56

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Московская государственный университет тонких химических

технологий им. М.В. Ломоносова

Кафедры: « Инженерная графика»,

«Процессы и аппараты химической

технологии» и «Системы управления и автоматизация химико-технологических процессов»

Носов Г.А, Лапшенков Г.И., Вышнепольский В.И., Беглов И.А.

Схемы химико-технологических процессов

Методические указания по выполнению курсовых и дипломных работ

Москва, 2011

УДК 66.01(076)

Рецензенты: проф. Брук Л.Г., проф. Захаров М.К.

Авторы: Г.А.Носов, Г.И.Лапшенков, В.И.Вышнепольский, И.А. Беглов. Методические указания по курсовому проектированию и оформлению дипломных работ «Схемы химико-технологических процессов». // М.: МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 2011, с. 56.

Методические указания предназначены для студентов всех специальностей МИТХТ им. М.В.Ломоносова, выполняющих курсовой проект по курсу ПАХТ, студентов, изучающих курс «Системы управления и автоматизации химико-технологических процессов», а также студентов старших курсов, выполняющих курсовые и квалификационные работы.

Утверждено библиотечно-издательской комиссией МИТХТ им М.В.Ломоносова в качестве учебно-методического пособия.

© МИТХТ им. М.В.Ломоносова

Содержание

Введение…………………………………………………………………………… 4

1. Общие требования к выполнению технологических схем………………4

2. Обозначения оборудования……………………………………………… 7

3. Обозначения трубопроводов и трубопроводной арматуры……………17

4. Примеры технологических схем………………………………………….20

4.1. Общие сведения о химико-технологических схемах……………….20

4.2. Ректификационные установки……………………………………….22

4. 3. Выпарные установки…………………………………………………23

4. 4. Сушильные установки……………………………………………….24

4.5. Другие установки……………………………………………………..26

5. Функциональные схемы автоматизации и их описание…………………26

Рекомендуемая литература…………………………………………………...45

Приложения……………………………………………………………………46

Введение

Графическая часть курсового проекта по ПАХТ, а также квалификационных работ наряду с чертежами общих видов основных аппаратов обычно включает в себя технологические схемы разрабатываемых установок. При этом они должны удовлетворять современным требованиям ЕСКД, предъявляемым к техническим проектам.

Схема это конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений и обозначений составные части установок, их назначение и связи между ними. ГОСТ 2.701-76 устанавливает виды и типы схем, их обозначение и общие требования к выполнению схем. В зависимости от характера элементов и связей, входящих в состав изделий (установки), схемы подразделяются на виды, каждый из которых обозначается буквой: энергетическая – Э; гидравлическая – Г; пневматическая – П; кинематическая – К; вакуумная - В; газовая – Х; автоматизация – А; комбинированная – С.

В зависимости от основного назначения схемы делятся на типы, каждый из которых обозначается цифрой: 1 – структурные; 2 - функциональные; 3 – принципиальные, 4 – схемы соединений (монтажные), 5 – схемы подключений; 6 – общие схемы; 7 – схемы расположения. К сожалению, в системе ЕСКД (ГОСТ 2.701-76) отсутствуют требования к выполнению схем химико-технологических процессов. Поэтому при выполнении этих схем следует руководствоваться РТМ 26-79-72, разработанным НИИХИММАШем [1]. Этот РТМ устанавливает дополнительный вид схем – «Технологические схемы», которые обозначают буквой «Т». При этом в зависимости от основного назначения технологической схемы РТМ 26-79-72 устанавливает следующие типы химико-технологических схем:

- схема принципиальная – ТЗ;

- схема соединений (монтажная) – Т4;

- схема общая – Т6.

В пояснительной записке к курсовому проекту, а также в пояснительных записках квалификационных работ следует приводить достаточно полное описание технологических схем. В этом описании желательно указать технологические параметры основных потоков (фазовый состав, температуру, давление, концентрацию и др.), а также указать назначение и конструктивные особенности используемого оборудования (например, одноходовой теплообменник, выпарной аппарат с выносной греющей камерой, насадочная ректификационная колонна, центробежный насос и т.д.).

