Проект организации производства серной кислоты

Наименование оборудования	Тип оборудования	Производительность, тонн/час	Продолжительность ремонта, час.			Период между  ремонтами, час.
			Средний	Текущий	Капитальный	Средний	Текущий	Капита-льный
Контактный аппарат	К-39-4	2,92	96	8	600	17280	720	34560
	К-39-4	9,34	96	8	600	17280	720	34560
	К-85-5	14,00	96	8	600	17280	720	34560
Печь для сжигания серы	КС-200	5,79	300	12	720	17280	720	34560
	ДКСМ	3,76	300	12	720	17280	720	34560
Промывная башня (брызгоулавливатель)	ПБ	3,45	240	12	720	8640	720	34560
Сушильная башня	СБ	3,45	96	8	360	8640	720	34560
Абсорбер для кислоты  технической	АТ	3,45	120	8	600	17280	720	86400
Абсорбер для кислоты  реактивной	АР	0,14	48	8	120	8640	2160	17280

Примечания.

1. Производительность  оборудования дана в тоннах  в пересчете на 100% моногидрат H₂SO₄.

2. Межремонтный пробег  рассчитан, исходя из годового фонда времени, равного 8640 часам.

3. В некоторых химических  производствах действует практика  проведения так называемого расширенного  текущего (среднего) ремонта.

4. Продолжительность ремонтного  цикла принимается равной пробегу  между двумя (смежными) капитальными ремонтами.

5. Ведущим оборудованием  являются в производстве:

а) серной кислоты технической контактной - контактный аппарат,

б) серной кислоты реактивных квалификаций – абсорберы.

 

Планируемая производственная программа

Наименование продукции	Ед. измер.	Плановый годовой объём  производства продукции
		Вариант
		3
Серная кислота, техническая	тонн	27500
Серная кислота, реактивная	тонн	17500

 

Исходя из приведенной к сопоставимости производственной программы, рассчитаем требуемое к установке количество основного технологического оборудования на каждой стадии технологического процесса. Расчеты проводим постепенно

1) Эффективный фонд времени работы  оборудования в среднем за  год (Т_эф) рассчитываем по формуле:

                                    (1)

где:

Т_ном – номинальный (режимный) фонд времени работы оборудования за год, устанавливаемый согласно установленному режиму работы предприятия (цеха);

- время простоя оборудования  в ремонтах в среднем за год в течение ремонтного цикла.

Т_{эф=8640-1709=6931 час.}

 

2) Расчетное количество ремонтов к - го типа ( ) в течение ремонтного цикла (РЦ) определяем на основе данных о продолжительности ремонтного цикла ( ) и пробега между двумя смежными ремонтами одного типа ( ) для каждого вида оборудования, представленных в табл. 1, по следующей формуле:

                                       (2)

 

Находим сначала для среднего ремонта:

Контактный аппарат К-39-4: =34560/17280=2

Печь для сжигания серы: =34560/17280=2

Промывная башня: =34560/8640=4

Сушильная башня: =34560/8640=4

Абсорбер для кислоты технической: =86400/17280=5

Абсорбер для кислоты реактивной : =17280/8640=2

 

Для текущего ремонта:

Контактный аппарат К-39-4: =34560/720=48

Печь для сжигания серы: =34560/720=48

Промывная башня: =34560/720=48

Сушильная башня: =34560/720=48

Абсорбер для кислоты технической: =86400/720=120

Абсорбер для кислоты реактивной =17280/2160=8

 

Для капитального ремонта:

Контактный аппарат К-39-4: =34560/34560=1

Печь для сжигания серы: =34560/34560=1

Промывная башня: =34560/34560=1

Сушильная башня: =34560/34560=1

Абсорбер для кислоты технической: =86400/86400=1

Абсорбер для кислоты реактивной =17280/17280=1

 

3) При этом следует учитывать,  что при проведении более трудоемкого  ремонта предусматривается проведение  всех более мелких ремонтов. Так,  при проведении капитального (К) ремонта проводятся и средний (С), и текущий (Т) ремонты. Таким образом, например, общее количество планируемых текущих ремонтов ( ) в течение ремонтного цикла, не совмещенных с проведением более крупных ремонтов рассчитываем следующим образом:

                              (3)

где:

 - количество планируемых средних ремонтов, не совмещенных с капитальным ремонтом, в течение ремонтного цикла;

1 – количество капитальных ремонтов в межремонтном цикле.

=

Для контактного аппарата = 2-1=1, аналогично найдем для всего остального оборудования и занесем в таблицу.

