Реконструкция схемы управления процессом абсорбции в производстве высших алифатических аминов

Министерствообщего и профессиональногообразованияРоссийскойФедерации

Березниковкийполитехническийколледж

РЕКОНСТРУКЦИЯСХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМАБСОРБЦИИ ВПРОИЗВОДСТВЕВЫСШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХАМИНОВ

Пояснительнаязаписка

КП.2101.00.ПЗ

Выполнил:

студентгр. 4АПП

ОдинцовО.А.

Проверил:

преподаватель

ШаферЮ.С.

1999

Содержание

Содержание2

1.Введение3

2.Описаниетехнологическогопроцесса5

3.Физико-химическиесвойства сырьяи готовойпродукции10

4.Выбор регулируемых,контролируемых,сигнализируемыхпараметрови обоснованиевыбора11

5.Выбор средствавтоматизации12

6.Спецификацияна приборы исредстваавтоматизации13

7.Расчетнаячасть18

8.Монтаж и эксплуатацияприборов23

9.ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛАПО ТЕХНИКЕБЕЗОПАСНОСТИ27

10.Охрана окружающейсреды31

Литература32

1. Введение

Ограниченныевозможностичеловеческогоорганизма(утомляемость,недостаточнаяскорость реакциина изменениеокружающейобстановкии на большоеколичествоодновременнопоступающейинформации,субъективностьв оценке обстановкии т.д.) являютсяпрепятствиемдля дальнейшейинтенсификациипроизводства.Наступает новыйэтап машинногопроизводства,когда человекосвобождаетсяот непосредственногоучастия впроизводстве,а функции управлениятехнологическимии производственнымипроцессамипередаютсяавтоматическимустройствам.Автоматизацияприводит кулучшениюглавных показателейэффективностипроизводства:увеличениюколичества,улучшениюкачества иснижениюсебестоимостивыпускаемойпродукции.Внедрениеавтоматическихустройствобеспечиваетвысокое качествопродукции,сокращениебраков и отходов,уменьшениезатрат сырьяи энергии, уменьшениечисленностиосновных рабочих,снижение капитальныхзатрат настроительствозданий, удлинениемежремонтныхсроков эксплуатацииоборудования.

Проведениенекоторыхсовременныхпроизводственныпроцессоввозможно толькопри условииих полнойавтоматизации.При ручномуправлениитакими процессамималейшеезамешательствочеловека инесвоевременноевоздействиеего на процессмогут привестик серьезнымпоследствиям.

Внедрениеспециальныхавтоматическихустройствспособствуетбезаварийнойработе оборудования,исключаетслучаи травматизма,предупреждаетзагрязнениеатмосферноговоздуха и водоемовпромышленнымиотходами.

В химическойпромышленностивопросамавтоматизацииуделяетсяособое внимание.Это объясняетсясложностьюи большой скоростьюпротеканиятехнологическихпроцессов,высокой чувствительностьюих к нарушениюрежима, вредностьюусловий работы,взрыво- и пожароопастностьюперерабатываемыхвеществ и т.д.

В цехе ВААвыбор приборовконтроля ирегулированияпроизведенс учетом свойствизмеряемыхсред и категорийностипроизводства.

В качествесредств измеренийиспользуютсяпневматическиеприборы контроляи регулирования,а также электронныеи электротехническиесредства измерения.

Питаниепневматическихприборовосуществляетсясжатым воздухомот отдельноймагистралиобъединениядавлением0,5-0,7 МПа черезбуферные емкости(ресивера),установленныев корпусе 262/272.Питание электроэнергиейосуществляетсяот щита станцииуправления2ЩСУ - корпуса267, 3ЩСУ - корпуса262/272.

Питаниеосуществляетсяпеременнымнапряжением220 В. Схема питающейсети принятарадиальнойс двухстороннимпитанием, т.е.для автоматическоговключениярезерва предусмотреныконтакторытипа КТ-7012.

В качествеаппаратовзащиты электроприемникови их выключенияприменяютсяплавкие предохранителитипа ПР и ПТ идвухполюсныепакетные выключателитипа ПВ.

Для предупрежденияобслуживающегоперсонала оботклонениипараметровот нормы, состояниетехнологическогооборудованияпредусмотренасистема предупредительнойсигнализации,а для защитыоборудованияот аварийныхситуаций - системаблокировок.

Автоматизацияпроизводственногопроцесса цехаВАА включаетв себя следующиевиды измеренийи управлениятехнологическимпроцессом:

1. Контроль,регулированиетемпературы.

2. Контроль,регулированиедавления, разряжения,вакуума.

3. Контроль,регулированиерасхода.

4. Контроль,регулированиеуровня.

5. Контрольвзрывоопасныхконцентраций.

6. Сигнализация,блокировкаконтролируемыхпараметров.

2.Описаниетехнологическогопроцесса

Выделениеаммиака из егосмеси с водойи аминамипроизводитсяна ректификационнойколонне поз.402.Жидкий аммиакиз узла отдувкиводорода изсепараторапоз.34 непрерывноподается вректификационнуюколонну поз.402в количестве2,5-12 м³/час FIR-6.

В ректификационнуюколонну поз.402также непрерывноподается 25%аммиачная водаиз сборникапоз.414 дозировочнымнасосом типаРПН-2-65 поз.416.

Рабочеедавление вколонне поз.402равно 1,5-2,2мПа(15-22 кгс/см²)PIRC-4.Температуракубовой жидкости195-220⁰С,верха колонны40-60⁰СTJIR-1.Понижениетемпературыверха колонныниже 40⁰Снедопустимово избежаниизабивки тарелокколонны аминами,содержащимисяв исходнойсмеси.

Тепло, необходимоедля процессаректификации,сообщаетсячерез кожухотрубчатыйкипятильникпоз.403, обогреваемыйпаром давления3,5 мПа (35 кгс/см²)PIR-18.

Отбор паровогоконденсатеиз кипятильникапоз.403 ведетсячерез промежуточныйбачок поз.32.

Пары аммиакаиз верхнейчасти колонныпоз.402 с температурой40-60⁰СTJIR-1поступают вкожухотрубчатыйконденсаторпоз.407, где охлаждаютсяоборотной водойтемпературойне более 28⁰С.

