Глава 3. Конструирование химических реакторов и выбор

К. В. Мезенцев

 

 

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ

 

 

Учебное пособие

 

 

Рекомендовано учебно-методической комиссией специальности

240301 «Химическая технология неорганических веществ²

в качестве электронного учебного пособия

 

 

Кемерово 2012

 

 

 

Рецензенты:

 

Доцент кафедры химии и технологии неорганических веществ, к.х.н.

О. А. Кузнецова.

Доцент кафедры химии и технологии неорганических веществ, к.х.н.

В. В. Ченская.

 

 

Мезенцев Константин Владимирович. Основы проектирования и обору-

дование: учеб. пособие [Электронный ресурс]: для студентов специально-

сти 240301 «Химическая технология неорганических веществ² / К. В. Ме-

зенцев. – Электрон. издан. – Кемерово: КузГТУ, 2012. – 1 электрон. опт.

диск (CD-ROM); зв.; цв.; 12 см. – Систем. требования: Pentium IV; ОЗУ 8

Мб; Windows 2003; (CD-ROM-дисковод); мышь. - Загл. с экрана.

 

 

Подготовлено по дисциплине «Основы проектирования и оборудова-

ние².

Рассмотрены основные этапы и стадии технологического проектиро-

вания химических производств, включая разработку технологической схе-

мы, конструирование реакторов и подбор конструкционных материалов,

элементы технологического и механического расчётов, вопросы объёмно-

планировочного решения производства.

Рекомендуется студентам специальности 240301 «Химическая техно-

логия неорганических веществ² и бакалаврам направления подготовки

240100 «Химическая технология² профиля «Химическая технология неор-

ганических веществ².

 

Ó КузГТУ

Ó К. В. Мезенцев

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие…………………………………...………………...

 

 

Введение………………………………………………………….

 

 

Глава 1. Введение в проектирование ………………………... 7

1.1. Положения Единой системы конструкторской документации 7

1.2. Виды конструкторской документации ……………………. 9

1.3. Направления проектирования химических производств … 13

 

 

Глава 2. Основные этапы и стадии проектирования …….

2.1. Виды проектов и стадии проектирования …………………

2.2. Предпроектная разработка ………………………………….

2.3. Порядок разработки проектов ……………………………...

2.4. Методы проектирования ……………………………………

2.5. Системы автоматизированного проектирования …………

2.6. Проектирование генерального плана ……………………...

 

 

Глава 3. Конструирование химических реакторов и выбор

технологического оборудования ………………………….….

3.1. Назначение и основные требования, предъявляемые к

оборудованию ……………………………………………………

3.2. Классификация оборудования производств неорганиче-

ских веществ ………………………………………

3.3. Технологический расчёт основной и вспомогательной ап-

паратуры ……………………………………………………….

3.4. Элементы механического расчёта основных узлов и дета-

лей химических аппаратов …………………………………..…

3.5. Методы контроля и испытания аппаратов ………………..

3.6. Техническое обслуживание и ремонт химических установок

3.7. Монтаж химической аппаратуры …………………………..

 

 

Глава 4. Конструкционные материалы в химическом ма-

шиностроении …………………………………………….……

4.1. Требования, предъявляемые к конструкционным материалам

4.2. Сталь …………………………………………………………

4.3. Чугун …………………………………………………………

4.4. Цветные металлы и славы ………………………………….

 

 

 

4.5. Неметаллические конструкционные и обкладочные материалы

4.6. Прокладочные и набивочные материалы ………………….

4.7. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы ………….

4.8. Коррозионное разрушение химического оборудования ….

4.9. Способы защиты оборудования от коррозии ……………..

 

 

Глава 5. Технологические трубопроводы и арматура ……..

5.1. Классификация трубопроводов …………………………….

5.2. Назначение и основные виды трубопроводной арматуры.

5.3. Выбор арматуры …………………………………………….

 

 

Заключение ……………………………………………...……… 113

 

 

Список рекомендуемой литературы ………………………… 114

 

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

 

Современная химическая промышленность характеризуется

весьма большим числом разнообразных производств, различаю-

щихся условиями протекания технологических процессов и мно-

гообразием физико-химических свойств перерабатываемых ве-

ществ и выпускаемой продукции. Теоретические основы этих

процессов, методы их проектирования и расчёта, принципы ра-

ционального аппаратурного оформления составляют предмет и

содержание курса «Основы проектирования и оборудование².

За последнее десятилетие развитие мировой химической

технологии привело к появлению принципиально новых процес-

сов и поставило вопросы проектирования на качественно более

высокий уровень. Этому способствовало внедрение компьютер-

ных технологий при проектировании промышленных объектов,

контроле и управлении технологическими процессами, что соз-

дало невиданные возможности для исследования, моделирования,

расчёта и оптимизации производств.

Целевое назначение курса состоит в изучении студентами

специальности 240301 – «Химическая технология неорганиче-

ских веществ² основных принципов проектирования и аппара-

турного оформления технологических схем неорганических про-

изводств. Выработка у студентов умения выявлять общие конст-

руктивные черты различных аппаратов, обобщать методы их рас-

чёта и конструирования, использовать справочные, нормативно-

технические, экспериментальные данные и применять получен-

ные знания в решении конкретных задач являются основными за-

дачами курса.

В условиях быстро развивающейся техники невозможно

предусмотреть все конкретные вопросы в области химической

технологии, с которыми может столкнуться будущий специалист.

Учебное пособие «Основы проектирования и оборудование²

формирует теоретическую базу, позволяющую ориентироваться в

частных вопросах, возникающих при решении производственно-

технических, проектных, конструкторских, эксплуатационных и

исследовательских задач. Издание адресовано студентам вузов

технических специальностей химико-технологического профиля.

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Главной задачей развития отечественного химического про-

изводства является выпуск конкурентоспособных на мировом

рынке национальных продуктов. В решении этой актуальной за-

дачи главенствующая роль принадлежит созданию высоко-

эффективных производственных комплексов, реализующих пер-

спективные технологии.

Требования рынка и динамичность задач, стоящих перед

производством, определяют ряд новых условий, а именно не-

обходимость быстрого внедрения организационных и технологи-

ческих новшеств, прогнозирование ресурсообеспеченности, час-

тое изменение номенклатуры выпускаемой продукции, постоян-

ное обновление структуры предприятия.

В современных условиях к проектированию производств

неорганических веществ, срокам и качеству выполнения проект-

ных работ предъявляются особые требования. Внедрение в про-

екты прогрессивных решений требует использования математи-

ческих методов и вычислительной техники, методов системного

анализа и научно обоснованного прогнозирования, повышения

точности и достоверности исходных данных, унификации и стан-

дартизации проектных решений, разработки нормативов проек-

тирования и оценочных показателей, четкой регламентации дея-

тельности исполнителей.

Таким образом, круг задач, стоящий перед проектантом, не

ограничивается только умением проектировать технологические

процессы. Специалист-проектировщик должен решать весь ком-

плекс вопросов, связанных с построением производственного

процесса: должен хорошо разбираться в экономике, организации

и управлении производством. Необходимость решения подобных

вопросов возникает при работе как на промышленных предпр-

ятиях, так и в проектных организациях и научных институтах.

Четкое усвоение методологии проектирования на уровне

аппарата, участка, цеха или производства в целом, умение гра-

мотно производить технико-экономический анализ проектных

решений позволит инженеру-конструктору-проектировщику соз-

давать высокоэффективные производственные системы.

 

 

 

Глава 1.

ВВЕДЕНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИЕ