таблиця 3.3 – Специфікація основного обладнання

Позиція за схемою	Найменування апарата	ГОСТ, ДСТУ, ТУ, тип	Основні характеристики
1	2	3	4

У проекті можна приймати обладнання базового підприємства (крім розрахованого основного й додаткового апаратів) із перенесенням з технологічного регламенту відповідних характеристик у специфікацію, представлену вище.

6 Компонування обладнання

Дуже важливим питанням розроблення проекту хімічного виробництва є компонування обладнання, тобто розміщення його на певних позначках і у визначеному місці всередині будівлі, на відкритій площадці або етажерці. Складність компонування пояснюється великим числом вимог, які повинні при цьому виконуватися: мінімальна довжина трубопроводів і транспортних пристроїв між апаратами, зручність монтажу, ремонту й обслуговування машин і апаратів, безпечність їх експлуатації, для чого повинні бути передбачені прорізи, площадки й проходи, мінімальна довжина прольотів, достатня освітленість, добра вентиляція всіх робочих площадок у приміщеннях.

Головними матеріалами при розробці компонування обладнання є:

"Строительные нормы и правила" (СНиП);

"Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий" (СН);

"Правила безопасности во взрывоопасных и взрывопожароопасных химических и нефтехимических производствах" (ПБВХП-74);

"Санітарні норми проектування промислових підприємств" (ДНАОП 0.03-3.01-71).

Немає універсальних методів компонування устаткування, оскільки у кожному конкретному випадку слід зважати на специфіку виробництва, кліматичні умови району будівництва і багато інших чинників. Але головні положення, якими керуються при компонуванні обладнання, можна сформулювати таким чином:

• основними вихідними даними для розробки компонування обладнання є креслення загальних видів обладнання та технологічна схема, яка вказує на розміщення обладнання за різними висотними відмітками;

• компонування устаткування проводиться по одному з варіантів: закритому, відкритому або змішаному;

• визначаючи при компонуванні виробничу площу, слід зважати на специфіку монтажу і ремонту конкретного устаткування;

• з метою виконання вимог техніки безпеки та мінімізації обсягу будівельних споруд і трубопровідних комунікацій технологічне обладнання компонують із дотриманням наступних умов: ширину основних проходів у місцях постійного перебування робітників, а також по фронту обслуговування щитів керування при наявності постійних робочих місць, проектують не менш 2 м; основні проходи по фронту обслуговування машин при наявності постійних робочих місць – шириною не менш 1,5 м; ширину проходів для огляду, налагодження, ремонту, періодичної перевірки, регулювання апаратів і приладів – не менш 0,8 м;

• враховуючи обмежені навантаження на будівельні елементи, важке устаткування розташовують на першому поверсі, а вібруюче на ізольованих фундаментах;

• при компонуванні слід групувати в окремих приміщеннях устаткування за схожими ознаками (що порошить, переробляє вибухонебезпечні речовини і т.д.).

Вибравши варіант компонування і враховуючи викладені рекомендації, приступають безпосередньо до проектного розміщення устаткування.

При розміщенні обладнання необхідно враховувати будівельні норми проектування архітектурно-будівельних споруд, а саме. Споруди цеху з відкритим варіантом компонування можуть бути одно- або багатоповерховими. Устаткування встановлюється як на фундаменті, розташованому на землі, так і на спеціальних залізобетонних постаментах. За видом роботи постаменти діляться на ті, що несуть апаратуру і обслуговуючі апаратуру. Несучі постаменти проектуються із збірного або монолітного залізобетону. Обслуговуючі конструкції зазвичай проектуються у вигляді металевих надбудов на залізобетонних постаментах або у вигляді самостійних конструкцій. Відстань між залізобетонними колонами, а також висота поверхів постаментів, як правило, дорівнює 6 м. Закриті виробничі будівлі повинні мати в плані форму прямокутника. Проектуються вони переважно одноповерховими. Як і у відкритому варіанті, багатоповерхові будівлі можуть застосовуватися лише для розміщення виробництв з вертикальним технологічним процесом і при будівництві на малій ділянці. Багатопролітні будівлі повинні компонуватися паралельно розташованих прольотів, ширину і висоту яких за можливістю слід приймати однаковою. Величина прольотів одноповерхових, одно- і двохпролітних будівель дорівнює 18; 24 або 30 м. Прольоти довжиною 12 м, допустимі в тих випадках, коли застосування більшого прольоту приводить до необґрунтованого збільшення площі будівлі. Багатоповерхові будівлі слід проектувати шириною не менше 18 м. Крок колон складає 6 і 12 м, а висота поверхів 4,2; 4,8 і 6 м. У промислових будинках для збільшення природної освітленості робочих місць встановлюють світлові ліхтарі шириною 6 м для прольотів 12 і 18 м і шириною 12 м - для прольотів 24, 30 і 36 м.

Важливим показником правильного компонування є коефіцієнт забудови ділянки. Коефіцієнт забудови ділянки - відношення сумарної площі, що зайнята виробничими корпусами, до площі всієї відведеної ділянки. Для підвищення коефіцієнта забудови слід призначати мінімальні розриви між спорудами, що дозволяють розмістити дорогі і ін. інженерні комунікації і виконати санітарні і протипожежні норм. Розриви між апаратами і спорудами не повинні перевищувати мінімальних протипожежних розривів.

При розміщенні устаткування спочатку визначають з урахуванням технології виробництва і умов забудови поверховість будівлі або залізобетонного постаменту. Після цього групують апарати за схожими ознаками: устаткування, яке може бути повністю розміщене на відкритих майданчиках і те, для якого досить спорудити часткове укриття; апарати і машини, в процесі експлуатації яких спостерігається значне виділення пороши, сильна вібрація і виділення речовин, агресивних за відношенням до будівельних конструкцій; апарати, що розміщуються на зовнішніх установках, які забезпечуються водою; вертикальні апарати колонного типу. Отримані групи розподіляють по відповідних виробничих приміщеннях із врахуванням вище наведених положень компонування обладнання.

Прийняті інженерні рішення з компонування обладнання фіксуються у вигляді комплекту креслень і являють собою плани й розрізи проектованого виробництва (додаток Г). Більш детально порядок креслення компонувальних креслень буде розглянутий у розділі 5.