Давлениев колоннеректификациипоз.402 регулируетсясбросом парогазовойсмеси из конденсаторапоз.407 и сборникапоз.408 в абсорберпоз.410. Регулирующийклапан установленна линии сбро­сапарогазовойсмеси из конденсаторепоз.407 и сборникапоз.408 в абсорберпоз.410. Температурагазообразногоаммиака навыходе холодильникапоз.407 40-50⁰СTJIR-1.Давлениегазообраз­ногоаммиака послерегулирующегоузла не более0,1 мПа (1 кгс/см²) PIR-5.

Из конденсаторапоз. 407 сконденсированныйаммиак стекаетв сборник поз.408.Давление всборнике 1,5-2,2 мПа(15-22 кгс/см²)PIR-19.

Иземкости поз.408сконденсированныйаммиак насосомСНГ-68 поз.409 частичновозвращаетсяв виде флегмыв количестве1.0-6.0 м³/часFIRC-9в колонну поз.402,а остальноеколичествоэтим же насосомподается в узелсинтеза, в сборникпоз.1. Давлениена нагнетаниенасоса поз.409не выше 2,5 мПа(25 кгс/см²)PJIR-21.Температураохлаждающейводы на выходеиз насоса невыше 45⁰СTJIRSA-3.

Для насосапоз.409 типа ЦНГ-68предусмотренаавтоматическаязащита по тепловойсхеме, т.е. автоматическоеотключениеэлектродвигателяпри:

а) повышениитемпературыохлаждающейводы в водянойрубашке электродвигателявыше установленной45⁰СTJIRSA-3;

б) понижениедавления влинии всасыванияниже 1,4 мПа (14 кгс/см²)PJIRSA-20.

Кубоваяжидкость непрерывноотводится изколонны поз.402через кожухотрубчатыйхолодильникпоз.404, в которомохлаждаетсядо 60-80⁰СTIR-2.

Холодильникпоз.404 охлаждаетсягорячей водойе температурой65-70⁰С.После холодильникапоз.404 кубоваяжидкость направляетсяв расслаивательпоз.201.

Сдувки изаппаратов,содержащихаммиак, подаютсяна очист­кув абсорбционнуюколонну поз.410.В абсорбционнуюколонну поз.410поступаютаммиачно-водородныесдувки:

1. Из узла синтезавысших аминов,от циркуляционныхкомпрессоров.

2. Аммиачныесдувки от насосовпоз.5.

3. Аммиачныесдувки из сборникапоз.1.

4. Аммиачныесдувки изконденсаторапоз.407, из сборникапоз.408.

5. Пары аммиакаиз холодильникапоз.33.

Давлениев абсорбереблизко к атмосферному.Температуране выше 45⁰СTJIR-1.Верхняя частьабсорбераорошаетсяпаровым конденсатом,средняя - циркуляционнымраствором.Конденсат наорашение поз.410подается насосамипоз.28 из котельнойВОТ черезтеплообменникпоз.275, где охлаждаетсяоборотной водойдо температурыне выше 40⁰С.

Для очисткипарового конденсатаот механическихпримесей установленочистительпатронныйпоз.413. Перепаддавления дои после очистителяне более 50 кПа(0,5 кгс/см²)PJIR-24.Из абсорберапоз.410 выходитводный растворс массовойдолей аммиака15-30%. Охлаждениециркулируемогораствора до35⁰Спроизводитсяв холодильникепоз.411, охлаждаемомоборотной водойс температуройне более 28⁰С.Рециркуляцияраствораосуществляетсяс помощью насосатипа ЦНГ-68 поз.412.Для предотвращенияпопаданияосколков колецРашига и другихпримесей навсас насосовпоз.412, на выходеиз поз.410 установленочистительпоз.417. Давлениена нагнетаниенасоса поз.412не более 0,5 мПа(5 кгс/см²)PJIR-23.Расход аммиачногораствора 15-25 м³/часFI-12.Для насоса типаЦНГ-68 поз.412 предусмотренаавтоматическаяпо тепловойсхема, т.е. отключениеэлектродвигателяпри повышениитемпературыохлаждающейводы в водянойрубашке.

Раствор,отходящий наабсорберапоз.410, послециркуляцион­ногонасоса поз.412делятся на двапотока. Основнойпоток воз­вращаетсяна орошениеабсорберапоз.410 (15-25м³/час)FI-12,остальноеколичествоотбираетсяв сборник поз.414. Из сборникапоз.414 25-процентныйраствор черезочистительпатронныйпоз.415 дозиро­вочнымнасосом типаРПН-2-65 поз.416 непрерывноподается вректи­фикационнуюколонну поз.402.Давление нанагнетаниинасо­са поз.416не выше 2,5 мПа(28 кгс/см²)PJIR-22.

Настройканасоса поз.416на заданнуюпроизводительностьдостигаетсяизменениемдлины ходаплунжера.

2.1. Описаниеоборудования

2.1.1. Колоннапоз.402 предназначенадля выделенияаммиака из егосмеси с водойи аминами.

Представляетсобой вертикальныйцилиндрическийаппарат с тарелкамиколпачковоготипа, расположеннойв верхней частиколонны (укрепляющаячасть) и кубаколонны. Числотарелок 15 штук.

Р_раб= 2,2 мПа (22 кгс/см²)

Н = 13200 мм

Д = 1200 мм

Материал– сталь углеродистая12Х18Н10Т.

2.1.2. Кипятильникпоз.403 – кожухотрубчатыйтеплообменник,вы­полненныйиз углеродистойстали. Предназначендля подогревакубовой жидкостиколонны поз.402.

Н= 4800 мм

Д= 1200 мм

Поверхностьтеплообмена– 115 м².

В трубноепространствоподается кубоваяжидкость

В межтрубноепространствоподается пар.Давление втрубном пространстве2,2 мПа, в межтрубном– 3,5 мПа.

Число трубок– 429 шт

Д= 38х21 мм

2.1.3. Холодильникпоз.404 - кожухотрубныйдвуххововойтеплообменник,наготовленныйиз углеродистойстали. Служитдля охлаж­дениякубовой жидкости,выходящей изколонны поз.402.

Поверх­ностьтеплообмена- 16 м³.

Д = 325 мм

L= 3800мм

2.1.4. Конденсаторпоз.407 – кожухотрубныйдвухходовойтеплообменникслужит дляконденсациипаров аммиака,выходящих изколонны поз.402.

