Реконструкция теплообменника

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Октября 2013 в 10:04, курсовая работа

Описание работы

Цех 34 входит в состав завода «Полимер» и предназначен для утилизации хлора, поступающего с производства хлора и каустика, с получением товарного дихлорэтана методом жидкофазного хлорирования. Производство выполнено одним технологическим потоком, двумя технологическими нитками и состоит из следующих стадий:
- синтез дихлорэтана в среде кипящего дихлорэтана;
- конденсация дихлорэтана.
Получение дихлорэтана основано на методе хлорирования этилена в среде кипящего дихлорэтана в присутствии катализатора – хлорного железа.
В процессе эксплуатации проведена реконструкция теплообменника Т-4.

Содержание работы

Введение ………………………………………………………………....5
1. Технико-экономическое обоснование проекта…………………….....7
1.1. Обзор существующих конструкций теплообменников…………………. ...7
2. Технологические расчеты ……………………………………………19
2.1. Описание технологического процесса ……………………………………19
2.2. Проверочный расчет конденсатора ……………………………………….21
3. Обоснование выбора конструкционных материалов и способы защиты от коррозии …………………………………………..28
3.1. Требования к материалам …………………………………………………28
3.2. Защита от коррозии ……………………………………………………….30
4. Конструкционные и прочностные расчеты ………………………...31
4.1. Общие данные …………………………………………………………….31
4.2. Расчет на прочность ……………………………………………………….32
4.3. Аппаратные фланцы ……………………………………………………….35 4.4. Расчет укрепления отверстий ………………………………………………..36
4.5. Расчет трубной решетки аппарата с неподвижными трубными
решетками …………………………………………………………………38
4.6. Масса аппарата …………………………………………………………… 64
5. Монтаж оборудования на промышленной площадке
и его подготовка к эксплуатации ……………………………………66
6. Автоматический контроль и управление …………………………...68
7. Ремонт оборудования ………………………………………………...75
8. Охрана труда и экология окружающей среды ……………………...78
8.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов ……………...78
8.2. Производственная санитария ………………………………………………80
8.3. Общие требования техники безопасности ………………………………...84
8.4. Пожарная безопасность …………………………………………………….91
9. Технология машиностроения………………………………………...93
9.1. Анализ конструкции детали ……………………………………………….93
9.2. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и
измерительного инструмента ……………………………………………………...93
9.3. Разработка технологического процесса …………………………………..94
9.4. Расчет режимов резания …………………………………………………...95
9.5. Расчет норм времени механической обработки ………………………….98
9.6. Штучно-калькуляционное время на изготовление фланца …………….100
10. Организация и экономика производства …………………………101
10.1.Технико-экономическое обоснование проекта реконструкции ……..101
10.2. Организация ремонтного хозяйства и
пути его совершенствования ……………………………………………………..101
10.3. Расчет производственной мощности объекта
от реализации проекта ……………………………………………………………105
10.4. Расчет капитальных затрат на реконструкцию ……………………….106
10.5. Расчет изменения расходов по статьям себестоимости продукции
от применения проекта реконструкции …………………………………………108
10.6. Составление проектной калькуляции себестоимости
выпускаемой продукции ………………………………………………………… 112
10.7. Расчет показателей экономической эффективности
проектного варианта ……………………………………………………………...114
11. Гражданская оборона ……………………………………………...116
Заключение ………………………………………………………...119
Список использованной литературы ……………………

Файлы: 1 файл

Диплом Димон.doc

— 2.89 Мб (Скачать файл)

   - установить фундаментные  болты в подвижной опоре так,  что бы обеспечить свободное перемещение аппарата при температурных удлинениях;

   - после установки  аппарата на фундамент приварить  шайбы фундаментных болтов неподвижных опор к опорным плитам; на подвижных опорах шайбы не приваривать, а затянуть гайки фундаментных болтов подвижной опоры совместно с контргайками так, что бы между гайкой и шайбой оставался зазор 1 – 2мм.

После установки аппарат  заземлить согласно ПУЭ.

После окончания монтажа  аппарат должен пройти техническое  освидетельствование и получить разрешение на эксплуатацию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. АВТОМАТИЧЕСКИЙ  КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ

 

Автоматизация производства – это этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций автоматическим устройствам.

Понятие «управление производственным процессом» подразумевает целенаправленное воздействие на этот процесс, которое обеспечивает оптимальный или заданный режим его работы. Процесс управления складывается из многих элементарных операций, которые по их назначению можно объединить в три группы:

1) Получение и обработка информации  о фактическом состоянии управляемого технологического процесса;

2) Анализ полученной информации  и, если режим процесса отличается  от требуемого, принятие решения  о целесообразном воздействии  на него;

3) Осуществление принято решения,  то есть непосредственное воздействия на технологический процесс путем изменения материальных и энергетических потоков и другими способами.