 

Наименование оборудования	Тип оборудования
Контактный аппарат	К-39-4	1
Печь для сжигания серы	КС-200	1
Промывная башня (брызгоулавливатель)	ПБ	3
Сушильная башня	СБ	3
Абсорбер для кислоты технической	АТ	4
Абсорбер для кислоты реактивной	АР	1

 

Количество планируемых текущих ремонтов

 

Наименование оборудования	Тип оборудования
Контактный аппарат	К-39-4	48-(2-1)-1=46
Печь для сжигания серы	КС-200	48-1-1=46
Промывная башня (брызгоулавливатель)	ПБ	44
Сушильная башня	СБ	44
Абсорбер для кислоты технической	АТ	115
Абсорбер для кислоты реактивной	АР	6

4) В связи с тем, что производственная  программа задается на год,  а ремонтный цикл, как правило,  охватывает более длительный  период, то в начале рассчитаем суммарную продолжительность простоев каждой единицы оборудования в ремонтах в течение всего ремонтного цикла, а затем среднюю продолжительность ремонтов в год в рамках ремонтного цикла:

                                   (4)

где:

 – продолжительность ремонта к-го типа (час),

m – продолжительность ремонтного цикла (лет).

 

Наименование оборудования	Тип оборудования	Продолжительность простоев (суммарная), ч.
Контактный аппарат	К-39-4	(96·1+46·8+600·1)/4=1064/4=266
Печь для сжигания серы	КС-200	(300·1+46·12+720·1)/4=1572/4=393
Промывная башня (брызгоулавливатель)	ПБ	(720·1+44·12+720·1)/4=1968/4=492
Сушильная башня	СБ	(44·8+3·96+1·360)/4=1000/4=250
Абсорбер для кислоты технической	АТ	(115·8+4·120+1·600)/10=2000/10=200
Абсорбер для кислоты реактивной	АР	(6·8+1·48+1·120)/2=216/2=108

 

Найдем продолжительность ремонтного цикла m₁ = =34560/24/360=4года. Для АТ: m₂=86400/24/360=10лет, для АР: m₃=17280/24/360= 2года.

Суммарный простой оборудования равен  266+393+492+250+100+108=1709 часам.

Найдем эффективный фонд рабочего времени в среднем: Т_эфф= 8640-1709=7931 час. Найдем по каждому оборудованию:

Контактный аппарат: 8640-266=8374 ч;

Печь для сжигания серы: 8640-393=8247 ч;

Промывная башня: 8640-492=8148 ч;

Сушильная башня: 8640-250=8390 ч;

Абсорбер для кислоты технической: 8640-200=8440 ч;

Абсорбер для кислоты реактивной: 8640-108=8532 ч.

 

5) Производство серной кислоты дано на 100% моногидрат. Согласно ГОСТ 2184-77 «Кислота серная техническая», массовая доля моногидрата для техничсекой кислоты – не менее 92,5%, для реакцтивной – 92,5-94%, поэтому пересчитаем выпуск, учитывая данные условия: объем производства технической кислоты –=27500∙0,925=т., объем производства реактивной кислоты – Q₂=17500∙0,94=16450 т.

Сумма выпуска по обеим кислотам: Q=16450+25437,5=41887,5 т.

Рассчитаем требуемое количество оборудования j-го типа для выполнения производственной программы (В_год) по следующей формуле:

                                    (5)

где:

- расчетное количество оборудования  j-го типа,

N_j – часовая производительность единицы оборудования j-го типа,

- эффективный фонд времени  работы оборудования j-го типа в среднем за год в течение межремонтного цикла.

Если на данном типе оборудования производится несколько видов продукции, то общая расчетная потребность в нем определяется по формуле:

                                       (6)

где:

k – количество видов продукции, выпускаемой на оборудования j-го типа. Однако, данное условие мы уже учли выше.

Для контактного аппарата =41887,5/2,92/8374=1,71

В связи с тем, что расчетное  количество единиц оборудования, как  правило, не равно целому числу, то количество единиц оборудования, принимаемого к установке (n_уст), рассчитываем путем округления расчетного количества оборудования до целого числа в большую сторону. Например, для для контактного аппарата =41887,5/2,92/8374=1,71, следовательно n_уст=2.

Аналогично рассчитаем для остального оборудования и занесем результаты в таблицу ниже.

 

 

Наименование оборудования	N		nуст
Контактный аппарат	2,92	1.71	2
Печь для сжигания серы	5,79	0,88	1
Промывная башня (брызгоулавливатель)	3,45	1.49	2
Сушильная башня	3,45	1.45	2
Абсорбер для кислоты  технической	3,45	0.87	1
Абсорбер для кислоты  реактивной	0,14	13,77	14

 

7) Для иллюстрации цикличности  проведения планово-предупредительных  ремонтов представим график проведения ППР в течение ремонтного цикла для каждой принятой к установке единицы выбранного типа оборудования. Данный график носит условный характер, т.к. не имеет привязки к конкретному календарному периоду. В связи с продолжительностью ремонтного цикла в 4 года график представим в поквартальном разрезе. При этом необходимо руководствоваться принципом совмещения (параллельности) проведения ремонтов оборудования на разных стадиях производства с целью сокращения суммарного простоя оборудования в ремонтах.