Поверхностьтеплообмена- 355 м³.

Д= 1200 мм.

L= 6070мм.

В трубноепространствопокается вода,в межтруб­ное- пары аммиака.Давление втрубном пространстве- 0,4 мПа, в межтрубном- 2,2 мПа.

2.1.5.Сборник поз.408- цилиндрическийсварной сосудс эллиптическимикрышками объемом5 м³.Служит дляприема жидкогоаммиа­ка изконденсаторапоз.407. Изготовлениз углеродистойстали.

Д= 1000 мм

L=2850 мм

Р_раб=2,2 мПа.

2.1.6.Центробежныйнасос типаЦНГ-68 поз.409 - служитдля непрерывнойподачи жидкогоаммиака в викефлегмы в ректификационнуюколонну поз.402,а также длянепрерывноговозврата остальногоаммиака в отделениесинтеза в сборникпоз.1. Насос состоитиз насоснойчасти и электродвигателя,смонтированныхв окном корпусе.Изготовлениз нержавеющейстали, производительностьнасоса – 20 м³/час.Давление нагнетания– 50 м столбажидкости.

Числооборотовэлектродвигателя– 2800 об/мин.

Напряжение– 380 В

Потребляемаямодность – 5,5квт

2.1.7. Абсорбционнаяколонна поз.410служит дляабсорбцииаммиака изаммиачно-водородныхсдувок приатмосферномдавлении.

Представляетсобой цилиндрическийаппарат высотой17 м и диаметром800 мм. В верхнейчасти колоннырасположенодесять тарелокс колпачкамикапсульноготипа, в нижнейчасти два слоянасадки изфарфоровыхколец 50х50.

Высотанасадки = 6м.

2.1.8.Холодильникпоз.411 - кожухотрубныйдвухходовойтеплообменник,предназначенныйдля охлажденияаммиачной воды.Поверхностьтеплообмена– 40 м².Теплообменникизготовлениз углеродистойстали. В трубноепространствоподается аммиачнаявода, в межтрубноепространство– оборотнаявода. Давлениев трубномпространствеблизкое катмосферному,в межтрубном- 4 атм.

Основныеразмеры:

Д = 426 мм

Н= 6053 мм

Числотрубок = 128 штук

Диаметртрубок = 20х2

2.1.9. Центробежныйнасос типаЦНГ-68 поз.412. Служитдля циркуляциижидкости, подаваемойв абсорбционнуюколонну поз.410.

Устройствои характеристикитакие же каку насоса поз.409.

2.1.10. Очистителипатронныепоз.413, 415 - служатдля очисткирастворов отмеханическихпримесей, фильтрацияраствора производитсячерез перфорированныйметаллическийцилиндр – патрон,обтя­нутыйфильтровальнойтканью. Материалочистителей– углеродистаясталь.

Поверхностьфильтрации– 0,1 м².

Основныеразмеры:

Д = 159 мм

Н= 560 мм

2.1.11. Сборникпоз.414 – цилиндрическийсварной сосудс эллиптическимднищем и крышкойобъемом 3,2 м³.Выполнен изуглеродис­тойстали. Служитдля приемааммиачной воды,поступающейиз абсор­берапоз.410. Основныеразмеры:

Д= 1400 мм

Н= 2250 мм

2.1.12. Насос дозировочныйплунжерныйтипа РПН-2-65 поз.416.Служит длянепрерывнойподачи аммиачнойводы из сборникапоз.414 в ректификационнуюколонну поз.402.

Производительность– 0-2 м³/час

Давлениенагнетания– 25 атм

Число оборотовэлектродвигателя– 1440 об/мин.

Напряжение– 380 В

мощность– 4 квт.

2.1.13. Конденсатныйбачок поз.32 –цилиндрическийсварной сосудс эллиптическимикрышкой и днищем.Служит дляотбора паровогоконденсатаиз кипятильникапоз.403. Изготовлениз углеродистойстали.

Рабочеедавление – 4,0мПа

Основныеразмеры:

Д= 600 мм

Н= 1500 мм

2.1.14. Очистительпоз.417 служитдля очисткивыходящегораст­вора изпоз.410 от механическихпримесей иосколков колецРашига.

3.Физико-химическиесвойства сырьяи готовой продукции

4.Выбор регулируемых,контролируемых,сигнализируемыхпараметрови обоснованиевыбора

Выделениеаммиака из егосмеси с водойи аминамипроизводитсяна ректификационнойколонне поз.402.Этот процесссложный срассредоточеннымипараметрами.Информационнаяемкость процессаректификациии абсорбцииаммиака минимальная(до 40 контролируемыхпараметров),а всего производствав целом – средняя(от 160 до 650 параметров).

Класс процесса– массообменный.

Тип процесса– ректификация.

Показателемэффективностиявляется составаммиака. Поддержаниепостоянногосостава аммиака– являетсяцелью управления.

Внутреннимивозмущающимивоздействиямиявляются загрязнениеи коррозиявнутреннихповерхностейаппаратов.

Внешнимивозмущающимивоздействиямиявляются: расходпара в подогревателеFIRC-8,расход жидкогоаммиака наректификационнуюколонну поз.402FIRC-9.

Для достиженияцели управленияследует регулироватьдавление PIRC-4в ректификационнойколонне поз.402,расход жидкогоаммиака в колоннуFIRC-9,расход парав кипятильникFIRC-8и уровень вкубе колонныLIRC-13.

Давлениев узле ректификацииаммиака мыподдерживаемизменениемколичествагазообразногоаммиака подаваемогов абсорберпоз.410. Регулирующийклапан установленна линии сбросапарогазовойсмеси из конденсаторапоз.407 и сборникапоз.408 в абсорберпоз.410 PIRC-4.

Поддержаниезаданногорежима подачифлегмы в колоннупоз.402 мы регулируемпутем измененияколичестважидкого аммиакаподаваемогов эту колонну.Регулирующийклапан стоитпосле насосапоз.409 типа ЦНГ-68,чтобы не происходилопонижениеуровня аммиакав корпусе насоса.

Мы регулируемрасход парав кипятильникпоз.403 для поддержаниястабильноготемпературногорежима в колоннеректификациипоз.402. И регулирующийклапан стоитна этом трубопроводеFIRC-9.