Высшей степенью развития управления производством является полная его  автоматизация, где роль человека сведется к сопоставлению режимов и программ технологических процессов, к контролю за работой приборов, ЭВМ и их наладке.

Установка предназначена для получения  дихлорэтана, методом прямого хлорирования. Для синтеза 1,2 – дихлорэтана в корпусе 125 применяются реактор прямого хлорирования Р-1. В качестве исходного сырья на установке используют абгазный хлор и газообразный этилен.

Абгазный хлор на установку  корпуса 125 поступает с производства «Хлора и каустической соды», с температурой не ниже 10 С. Объемный расход абгазного хлора, поступающего на установку, находится в пределах 200 ÷ 1850 м /час, в объекте возникают такие возмущения, как изменение начальных параметров сырья. Расход сырья можно стабилизировать, используя регулятор расхода ФР0091.

Газообразный этилен поступает  на установку синтеза дихлорэтана  из этиленохранилища газового производства по общезаводским коллекторам. Объемный  расход потребляемого  установкой  этилена в пределах   100 ÷ 1100 м /час, поддерживается с помощью регулятора расхода ФР0091.

Реактор Р-1 представляет собой полый цилиндрический аппарат  колонного типа с плоским усиленным днищем, высотой Н=8900 мм, диаметром D=1800мм и объемом V=22 м . В кубовой части реактора смонтированы  два устройства ввода для распределения газообразного хлора и этилена, оснащенные каждый шестью барботерами лучевого типа. Выше этиленового барботера в реакторе смонтирована распределительная решетка, на которую укладывается металлическая сетка, используемая в качестве сырья для получения катализатора – хлорного железа.  Реакция взаимодействия хлора и этилена с образованием 1,2-дихлорэтана протекает в жидкой фазе кипящего дихлорэтана, поэтому уровень в реакторе Р-1 поддерживают в пределах   65 ÷ 85 % и контролируется прибором ПКР-2. Это достигается за счет поступающего возвратного дихлорэтана после первой ступени конденсации из фазоразделителя Ф-4. Реакция взаимодействия хлора и этилена является каталитической, протекает в присутствии катализатора хлорного железа (FeCl ). Состав паров, выходящих из реактора зависит от температуры верха, и ее необходимо контролировать ФК-0071. Парогазовая смесь, содержащая пары дихлорэтана, газообразный этилен, хлористый водород и инерты, из реактора Р-1 по трубопроводу реакционных  газов поступает на первую ступень конденсации, в теплообменник Т-4

Реакционные газы, отходящие  из реактора Р-1, с температурой не выше 105 С, поступают на первую ступень конденсации, в теплообменник Т-4 с поверхностью теплообмена 182 м , охлаждаемый прямой оборотной водой с температурой не более 24 С, контролируемой прибором А100, давлением 0,16 МПа, контролируемое прибором ПКР-1. Расход воды контролируется прибором ФК0071. Часть сконденсировавшегося дихлорэтана в теплообменнике Т-4 через фазоразделитель Ф-4 поступает в куб реактора Р-1 для подпитки, а часть потока самотеком выводится в  сборник дихлорэтана Е-2.

Газовая фаза после фазоразделителя  Ф-4 с температурой не выше 50 С, контролируемой прибором А100 , поступает на вторую ступень конденсации в теплообменники Т-3, с поверхностью теплообмена Т-3 – 109,3 м . В качестве хладогента используется оборотная вода с температурой не более 24 С и давлением 0,16 МПа. Сконденсировавшийся дихлорэтан самотеком стекает в сборник дихлорэтана Е-2 .

Из сборника  Е-2, насосом  Н-3 (1,2), дихлорэтан откачивается потребителю или отправляется на хранение в отделение базисного склада.

Приборы необходимые  для контроля и регулирования  параметров технологического процесса сведены в таблицу 6.1.         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1 

Спецификация  на приборы и средства автоматизации.

 

Поз.

Наименование  и техническая характеристика оборудования и материалов. Завод изготовитель.

Тип, марка  оборудования

Ед.

изм.

 

Кол.

1

2

3

4

5

Регулирование расхода этилена в кубе реактора. F=1850 м³ /ч ; Ду=250

Диафрагма камерная для трубопровода. Этилен. Завод «Тизприбор» г. Москва.