1. Общие требования к выполнению технологических схем

При выполнении курсового проекта по ПАХТ технологические схемы выполняются на листах стандартных форматов, предпочтительно формата А1 или А2. Допускается применение дополнительных форматов согласно ГОСТ 2.301-68.

На технологической схеме должны быть показаны все ее основные элементы (аппараты, машины, механизмы и пр.), входящие в установку, отображены принципы, обеспечивающие химико-технологический процесс, указаны основные технологические связи между аппаратами (трубопроводы), а также показаны элементы, имеющие самостоятельное функциональное назначение (насосы, воздуходувки, гидравлические затворы, конденсатоотводчики, арматура и т.д.) [1].

Схема должна содержать стандартные изображения аппаратов, машин и других устройств, входящих в установку, их назначение, а также таблицы условных графических обозначений. На схеме указываются также точки замера и контроля параметров процесса.

Графические изображения изделий (аппаратов, машин, механизмов и т.п.) должны обеспечивать четкость схемы. Они должны выполняться в размерах, установленных в стандартах. Если в стандартах размеры не установлены, то допускается пропорциональное увеличение или уменьшение их изображений. Для определения размеров условных графических изображений на схемах аппараты можно условно разделить на три группы:

а) колонные аппараты, барабанные сушилки, ленточные транспортеры;

б) емкости, бункера, теплообменники, холодильники, дефлегматоры, фильтры, отстойники, реактора;

в) циклоны, дозаторы, гидрозатворы.

На рис.1.1 приведены рекомендуемые габаритные размеры условных изображений указанных выше групп аппаратов. При этом величину а желательно выбирать в зависимости от размера формата и сложности схемы. Для формата А2 величина а лежит в диапазоне 20….50 мм. Диаметр условного изображения центробежного насоса – 10 мм, вентилятора -12 мм, стороны квадрата изображения конденсатоотводчика – 8 мм. Расстояния между соседними условными графическими изображениями должно быть не менее 20…25 мм.

Рис. 1.1. Рекомендуемые размеры условных графических изображений аппаратов.

Условные изображения элементов выполняются на схемах в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах. Если в стандартах отсутствуют специальные указания, то изображения могут быть повернутыми на угол кратный 90^о или на 45^о в зависимости от реального расположения аппарата в установке. Допускается также зеркально изображение элементов схем.

Расстояние между соседними параллельными линиями связи (представляющими собой условные изображения трубопроводов, импульсных трубок, провода и т.п.) должны быть не менее 3 мм.

Поле листа технологической схемы заполняется следующим образом (см. Приложение 1):

- с левой стороны (на большой части поля листа) следует располагать графические

изображения изделий, входящих в установку во взаимной технологической связи между ними;

- в правом нижнем углу помещают основную надпись, которую следует выполнять по ГОСТ 2.104 (см. форма 1, Приложение 2);

- перечень основных составных частей и элементов схемы помещается над основной надписью (на расстоянии не меньше 12 мм от основной надписи) в виде таблицы (форма 2, Приложение 2), которая заполняется сверху вниз;

- над перечнем составных частей помещается таблица условных обозначений трубопроводов (форма 3, Приложение 2);

- таблица точек замера и контроля технологических параметров располагается в верхней части листа схемы (форма 4, Приложение 2).

При заполнении таблицы основных составных частей (формы 2) в графе «Обозначение» следует приводить буквенные обозначения составных элементов схемы (аппаратов, машин и арматуры), как правило, соответствующее начальной букве их наименований. Рекомендуемые обозначения элементов химико-технологических схем приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Условные обозначения аппаратов и арматуры

Аппараты	Обозначение	Аппараты	Обозначение
Абсорбер	А	Бункер	Б
Аппарат выпарной	АВ	Фильтр	Ф
Колонна ректификационная	КР	Конденсатор барометрический	КБ
Теплообменник	Т	Емкость	Е
Дефлегматор	Д	Вентилятор	В
Подогреватель	П	Насос	Н
Холодильник	Х	Компрессор	К
Кипетильник	К	Вентиль регулирующий	ВР
Сушилка	С	Вентиль запорный	ВЗ
Барабанная сушилка	БС	Кран пробковый	КП
Конденсатоотводчик	КО	Кран проходной	КПр
Циклон	Ц	Уровнемер	У
Отстойник	О	Предохранительный клапан	ПК

Кроме указанных в таблице 1.1 элементов технологических схем могут быть использованы и другие обозначения с их расшифровкой в перечне основных составных элементов (см. форму 2).

