Реферат

Пояснительная записка: 145 с., 12 рис., 16 табл., 3 приложения, 31 источник.

Графические материалы: сборочные чертежи аппарата, сбороч-ные чертежи узлов, лист автоматизации, лист экономических по-казателей, технологическая схема, всего листов - 9 шт.

Тема проекта: «Виробництво электролітичних лугів продуктив-ністю 150000 кг/год за початковим розчином. Розроботити 2-й кор-пус випарної установки».

Приведено обоснование технологической схемы производства электролитических щелоков, предложена новизна к конструкции выпарного аппарата. Приведены теоретические основы процесса выпаривания, выполнены технологические расчеты производства, проектируемого аппарата, проведены конструктивные и прочнос-тные расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность выпарного аппарата. Разработана схема автоматизации технологи-ческого процесса с использованием современных контрольно- из-мерительных приборов и средств автоматизации.

В разделе «Охрана труда» дан анализ потенциальных опасностей и вредностей, возникающих при эксплуатации оборудования рабо-тающего на участке выпарки, предложены мероприятия по их уст-ранению, проведен расчет теплоизоляции выпарного аппарата.

Экономическими расчетами подтверждена целесообразность новизны выпарного аппарата.

Ключевые слова: ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ ЩЕЛОК, ВЫПАР-НОЙ АППАРАТ, РАСЧЕТ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, СЕ-ПАРАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 6 1 Технико-экономическое обоснование проекта 8

1.1 Обоснование выбора технологической схемы

производства 8

1.2 Новизна проектной разработки 14

1.3 Экономическое обоснование проектной новизны 15

2 Технологическая часть 16

2.1 Описание технологической схемы производства 16

2.2 Технологические основы процесса 21

2.3 Описание конструкции проектируемого аппарата 24

2.4 Технологические расчеты и определение

конструктивных размеров аппарата 26

2.4.1 Материальный баланс процесса выпарки 26

2.4.2 Тепловой баланс установки 35

2.5 Конструкнивные расчеты 48

2.6 Гидравлические расчеты 52

2.7 Выбор вспомогательного оборудования 54

3 Проектно-конструкторская часть 59

3.1 Выбор конструкционных материалов 59

3.2 Расчеты на прочность, жесткость и герметичность 62

3.2.1 Расчет толщины стенок обечайки сепаратора 62

3.2.2 Расчет толщины эллиптического днища сепаратора 65

3.2.3 Расчет толщины стенок обечайки греющей камеры 66

3.2.4 Расчет фланцевого соединения 68

3.2.5 Расчет и выбор опоры 78 4 Строительно-монтажная часть 80

4.1 Обоснование компоновки оборудования установки 80

4.2 Описание проведения ремонтных работ на примере

запроектированного оборудования 93

5 Автоматика и автоматизация технологического

процесса 100

5.1 Анализ состояния автоматизации технологического

процесса 100

5.2 Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования 104

5.3 Выбор и обоснование технических средств

автоматизации 105 6 Охрана труда 107

6.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей

во время работы оборудования 107

6.2 Расчет теплоизоляции выпарного аппарата 117

6.3 Основные параметры, необходимые для оценки химической обстановки на объектах хозяйственной деятельности в чрезвычайных ситуациях 119

7 Экономическая часть 122

7.1 Организация технического контроля качества исходного сырья и конечной продукции 122

7.2 Определение себестоимости изготовления выпарного аппарата 127

7.2.1 Расчет материальных расходов в себестоимости

изделия 127 7.2.2 Расчет трудоемкости конструкции и основной

заработной платы производственных рабочих 128

7.2.3 Расчет непрямых расходов 129

7.2.4 Определение экономического эффекта от

производства и эксплуатации новой техники 132

7.2.5 Расчет капитальных расходов потребителя

новой техники 133

7.2.6 Расчет годовых эксплуатационных затрат

потребителя 134

Выводы 142

Список литературы 143

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение

Химическая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая про-мышленность относятся к числу отраслей, обеспечивающих технический прогресс всего народного хозяйства.

Одной из ведущих отраслей химической промышленности является производство каустической соды. Каустическую соду получают двумя способами: электрохимическим и химическим. Наибольшее распространение получил электрохимический способ. После получения десятипроцентного электролитического щелока он поступает на одну из важнейших стадий производства, а именно – выпаривание. Основной задачей выпаривания является концентрирование растворов, выделение растворенного вещества в чистом виде. Одновременно, оно снабжает завод горячим паром за счет отбираемых вторичных паров, а также обеспечивает котельные установки производства конденсационными водами.

Существует большое разнообразие конструкций выпарных аппаратов. Для проектирования выпарного аппарата с оптимальными технологическими, конструктивно-эксплуатационными и экономическими показателями необходимо стремиться к увеличению коэффициента теплопередачи. Максимальный коэффициент теплопередачи достигается при минимальном термическом сопротивлении стенок. Следовательно, необходимо стремиться к достижению таких условий работы выпарного аппарата, чтобы не происходило отложение осадков на поверхности теплообменных труб и не скапливались в трубном и межтрубном пространстве несконденсировав-шиеся газы. Для повышения интенсивности теплообмена необходимо создать максимально возможные скорости циркуляции раствора. Оптимальный режим работы достигается при минимальных тепловых потерях с отходящим конденсатом и при получении необходимого количества вторичного пара заданных параметров. Для уменьшения расхода первичного пара (пара из котельной) используется подогрев следующего по технологической схеме корпуса выпарного аппарата вторичным паром предыдущего корпуса.

В аппаратах с одинаковой поверхностью теплообмена максимально возможный коэффициент теплообмена достигается в таком аппарате, где поддерживается оптимальный уровень упариваемого раствора. Этот уровень находится в пределах 30 – 70 % в зависимости от плотности и концентрации раствора.

Уровень раствора в трубах увеличивается с увеличением его плотности и концентрации. Практически за оптимальный уровень принимают такой, при котором в верхней части теплообменных труб происходит вскипание жидкости. Большая часть каустической соды используется в производстве искусственного волокна, химии-катов и целлюлозно-бумажной промышленности, где предъявляются высокие требования к чистоте каустика. Поэтому необходимо следить за правильным прохождением процесса получения и дальнейшего выпаривания каустической соды.