 

 

 

  ДКС-10-250

 

 

 

шт.

 

 

 

   1

 

Преобразователь измерительный  избыточного давления, пневматический. Класс точности – 1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рязань.

 

ДПМ-1

 

шт.

 

1

 

Устройство показывающее, сигнализирующее, нижний предел измерения.

ДМ2010Сг

шт.

1

Прибор контроля пневматический самопишущий, со станцией управления.Шкала 0-100%.Класс точности-1,0.

Завод «Тизприбор» г. Москва

ФК0071

шт.

1

 

Устройство регулирующее пневматическое пропорционально-интегральное. Класс точности-1,0.Завод «Тизприбор»

ФР0091

шт.

1

 

Клапан, регулирующий с  пневматическим исполнительным механизмом. Ду=250 мм. 

25ч7п1

шт.

1

Регулирование расхода хлора в кубе реактора.  F= 1100 м ³ /ч ; Ду= 250.

Диафрагма камерная для  трубопровода. Этилен. Завод «Тизприбор» г. Москва.

 

 

ДКС-10-250

 

 

шт.

 

1

 

Преобразователь измерительный  избытка давления, пневматический Р=1 МПа. Класс точности – 1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рзань.

 

ДПМ-1

 

шт.

 

1

Прибор контроля пневматический самопишущий, со станцией управления.

ФК0071

шт.

1


 

Продолжение таблицы 6.1.

Устройство регулирующее пневматическое пропорционально-интегральное.

ФР0091

шт.

1

   2д

Клапан, регулирующий с  пневматическим исполнительным механизмом. Ду=250 мм.

25ч7п1

шт.

1

 

Контроль  сброса избыточного давления в реакторе. Р= 0,63 МПа ;Ду=100

Преобразователь измерительный  избыточного давления, пневматический. Р=0,63 МПа. Класс точности 1,0. Завод «Теплоприбор»

г. Рязань.

 

 

 

13ДИ30

 

 

 

шт.

 

 

1

Устройство показывающее, сигнализирующее, верхний предел измерения 0,63 кгс/см .

ДМ2010Сг

шт.

1

Прибор контроля пневматический. Челябинский завод приборов.

ПКР-2

шт.

1

 

Контроль  уровня ДХЭ в реакторе.               F=65-85%

 

Уровнемер буйковый с  пневмодатчиком. Длина монтажной  части 0-3000 мм. Выходной сигнал 0,02-0,1 МПа. Материал буйка 12Х18Н10Т. Класс точности 1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рязань.

 

 

 

УБ-П

 

 

 

шт.

 

 

 

1

 

Устройство показывающее, сигнализирующее, верхний и нижний пределы измерения.

ДМ2010Сг

шт.

1

Прибор контроля пневматический. Челябинский завод приборов.

ПКР-2

шт.

1

 

Регулирование температуры верха реактора.           Т=80-+105С.

 

Преобразователь термоэлектрический хромель-копелевый. Длина монтажной части 200 мм.

 

 

 

ТХКО292

 

 

 

шт.

 

 

 

1

Нормирующий преобразователь. Выходной сигнал 0-5 мА, исполнение взрывозащищенное. 

 

НП-02

 

шт.

 

1

Электро-пневмопреобразователь. Выходной сигнал 20-100 кПа. Исполнение обычное.

ЭП-3211

шт.

1

 

Станция управления пневматическая. Шкала 0-100 % неравномерная. Класс точности – 1,0.

Завод «Тизприбор» г. Москва.

 

ФР-0071

 

шт.

 

1

Устройство, регулирующее пневматическое с ПИ-законом. Класс  точности -1,0. Завод «Тизприбор» г. Москва.

 

ФР-0091

 

шт.

 

1

Клапан, регулирующий с  пневматическим исполнительным механизмом. Ду=250 мм. 

25ч7п1

шт.

1

 

Контроль сброса избыточного давления.Р=0,63 МПа;  Ду=100

 

Преобразователь измерительный  избыточного давления, пневматический. Класс точности 1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рязань.

 

 

 

13ДИ30

 

 

 

шт.

 

 

 

1

Прибор контроля пневматический. Челябинский завод приборов.

ПКР-1

шт.

1

Контроль температуры ДХЭ на выходе     из фазоразделителя Ф-4. Т=40 С.

 

Преобразователь термоэлектрический хромель-копелевыый. Длина монтажной части 200 мм .Выходной сигнал: 4-20 мА.

 

 

 

ТХКО292

 

 

 

шт.

 

 

 

  1

Прибор контроля электрический. Входной сигнал : 4-20 мА. Погрешность   1,0. «Метран». г. Челябинск.