Также нужноподдерживатьзаданный уровеньв кубе колонныпоз.402, путемизмененияколичествакубовой жидкости,отбираемойиз колонны ваппарат поз.201LIRC-13.

Контролюподлежат: расходжидкого аммиакав колонну поз.402FIR-6,давление PIRC-4,уровень в кубеколонны поз.402LIRC-13,расход дистиллятав емкость 1 FIR-10,температурыверха и низаколонны TJIR-1.

5.Выбор средствавтоматизации

Для процессаректификациии абсорбцииаммиака мывыбрали пневматическиесредстваавтоматизациина базе системыСТАРТ.

Этот выбормы произвелис учетом особенностиобъекта управления:

– этот процессотносится кчислу взрыво-,пожароопасных;

– пневматическиеприборы обходятсяпримерно на30% дешевле, чемэлектрические;

– расстояниемежду приборами,установленныминепосредственнона технологическомоборудованиии приборами,расположеннымина щитах, невелико и поэтомузапаздываниепри передачепоказанийприборов неслишком влияетна качествоуправления.

При выбореконкретныхтипов автоматическихустройств мыруководствовалисьследующимисоображениями:

– для контроляи регулированияодинаковыхпараметровтехнологическогопроцесса мыприменяемодинаковыеавтоматическиеустройства,что облегчаетих приобретение,настройку,ремонт и эксплуатацию;

– мы используемприборы серийногопроизводства;

– при большомчисле одинаковыхпараметровконтроля мыприменяеммноготочечныеприборы;

– класс точностиприборов у нассоответствуеттехнологическимтребованиям;

– для местногоконтроля мыприменяемпростые и надежныеприборы (пневматическиеманометры МП-П,МС-П; ротаметрыпневматическиеРПО и РП), таккак они частофункционируютв неблагоприятныхусловиях(значительныеколебаниятемпературыи влажности,повышеннаязапыленность,вибрация,механическиевоздействияи т.п.).

6.Спецификацияна приборы исредстваавтоматизации

7.Расчетная часть

7.1. Расчетсужающегоустройства

Исходныеданные:

Измеряемаясреда: пар

Максимальныйрасход: 6300 кг/ч

Минимальныйрасход: 1871,97 кг/ч

Избыточноедавление: 3,5 мПа

Температурасреды: 243С

Внутреннийдиаметр трубопровода:82 мм

Материалтрубопровода:Ст 20

Тип сужающегоустройства:ДКС-10-80

Материалсужающегоустройства:Х18Н10Т

Типдифманометра:ДМПК-100

7.1.1. Определениенедостающихдля расчетаданных

Коэффициентрасширениятрубопровода

k_ст=1,00292[Л₂,стр.117]

Коэффициентрасширениясужающегоустройства

k_су=1,00418[Л2,стр.117]

Внутреннийдиаметр трубопроводапри рабочейтемпературе

D=D₂₀k_ст

D₂₀-действительныйвнутреннийдиаметр трубопровода

D=82,24мм

Плотностьсреды при рабочихусловиях

_раб=17,2277кг/м³[Л₁,стр.95]

Динамическаявязкость среды

=1,8647·10^-6кгсс/м²[Л₁,стр.247]

Показательадиабаты

χ=1,2935[Л₁,стр.206]

7.1.2. Определяемвспомогательнуювеличину

c=F_м/(0,0125D²)[Л1,ф.165]

F_м-максимальныйрасход

0,0125- переходныйкоэффициент

c=17,9536

7.1.3. Определяемпредельныйноминальныйперепад давленияи модуль

ΔP_н=1,6кгс/см²

m=0,22[Л₄]

7.1.4. Определяемчисло Рейнольдса

Re=0,0361·F_м·_раб/D·[Л₁,ф.81]

Re=25,5495·10⁶

7.1.5. Определяемотносительнуюшероховатость

S=k·10⁴/D

S=26,7511

7.1.6. Определяемверхнюю границуотносительнойшероховатости

H=5,0648

Т.к. верхняяграница относительнойшероховатостиполучиласьбольше относительнойшероховатости,то вводим k_шk_п

a=(c-0,3)(-1,066c²+0,36c-0,13)

a=0,0234317

b=1+(c+0,3)(-0,08c²+0,024c-0,0046)

b=0,998789326

c=D/10³

c=0,08224

k_ш=am+b[Л₁,ф.21]

k_ш=1,0039443

a=1,005828618

b=0,002+0,2558c-1,68c²+2,867c³

b=0,013269143

n=4,25+142,94(c-0,05)^1,95

n=4,445556494

k_п=a+be^-n(m-0,05)[Л₁,ф22]

k_п=1,012060614

k_шk_п=1,0179714

7.1.7. Определяемкоэффициентрасхода

α=0,6295[Л₁,ф.20]

7.1.8. Определяемкоэффициентрасширения

ε=1-10⁴(0,41+0,35m²)ΔP_н/(Pχ)[Л₁,ф.59]

ε=0,9853

7.1.9. Определяемвспомогательнуювеличину

[Л₁,ф.160]

mα=0,1419357

7.1.10. Определяемвспомогательнуювеличину

F₁=mαε[Л₁,ф.160]

F₁=0,136454197

7.1.11.Определяемотносительноеотклонениекоэффициентарасхода

σ=(F₁/(mα)-1)100%

σ=0,19%

Т.к. σ

7.1.12. Проверкаограниченийна число Re

Re_min=F_minρ_раб0,0361/(Dμ)[Л₁,ф.81]

F_min-минимальныйрасход

Re_min=7,591739795·10⁶

Re_доп=10⁴

Re_min>Re_доп,условие выполняется

7.1.13. Находимd₂₀

[Л₁,ф.162]

d₂₀=38,41мм

Проверка:

F_ном=0,2109K_ст²K_φd₂₀²[Л₁,ф.12]

F_ном=6291,63кг/ч

σ=(F_ном/F_max-1)100%

σ=0,13%

Т.к. σ

7.2. Расчетсужающегоустройства

7.2.1. Определяемпотерю давленияв линии прирасчетном maxрасходе

ΔP_л=ΔP_пр+ΔP_м[Л₃,ф.6.1]

ΔP_м=[Л₃,ф.6.3]

ΔP_пр=[Л₃,ф.6.2]

ΔP_пр- потерядавления напрямых участковтрубопроводапри maxрасходе

ΔP_м- потерядавления вместных сопротивлениях

λ_i-коэффициентгидравлическогосопротивлениятрения, зависящееот режима движенияпотока

ς_j- коэффициентместных гидравлическихсопротивлений(входа и выхода,тройников,поворотов,запорных органов,диафрагм, ит.д.)