При наличии в схеме нескольких элементов одного названия используют числовые индексы, записываемые с правой стороны буквенного обозначения. Для основных аппаратов высота числового индекса равна высоте букв, например: А1, А2, В1, В2. Для арматуры и приборов высота числового индекса равна половине высоты букв, например: В31, В32, КП1, КП2.

В графе «Наименование» приводится наименование аппарата или устройства в соответствии с документом, на основании которого этот аппарат или устройство применено, и обозначение этого документа (основной конструкторский документ, государственный стандарт, технические условия).

В графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента или устройства, не содержащиеся в его наименовании (марка аппарата, производительность, габаритные размеры и т.п.).

Буквенные обозначения элементов схемы следует проставлять для аппаратов и машин непосредственно на их изображении, а при малом масштабе – в непосредственной близости от изображения; для аппаратуры – рядом с ее изображением.

Графические изображения конкретных аппаратов, машин и других устройств приведены ниже (см. раздел 2 - обозначение оборудования). Их допускается показывать без соблюдения масштаба, но и без резкого нарушения габаритных размеров.

Все оборудование (машины, аппараты, насосы и др.) на схеме вычерчивают сплошными тонкими линиями толщиной 0,3….0,5 мм, а трубопроводы и арматуру - сплошными основными линиями (ГОСТ 2.303-68), т.е. в два-три раза толще, чем оборудование.

Разводку трубопроводов и их подводку к оборудованию показывают схематично, причем она должна отходить от основных магистральных трубопроводов, показанных ниже или выше оборудования, изображенного на схеме. Допускается показывать линии магистральных трубопроводов одновременно снизу и сверху схемы.

Линии трубопроводов, а также расположенные на них арматуру и приборы следует показывать на схеме горизонтально или вертикально, параллельно линиям рамки формата. Для того чтобы схема читалась легко необходимо минимизировать количество пересечений и изгибов линий связи трубопроводов.

Условные изображения и обозначения трубопроводов, принятые на схеме, должны быть расшифрованы в таблице условных обозначений (см. форму 3, Приложение 2). Условные обозначения трубопроводов и их составных элементов приведены в разделе 3.

Пересекать изображения аппаратов, машин и других изделий линиями трубопроводов не допускается. Основные магистральные трубопроводы, от которых отводятся трубопроводы данной схемы, должны быть показаны горизонтальными линиями. На каждом трубопроводе у места его отвода от магистрального трубопровода или места подключения к аппарату нужно проставлять стрелки, указывающие направление движения потока и условное обозначение вида среды: светлые – газ или пар, темные – жидкость или сыпучий твердый материал. Графические изображения и размеры стрелок регламентируются ГОСТ 2.721-74 (см. таблицу 1.2).

В начале и на концах магистральных трубопроводов допускаются словесные указания наименований потоков или их направлений (например: исходная смесь, греющий пар, конденсат, на склад, в атмосферу, на сжигание и т.д.).

При совмещении технологической схемы со схемой автоматизации условные линии, ограничивающие место размещения приборов и аппаратуры, необходимо располагать под изображением технологической схемы. Приборы и другие устройства контроля параметров и автоматизации технологических процессов должны быть показаны на схеме в соответствии с их действительным расположением и изображены согласно их условным графическим изображениям по действующим стандартам (см. раздел 5).

Показанные на оборудовании или трубопроводах приборы для точек замера и контроля температуры, давления, расхода среды и т.п. следует записывать в таблицу (см. форму 4, Приложение 2).

Таблица 1.2. Обозначения потоков (по ГОСТ 2.721-74)

Поток	Обозначение
Жидкость: - в одном направлении (например, направо) - в обоих направлениях
Газ: - в одном направлении (например, налево) - в обоих направлениях