ДИПЛОМ ПРОЕКТ БЛОКА СИНТЕЗА АММИАКА С...

Содержание

Стр.

Аннотация……………………………………………………………........4

Введение…………………………………………………………….......... 5

1. Технико-экономическое обоснование проекта….....……………….. 9

1.1. Обоснование принимаемой схемы производства и аппаратурное

оформление.............................................................................................11

1.2. Новизна в проекте………………………………………………......14

2. Технологическая часть

2.1. Описание технологической схемы…………………………………18

2.2. Физико-химические свойства продукции и исходного сырья…..22

2.3. Материальный баланс……………………………………………... 26

2.4. Тепловой баланс…………………………………………………. ...33

2.5. Конструктивный расчет…………………………………………… 44

2.6. Подбор оборудования………………………………………………45

3. Проектно-конструкторская часть

3.1. Корпус аппарата

3.1.1. Реакционная часть…………………………………....……….......54

3.1.2. Корпус теплообменника……………………………….....……….57

3.1.3. Расчет днища и крышки………………………………….....…….59

3.1.4. Расчет штуцеров…………………………………………….....…..60

3.2. Каталитическая коробка……………………………………………62

3.2.1. Каталитические полки………………......………………………...63

3.3. Расчет теплообменников

3.3.1.Межполочный теплообменник……………......…………………..68

3.3.2. Встроенный теплообменник…………………......………………71

3.4. Определение высоты аппарата…………………………………….74

3.5. Расчет на ветровую нагрузку………………………………………75

3.6. Расчет опоры……………………………………………………......80

3.7. Технология изготовления……………………………………….....84

3.8. Ремонт………………………………………………………………..87

4. Автоматизация производственного процесса

4.1. Описание схемы автоматизации…………………………………...90

4.2. Техническое задание на проектирование системы

автоматизации……………………………...............................................92

4.3. Спецификация на приборы и средства автоматизации…………...95

5. Строительно-монтажная часть……………………………………….97

6. Охрана труда и окружающей среды

6.1. Анализ степени опасности технологического процесса

6.2. Обеспечение санитарно-гигеинических и экологических

требований к качеству окружающей среды

6.2.1. Микроклиматические условия

6.2.2. Оценка уровня загрязнения воздушной среды вредными веществам...104

6.2.3. Выбор и расчет системы вентиляции…………………….....109

6.3. Санитарно-гигеинические требования к выбору системы

вентиляции………………………………….............................……..115

6.4. Оценка взрывопожарной и пожарной опасности. Пожарная профилактика

6.5. Обеспечение безопасности обслуживания оборудования и источники физического фактора воздействия……………….....116

7. Экономическая часть

7.1. Экономическое обоснование проекта………………………..................119

7.2. Технико-экономические показатели оценки проектного решения .120

7.3. Расчет текущих производственных издержек…………..…….121

7.4. Экономический эффект инвестиционного проекта……………130

Вывод……………………………………………………………..……131

Литература…………………………………………………………..…132

Приложение

Аннотация

В дипломном проекте рассмотрены теоретические основы процессов производства ам­миака в энерготехнологическом агрегате оптимально-большой единичной мощности (1700 т/сутки), а также технологическое и конструктивное оформление стадии синтеза аммиа­ка. Большое внимание обращено на технологию производства, обеспечивающие надежность и конструированию колонны синтеза.

Работа предназначена инженерно-техническим работникам азотной промыш­ленности.

Дипломный проект содержит:

142 страницы, 3 рисунка, 26 таблиц.

Вывод

В дипломной работе произведены расчеты:

- технологический, агрегата мощностью 1700т/сут., расход газа 850255 м³/ч., тепловые расчеты;

- проектно-конструкторские, толщина рулонированной стенки обечайки

200мм, рулонированного корпуса теплообменника 115мм, высоты аппарата

28м.;

- подобрана система автоматизации;

- рассмотрена строительно-монтажная часть;

- разобраны вопросы охраны труда и окружающей среды;

- экономический эффект от реконструкции- увеличение производительности на 120т/сут. при сроках окупаемости- 0.5 года;

- предложена замена витого корпуса на рулонированный.

1.2 Новизна в проекте

Упрощение и удешевление производства сплошных корпусов связано с освоением сварки толстостенных деталей из углероди­стых и легированных сталей. Расчленение корпуса на несколько коротких поковок, свариваемых поперечными швами, привело к снижению стоимости изготовления таких аппаратов, но не внесло принципиальных изменений в технологию их изготовления. При переходе же к сварке продольным швом свальцованных полуобе­чаек свелись к минимуму ковочные операции, необходимые лишь для концевых деталей. Стоимость штампо-сварного корпуса состав­ляет от 63 до 80% стоимости цельнокованого (в зависимости от особенностей производства).

Таким образом, возможности удешевления сплошных корпусов ограничены. Кроме того, в них не устранена неравномерность рас­пределения напряжений по толщине стенки, что особенно прояв­ляется при давлениях выше 600—800 am: При переходе к еще более высоким давлениям и большим объемам аппаратов сплошные корпуса, даже в штампо-сварном исполнении, намного уступают

составным, в которых предварительно напряженный материал стенки

нагружен более равномерно.

Двухслойные корпуса с коваными проточенными цилиндрами на горячей посадке дают экономию в весе готового изделия по сравнению со сплошными, но при их изготовлении также не устра­няются тяжелые ковочные операции и доля отходов почти не уменьшается.

Витые сосуды, представляющиеся в 40-е годы достаточно удач­ным конструктивным решением, не требовавшим силовой сварки, позволили резко удешевить производство сосудов высокого давления. Их стоимость не превышает 60% стоимости цельнокованых корпусов. По сравнению же со штампо-сварными они ненамного дешевле, но развертывание их производства потребовало разработки прин­ципиально новой, сложной технологии навивки и освоения спе­циализированного производства калиброванной профильной ленты. Опыт производства сосудов этого типа свидетельствует о сложности обеспечения линейных и угловых допусков профиля ленты и точного контроля величины натягов, возникающих при навивке.

В настоящее время более перспективными видами составных корпусов.признаны многослойные и рулонные конструкции, вы­полняемые из листовых материалов. Они значительно дешевле сплошных: например, по данным фирмы Мицубиси, стоимость ру­лонных сосудов составляет 42—45% стоимости цельнокованых.

В РФ многослойные сосуды приняты в качестве типовых. Сборка их проста и удобна, нет необходимости в сложном обору­довании, не требуется специальной калибровки листов стали. Как показывает опыт изготовителей, производивших многократные ис­пытания корпусов, операции сборки (затяжка тросов, режим сварки и т. д.) довольно точно регламентированы, что обеспечивает достаточно равномерное напряженное состояние при рабочем ре­жиме сосуда и гарантирует упругое состояние всего материала стенки. Стоимость многослойных корпусов составляет 50—57% стоимости цельнокованых.

Существенные недостатки многослойных корпусов — циклич­ность процесса сборки (чередование операций стягивания полу­обечаек и их сварки) и разноразмерность обечаек — затрудняют возможность полной механизации работ и удлиняют сборку.

В этом отношении рулонные корпуса характеризуются просто­той механизации основной операции (навивки рулонной ленты), хотя начальная и конечная подгонка концевых листов, как и за­вершающая операция установки внешнего кожуха, несколько ус­ложняют сборку.

При навивке с натяжением ленты в рулонных корпусах можно создать напряженное состояние, аналогичное многослойным.

В данном дипломном проекте предложена замена витого корпуса на рулонированный, что позволит сэкономить средства не только на трудоемкости изготовления но и на экономии материала.