L_i- длиныпрямых участковтрубопроводов

V -средняя посечению скоростьпотока в трубопроводеили местномсопротивлении

7.2.2. Определяемсреднюю скорость

V=4G/(ρ_рабπD²)[Л₃,ф.6.5]

G-maxмассовый расход

V=19,13м/с

7.2.3. Определяемчисло Рейнольдсапри F_max

Re=0,0361·G/(μD)[Л₃,табл. 6.6]

Re=1,48739024·10⁶

7.2.4. Определяемλ_i

λ_i=0,0032+0,221/Re^0,237[Л₃,табл. 6.7]

λ_i=0,010812505

7.2.5. ОпределяемΔP_пр

ΔP_пр=0,022626396мПа

7.2.6. ОпределяемL_i

L_i=L₁+L₂+L₃+L₄+L₅+L₆+L₇+

L_i=54,594

ς_вх=0,5

ς_вых=1

ς_сужус=51,5

7.2.7. ОпределяемΔP_м

ΔP_м=0,18598557мПа

7.2.8. Определяемобщие потеридавления влинии

ΔP_л=0,208611966мПа

ΔP_сети=3кгс/см²

7.2.9. ОпределяемΔP_ро

ΔP_ро=ΔP_сети­-ΔP_л

ΔP_ро=0,914кгс/см²

7.2.10. Определяемmaxпропускнуюспособность

[Л₃,ф.6.17]

K_v=21,46м³/час

K_vу=K_v·1,2

K_vу=25,75м³/час[Л3,ф. 6.18]

Выбираемпо таблице 6.11односедельныйРО с условнойпропускнойспособностьюK_vу=32м³/час,D=50мм.

8.Монтаж и эксплуатацияприборов

8.1. Порядокустановки имонтажа преобразователейдавленияизмерительныхс пневматическимвыходным сигналом.

Место установкипреобразователейдолжно обеспечиватьудобные условиядля обслуживанияи демонтажа.

Воздух, окружающийпреобразователь,не должен содержатьпримесей, вызывающихкоррозию деталей.

Преобразовательдолжен бытьзащищен отосадков, пылевыхи солевых бурьи прямой радиации(солнечной илидругих источниковтепла), котораяможет привестик неравномерномунагреву илинагреву еговыше +60⁰С.Поэтому принаружном монтажерекомендуетсяустанавливатьпреобразователив закрытыхшкафах.

В месте установкипреобразователяне должно бытьтряски и вибрации,влияющих наего работу.

Преобразователирекомендуетсяустанавливатьвблизи местаотбора давления.

Преобразователи,кроме манометровсверхвысокогодавления, можномонтироватьна трубе, стенеили кронштейне.Монтажныедетали длямонтажа этихпреобразователейрасположенына раме пневмосиловогопреобразователя.Соединительнаялиния от местаотбора давленияк преобразователюдолжна бытьпроложена пократчайшемурасстоянию,однако длиналинии должнабыть достаточнойдля того, чтобытемпературавещества,поступающегов преобразователь,не отличаласьот температурыокружающеговоздуха. Соединительныелинии должныиметь одностороннийуклон (не менее1:10) от места отборадавления вверхк преобразователю,если измеряемаясреда газ, вниз– если измеряемаясреда жидкость.Ели это невозможно,то при измерениидавления газав нижних точкахсоединительнойлинии следуетустанавливатьотстойныесосуды, а приизмерениидавления жидкостив наивысшихточках – газосборники.Отстойныесосуды рекомендуетсяустанавливатьперед преобразователямии в других случаях,особенно придлинных соединительныхлиниях и прирасположениипреобразователяниже местаотбора давления.В соединительнойлинии от местаотбора давленияк преобразователюрекомендуетсяустанавливатьдва вентиляили трехходовойкран для отключенияпреобразователяи для соединенияего с атмосферой.Это упроститпериодическийконтроль установкивыходногосигнала, соответствующегонулевому значениюизмеряемогодавления, идемонтажпреобразователя.

Для линиипитания, а такжелинии выходногосигнала рекомендуетсяприменятьтрубки с внутреннимдиаметром 6 мм.Допускаетсяприменениетрубок с меньшимвнутреннимдиаметром, ноне менее 4 мм.Все соединительныелинии прокладываютсяв местах, легкодоступных дляконтроля. Сборкастыков должнабыть плотнойи должна обеспечиватьгерметичностьлинии.

В линии, подводящейк преобразователюпитающий воздух,следует установитьфильтр и редуктор.При этом следуетпомнить, чтофильтр защищаетпреобразовательтолько от попаданияв него постороннихмелких частици его постановкане исключаетнеобходимостипредварительнойочистки воздухапитания отпыли, влаги,масла и агрессивныхпримесей.

8.2. Порядокустановки имонтажа приборовконтроляпневматическихсамопишущихПВ4.2Э, ПВ4.3Э, ПВ4.4Э,П10.1Э, П10.2Э.

Место установкиприбора должнобыть выбранотак, чтобы наблюденияза показаниямии обслуживаниене были затруднены.

Температураокружающейсреды в местеустановкиприбора исоединительныхлиний должнабыть в пределахот 5 до 50⁰Си верхнем значенииотносительнойвлажностивоздуха 80% при35⁰С иболее низкихтемпературахбез конденсациивлаги.

При сильнойтряске и вибрациинеобходимоприменятьамортизирующиеприспособления.

Для получениянаибольшейстабильностирегулированияи минимальноговремени переходногопроцесса,протяженностьлинии связидолжна бытьминимальной.

В случаеавтоматическогорегулированияпроцессов, гдезапаздываниев линиях связине оказываетсущественноговлияния напроцесс, регуляторвместе с приборомконтроляустанавливаютна щите приэтом максимальнаяпротяженностьпневматическихлиний не должнапревышать 300метров.

Приборыпредназначеныдля утопленногомонтажа и монтируютсяна щите с помощьюдвух прижимныхкронштейнов,входящих вприклад. Приустановкеприбора следуетнадеть на негорамку и вставитьприбор в отверстиещита.