А100

шт.

1

                          

 

 

 

 

    8а

Контроль температуры обратной воды.                                      Т=35С   ;                   Ду=350

 

 

Преобразователь термоэлектрический хромель-копелевый. Длина монтажной части 200 мм.

 

 

 

 

 

ТХКО292

 

 

 

 

 

шт.

 

 

 

 

1

Прибор  контроля электрический. Выходной сигнал: 4-20мА. Погрешность 1,0. «Метран» г. Челябинск.

                        А100

 

шт.

 

1

 

        Контроль расхода прямой воды                                                                                                    

                  F=504м³/ч            ; Ду=350

                         

Диафрагма камерная для  трубопровода. Этилен. Завод «Тизприбор» г. Москва.

 

 

 

ДКС-10-350

 

 

 

шт.

 

 

 

1

 

Преобразователь измерительный  избытка давления, пневматический Р=0,63 МПа. Класс точности – 1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рязань.

 

ДПМ-1

 

шт.

 

1

Прибор контроля пневматический самопишущий.

ПРК-1

шт.

1

 

 

 

 

10а

      Контроль давления прямой воды

                      Р=0.16 МПа ;  Ду=350мм

 

Преобразователь измерительный  избыточного давления, пневматический. Класс точности 1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рязань.

 

 

 

 

13ДИ30

 

 

 

 

шт.

 

 

 

 

1

10б

Прибор контроля пневматический. Челябинский завод приборов.

ПКР-1

шт.

1

 

 

 

 

11а

Контроль  температуры прямой воды

                    Т=24С ;  Ду=350мм

 

Преобразователь термоэлектрический хромель-копелевый. Длина монтажной  части      200мм.

 

 

 

 

ТХКО292

 

 

 

 

шт.

 

 

 

 

 1

11б

Прибор контроля  электрический. Выходной сигнал: 4-20мА. Погрешность 1.0 «Метран» г.Челябинск.

 

 

А100

 

 

шт.

 

 

1

1НL-

5НL

Лампы сигнальные.

-

шт.

5


 

                              7. РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ

 

7.1. Подготовка  аппарата к ремонту

Плановые (периодические) ремонты производства должны производится в соответствии с требованиями «Системы технического обслуживания и ремонта оборудования предприятий химической промышленности».

Ответственный за подготовку и своевременную сдачу в ремонт оборудования несет начальник цеха. Основанием для остановки и передачи оборудования в ремонт служит месячный график ремонта и осмотров, составленный на основании годового графика.

    Аппарат должен быть подготовлен к ремонту сменным персоналом под руководством мастера смены. 

Вывод в ремонт аппарата проводят по письменному распоряжению начальника цеха, с указанием лица, ответственного за подготовку аппарата к ремонту (технолог, начальник отделения, мастер смены).

В объем работ по подготовке аппарата перед сдачей его в ремонт входит:

   - отключение от  электроэнергии, снятие напряжения  на подстанции, на сборках и  щитах;

   - отсоединение аппарата от коммуникаций с помощью заглушек. При применении заглушек необходимо соблюдать требования к заглушкам, в соответствии с инструкцией, утвержденной главным инженером. Дата, время и место установки и снятия каждой заглушки, номер заглушки, а так же фамилии лиц, установивших и снявших заглушки, должны регистрироваться в специальном журнале;

   -  освобождение  аппарата и коммуникаций от  продукта, продувка воздухом и обязательное проветривание;

   - проведение проверки  аппарата и трубопроводов на содержание в них пожаровзрывоопасных и токсичных продуктов с оформлением анализов актами. 

Аппарат в ремонт должен сдаваться лицу, ответственному за проведение ремонта (механик, мастер) по акту, установленному "системой". Только после подписания акта лицом, ответственным за проведение ремонта, аппарат считается принятым в ремонт.

В случаях, когда теплообменник  вышел из строя, в следствии аварии, составляется аварийный акт.

Руководитель ремонтных  работ перед началом ремонта  обязан провести инструктаж по технике безопасности, газобезопасности и противопожарной безопасности.  Проведение инструктажа должно быть оформлено в журнале или наряде-допуске с подписью инструктируемых работников.

При проведении ремонта  должны быть выполнены все работы, предусмотренные дефектной ведомостью, а так же дефекты, выявленные при проведении ремонтных работ.

При аварии и неполадках, грозящих здоровью и жизни людей, мастер смены обязан немедленно удалить  из опасной зоны персонал, производящий ремонт.

Информация о работе Реконструкция теплообменника