Если размерыщитового отверстияне превышают186х146 мм, приборможно установитьбез рамки.

При дистанционнойустановкерегуляторас приборамиПВ10.1Э и ПВ10.2Экомплектуетсявилка, котораявставляетсяв штекерныйразъем прибораконтроля.

Регуляторыи вилка закрепляютсяна приборедвумя винтами.

Трубки длялинии связимогут бытьпластмассовыми,медными, латуннымии алюминиевыми(для тропическогоклимата и стойкихв этих условияхматериалов)диаметром 6х1или 8х1 мм.

Трубки недолжны иметьвмятин и должныбыть герметичны.

8.3. Порядокустановки имонтажа преобразователейразности давления13ДД11.

К монтажупреобразователяпреступаютпосле выбораи подготовкиместа установки,монтажа диафрагмы,а также послепродувкисоединительныхпневматическихлиний.

Длина соединительныхлиний междупреобразователеми сужающимустройствомдолжна бытьне более 15 м.

Рекомендуетсяустанавливатьпреобразовательв местах, гдеотсутствуеттряска и вибрация.При воздействиивибрации, непревышающейнорм, можетвозникнутьдополнительнаяпогрешность,не превышающаяпредела основнойпогрешности.

В линии, подводящейк преобразователювоздух питания,следует устанавливатьфильтр и стабилизатордавления воздуха.

При эксплуатациипреобразователейв диапазонеминусовыхтемпературнеобходимоисключить:

а) накоплениеи замерзаниеконденсатав рабочих камерахи внутри соединительныхтрубок (дляпреобразователейизмеряющихперепад давлениягазообразныхсред);

б) замерзание,кристаллизациюсреды иливыкристаллизированиеиз нее отдельныхкомпонентов(для преобразователей,измеряющихперепад давленияжидкостей).

Перед монтажомследует проверитьисправностьи правильностьпоказанияпреобразователя.

8.4. Порядокмонтажа термометровсопротивления.

Термометрысопротивлениямонтируютсяс помощью бобышекили фланцев.

При монтажетермометровсопротивлениянеобходимособлюдатьтребования:

а) исполнениемонтируемыхтермометровдолжно соответствоватьпараметрами свойствамизмеряемойсреды;

б) перед установкойтермометровнеобходимопроверитьцелостностьтоковедущихчастей, сопротивлениеизоляции междутоковедущейчастью и арматуройтермометра,данная операцияпроводитсяс помощью мегометрас номинальнымнапряжениемдо 500 В, сопротивлением20 мОм;

в) электрическаяизоляция термометровдолжна выдерживать500 В переменноготока в течениеминуты;

г) конец погруженнойчасти платиновоготермометранеобходиморазмещать на50-70 мм ниже осиизмеряемогопотока, длямедных термометровэта величинасоставляет25-30 мм;

д) на трубопроводеимеющим диаметр50 мм и меньшеони монтируютсяв специальныхраструбах(расширителях);

е) при измерениитемпературыпотоков с высокойтемпературой,давлением искоростьюрекомендуетсямонтироватьтермометрыи термопарыв защитныхгильзах, еслиизмеряетсятемператураагрессивнойсреды применениезащитных гильзобязательно.

Замену идемонтаж термометровсопротивленияи термопар наагрессивныхучастках проводитьв составе бригадыне менее двухчеловек.

Приизмерениитемпературыболее 400⁰Смонтаж термометровсопротивленияи термопарследует выполнятьвертикально.

Сечениеприсоединяемыхпроводов от1 до 1,5 мм².

Провода икабели должныбыть промаркированыи в месте подключенияголовки должныбыть защищеныметаллорукавом.

8.5. Порядокустановки имонтажа КСМ-4.

Прибор долженустанавливатьсяв помещенияхс искусствен­норегулируемымиклиматическимиусловиями,например, взакрытых отапливаемыхили охлаждаемыхи вентилируемыхпроизводственных,лабораторныхкапитальныхжилых и дру­гих,в том числехорошо вентилируемыхподземныхпомеще­нияхпри отсутствиипрямого воздействиясолнечнойрадиации, атмосферныхосадков, ветра,а также воздействияпеска и пылиокружающеговоздуха притемпературене менее 5°С ине более 50°С иотносительнойвлажности от30 до 80%.

Прибор будетработатьудовлетворительно,если его уста­новить:

а) в сухомотапливаемомпомещении притемпературеок­ружающеговоздуха (20±2)°Си относительнойвлажности(60±5)%, причём ввоздухе недолжно содержатьсяамми­ака, сернистыхи других агрессивныхгазов;

б) на специальномщите, на высоте1,5 м от пола сотклонениемот вертикалине более 1°, вдалиот силовыхщитов и агрега­тов,создающихсильные электромагнитныеи электростатическиеполя. Если вместе установкиимеются сильныетря­ска и вибрация,щит с приборомнеобходимоамортизировать.

Креплениеприбора к щитупроизводитсяс помощью скоб,находящихсяв коробке сзапаснымичастями ипринадлежностями;

в) освобождатьприбор от увязкирекомендуетсятолько послеустановки егона рабочемместе. Для того,чтобы ос­вободитьот увязки внутренниеузлы прибора,откройте крыш­куключом, взятымиз коробки сзапаснымичастями ипри­надлежностями.Вытащите резиновыйвкладыш, вставленныйна уровне шкалымежду кронштейноми корпусом ипод левой защелкойкронштейна.Затем, отжавзащелку, выдвиньтекронштейн изкорпуса и освободитеот увязки узлыприбора.

9.ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛАПО ТЕХНИКЕБЕЗОПАСНОСТИ

9.1. СлесарьКИПиА приступаетк работе толькопосле оформленияразрешенияв ремонтномжурнале работпо ремонту СБС,СИ, САР, СДУ.

9.2. При выполненииработ слесарьКИПиА в технологическомцехе долженбыть в спецодеждеи иметь присебе средствазащиты, соответствующиевыполняемойработы. Приконтакте сагрессивнымисредами иметьзащитные очки,резиновыепротивокислотныеперчатки, сапоги.При работе сэлектрооборудованиемпользоватьсяиспытаннымидиэлектрическимиперчатками,резиновымиковриками,инструментомс изолированнымиручками. Противогазсоответствующеймарки долженнаходитьсяна рабочемместе.

При работена кислотныхпозициях иметьзащитные очки,резиновыепротивокислотныеперчатки (рукавицы)или рукавицыс накладкамииз шерстяныхтканей, сапогирезиновые,костюм х/б спротивокислотнойпропиткой иликостюм суконныйкислотозащитный.

При работес щелочью - костюмх/б, перчатки(рукавицы), фартуки резиновыесапоги. Длязащиты от попаданияв глаза - защитныеочки или щиток.

При выполнениидругих работ- костюм х/б, ботинкимужские, женскиехромовые; длязащиты от пониженныхтемпературкуртка х/б сватным подкладом,валенки.

При работена токоведущихчастях электрооборудования,находящихсяпод напряжениеми вблизи нихпользоватьсяиспытаннымидиэлектрическимиперчатками,резиновымиковриками,инструментомс изолированнымиручками.

Противогазсоответствующеймарки долженнаходится нарабочем месте.

При перемещениипо территориипредприятияв рабочее времяиметь с собойпротивогазс коробкамимарки К(зеленого илисинего цвета)или КД(серого цвета)для защиты отаммиака, маркиСмФили В(желтого цвета)- от окисловазота.

9.3. При работес подмостейна высоте 1,3 ми более должныбыть поручни,закраины. Приих отсутствиинеобходимопользоватьсяпредохранительнымпоясом, на которомдолжен бытьштамп с датойиспытания. Впроцессе работыпояс испытываетсячерез каждые6 месяцев статическойнагрузкой,равной 40 МПа.

9.4. При работес приставныхлестниц допускаетсянаходитьсяна ступени,находящейсяна расстояниине менее 1 м отверхнего краялестницы. Приработе с приставныхлестниц навысоте более1,3 м следуетприменятьпредохранительныйпояс, прикрепленныйк конструкциисооруженияили к лестницепри условииее крепленияк конструкции.

9.5. У приставныхдеревянныхлестниц и стремянокдлинной более3 м должно бытьустановленопод ступенямине менее двухметаллическихстяжных болтов.Общая длинадеревяннойприставнойлестницы недолжна превышать5 м. Все переносныелестницы истремянкидолжны испытыватьсястатическойнагрузкой послеизготовленияи капитальногоремонта, а такжепериодическив процессеэксплуатации:

– лестницыи стремянкиметаллические- 1 раз в 12 месяцев;

– лестницыи стремянкидеревянные- 1 раз в 6 месяцев;

– лестницыверевочныеподвесные - 1раз в 6 месяцев.

9.6. Устанавливатьприставныелестницы подуглом более 75°к горизонтубез дополнительногокрепления сверхней частизапрещается.

9.7. Подниматьи опускать грузпо приставнойлестнице иоставлять наней инструментзапрещается.

9.8. Запрещаетсяработать наприставныхлестницах истремянках:

– около и надвращающимисямеханизмами,работающимитранспортерами,машинами ит.п.;

– с использованиемпневматическогои электрическогоинструмента,строительно-монтажногопистолета;

– выполнятьгазо- и электросварочныеработы;

– при натяжениипроводов, поддержанияна высоте тяжелыхдеталей и т.п.

При выполнениитаких работследует применятьлеса и стремянкис верхнимиплощадками,огражденнымиперилами.

9.9. Приставныелестницы истремянкидолжны иметьустройствапредотвращающиевозможностьсдвига и опрокидыванияпри работе. Нанижних концахприставныхлестниц и стремянокдолжны бытьоковки с острыминаконечникамидля установкина грунте, апри пользованиилестницамина гладкихповерхностях(паркете, металле,плитке, бетоне,асфальте) наних должны бытьнадеты башмакииз нескользящегоматериала.

9.10. При работев электроустановкахи с электроинструментомвыполнятьправилаэлектробезопасности.

9.11. Электроинструментдолжен удовлетворятьследующимосновным требованиям:

– быстровключатьсяи отключаться,не допускатьсамопроизвольноговключения иотключения;

– быть безопаснымв работе и неиметь доступныхдля случайногоприкосновенияк токоведущимчастям;

– в помещенияхс повышеннойопасностьюи особоопасныхнапряжениепитания переносногоэлектроинструментадолжно бытьне более 42 Впеременноготока и 110 В постоянноготока, без повышеннойопасности - 220В;

– электроинструментприсоединяетсяк сети шланговымпроводом либомногожильнымгибким проводом(ПРГ) с изоляциейна напряжениене ниже 500 В, заключеннымв резиновыйшланг. Непосредственноесоприкосновениепроводов икабелей электроинструментас металлическими,горячими, влажнымии маслянымиповерхностямии предметамине допускаются.

9.12. Лицам, пользующимсяэлектроинструментом,запрещается:

– держатьсяза проводэлектроинструментаи касатьсявращающихсячастей;

– передаватьэлектроинструментхотя бы нанепродолжительноевремя другимлицам;

– удалятьруками стружкуи опилки вовремя работыинструментадо полной егоостановки;

– работатьв особо опасныхпомещенияхбез применениядополнительныхизолирующихсредств (ковриков,перчаток ит.п.)

9.13. Для работыв электроустановкахпри подготовкирабочего местадолжны бытьвыполнены вуказанной нижепоследовательностиследующиемероприятия:

9.13.1. Технические(при работахсо снятиемнапряжения):

а) произведенынеобходимыеотключенияи приняты меры,препятствующиеподаче напряженияна место работывследствиеошибочногоили самопроизвольноговключениякоммутационнойаппаратуры;

б) непосредственнопосле проведениянеобходимыхотключенийна коммутационнойаппаратуре(автоматы,рубильники,выключателии т.п.) должныбыть вывешенызапрещающиеплакаты ("Невключать. Работаютлюди", а наотключенныхдля допускак работе кабельныхлиниях (КЛ),проводниках- плакаты "Невключать. Работана линии").

Не отключенныетоковедущиечасти, доступныедля непреднамеренногоприкосновения,должны бытьна время работыогражденыщитами (ширмами),экранами ит.п., изготовленныеиз дерева илидругих изоляционныхматериалов;

в) провереноотсутствиенапряженияна токоведущихчастях, которыедолжны бытьзаземлены длязащиты людейот пораженияэлектрическимтоком;

г) наложениепереносногозаземления,которое сначалаприсоединяетсяк земле, а затемпосле проверкиотсутствиянапряжениянакладываетсяна токоведущиечасти. Сниматьзаземлениев обратнойналожениюпоследовательности.

Операциипо наложениюи снятию заземленийвыполняютсяв диэлектрическихперчатках.

Запрещаетсяпользоватьсядля заземленияпроводникамине предназначеннымидля этой цели,а также присоединятьзаземлениепосредствомскрутки.

Примечание:

Наложениезаземленияне требуетсяпри работе наэлектрооборудовании,если от негосо всех сторонотсоединенышины, проводаи кабели, покоторым можетбыть поданонапряжение;если на негоне может бытьподано напряжениепутем обратнойтрансформацииили от постороннегоисточника ипри условии,что на этомоборудованиине наводитсянапряжение.Концы отсоединенныхпроводов икабелей приэтом должныбыть замкнутынакоротко изаземлены;

д) вывешеныпредупреждающие("Стой. Напряжение")и предписывающие("Работатьздесь") плакаты,ограждены принеобходимостирабочие местаи оставшиесяпод напряжениемтоковедущиечасти.

9.13.2. Организационные:

– оформлениеработы нарядами,распоряжениями;

– допуск кработе;

– надзор вовремя работы;

– оформлениеперерыва вработе, окончаниеработы.

9.14. При работена горячихузлах оборудования,а также на поровыхлиниях необходимопользоватьсязащитнымиочками и суконнымирукавицами.

9.15. При производствеогневых работберечься искр,горячих капельметалла, несмотреть напламя резакагорелки, дугибез защитныхочков со светофильтрами.

9.16. Масло, керосини другие видыЛВЖ и ГЖ разрешаетсяхранить тольков специальноотведенномместе. ПереноситьЛВЖ только взакрытойметаллическойтаре с плотнозакрывающейсякрышкой.

9.17. При попаданиина спецодеждуядовитых илиагрессивныхжидкостейнеобходимонемедленноснять ее, промытьводой, нейтрализоватьи принять душс мылом.

9.18. В случаевозникновенияпожара немедленнопозвонить вВПЧ по телефону80-01 или 20-01, либосообщить поизвещателю,оповеститьвсех работающихи приступитьк тушению пожара.

9.19. При тушениипожара необходимопомнить, чтотушить водой,пенными огнетушителямиоборудованиепод напряжениемзапрещается.Последнее можнотушить углекислотнымиогнетушителями,сухим песком,кошмой.

9.20. При несчастномслучае пострадавшийили очевидецобязан:

– немедленноизвеститьмастера илидругого непосредственногоруководителяработ;

– оказатьпервую помощьпострадавшемуи вызвать скоруюпомощь (80-03);

– сохранитьобстановкуна рабочемместе такой,какой она быладо происшествия(если это неугрожает жизнии здоровьюокружающих,не приведетк аварии и нарушениюпроизводственногопроцесса, которыйпо технологиидолжен вестисьнепрерывно).

10.Охрана окружающейсреды

10.1. Сточныеводы

Процесспроизводствавысших алифатическихаминов осуществляетсяс большимпотреблениемохлаждающейводы, котораяиспользуетсяна охлаждениеконденсаторовгазообразногоаммиака, охлаждениепарового конденсата.Отработаннаявода возвращаетсяна водооборотныйцикл №2.

Технологическиестоки, загрязненныеорганикой,стоки от мытьяполов собираютсяв заглубленныеемкости, откудаперекачиваютсяв сборники поз.2/1,2, где усредняютсяи затем утилизируютсяв печи сжиганияотходов производства.

Отработанноемашинное маслои компрессорноемасло подаетсяв печь сжиганияпроизводствалибо отправляетсяна регенерацию.

10.2. Выбросыв атмосферу

Все вентиляционныевыбросы отместных отсосовтехнологическогооборудования,состоящие извоздуха, водяныхпаров и примесейорганическихвеществ и аммиака,поступаютнепрерывнов печь сжиганияотходов производстваи используютсяв качестведутьего воздуха.Сдувки оттехнологическихаппаратов,содержащиеаммиак, амины,водород, водяныепары, жирныекислоты - поотдельнымлиниям подаютсяв печь сжигания.

В атмосферувыбрасываютсядымовые газыпосле печисжигания отходовпроизводства- через дымовуютрубу, а такжедымовые газыпосле печейподогревапродукта ипосле котлаВОТ.

Контрольза содержаниемвыброса дымовыхгазов ведетсяцеховой лабораторией(1 раз в сутки),а также санлабораторией(1 раз в квартал).

10.3. Твердыеи жидкие отходыпроизводства

В производствевысших алифатическихаминов к твердымотходам производстваотносятсяалюмокобальтмолибденовыйкатализатор,который выгружаетсяиз реакторасинтеза аминовдва раза в год.Для дальнейшегоиспользованияэтот катализаторне пригоден,отправляетсяна специализированныепредприятиядля дальнейшейпереработки(утилизации).

Жидкимиотходами припроизводствевысших алифатическихаминов являютсякубовые амины(побочный продукт),которые используютсядля приготовленияингибиторовкоррозии, вкачествефлотореагента,в качествеприсадок васфальтовыесмеси, либосжигаются впечи сжиганияотходов производства.

Литература

Л₁.Правила измерениярасхода газови жидкостейстандартнымисужающимиустройствамиРД50-213-80.

Л₂.Альбом графиков.

Л₃.Наладка средствавтоматизациии автоматическихсистем регулирования.

Л₄.Номограммадля определенияноминальногоперепада давлениядифманометраи модуля диафрагмы.

Л₅.ГСП. Приборыавтоматическиеследящегоуравновешивания3.9026-171 ТО.

Л₆.Преобразователиизмерительныеразности давленияпневматические13ДД11.

Л₇.Приборы контроляпневматическиесамопишущие.

Л₈.Преобразователидавленияизмерительныепневматическиес силовойкомпенсациейГСП и преобразовательпневмосиловой3.9026.217 ТО.

1.5. Спецификацияна приборы исредстваавтоматизации

Табл.1.1.

Спецификация

Продолжениетабл. 1.1.

Продолжениетабл. 1.1.

Продолжениетабл. 1.1.

Продолжениетабл. 1.1.

Продолжениетабл. 1.1.

Продолжениетабл. 1.1.