Цех окраски изделий с краскоприготовительным отделением

(номера зачетных книжек от 20 до 39)

Окрасочный цех автомобилестроительного и тракторостроительного заводов предназначен для окраски и сушки металлических деталей машин. Перед окраской поверхность окрашиваемых деталей очищают от ржавчины и обезжиривают. Необходимое количество лакокрасочного материала приготовляется в краскоприготовительном отделении цеха путем разбавления полуфабриката соответствующим растворителем.

Для окраски автомобильных деталей используется лакокрасочный материал, представляющий собой раствор нитроклетчатки и глифталевой смолы в ацетоне, а для окраски тракторных деталей используется раствор синтетической полиэфирной смолы в бензоле. Технологические процессы приготовления готового состава красок, а также процессы подготовки деталей, их окраска и сушка одинаковы как на автомобильном, так и на тракторном заводах. Поэтому ниже приведена схема (рис. 3) и дано описание технологического процесса, общего для цеха окраски автомобильных и тракторных деталей.

Рис. 3. Процесс окраски изделий: а – принципиальная технологическая схема;

Рис. 3. Процесс окраски изделий: б – план и разрез цеха

Процесс приготовления краски.

В краскоприготовительном отделении цеха насосом 1 подаётся необходимое количество растворителя, которое отмеривается мерником 2 и сливается в лопастный аппарат-растворитель 3. Одновременно в растворитель 3 из бункера 4 подается полуфабрикат краски, состоящий из 70% смолы и 30% растворителя.

В аппарате 3 при непрерывной работе мешалки и при подогреве его горячей водой (до температуры 40ºC на автомобильном заводе до 60ºC на тракторном заводе) происходит растворение и разбавление полуфабриката до требуемого готового состава краски. В состав краски, потребной для цеха автомобильного и тракторного заводов, входит 20% смолы и 80% растворителя. Приготовленная краска из аппарата 3 забирается центробежным насосом 5, продавливается для очистки от твердых частичек через фильтр 6 и поступает в расходные емкости 7. Из емкостей 7 краска непрерывно циркулирует за счет насосов 8 по кольцевой линии 9 до окрасочной камеры 17 и обратно.

Процесс окраски и сушки деталей.

Подлежащие окраске металлические детали поступают из соседних цехов на площадку 13 (см. рис. 3б) цеха окраски. Здесь детали навешивают на конвейер 10 и он доставляет их в камеру 12 для механической и химической очистки от грязи и ржавчины и для обезжиривания. Химическая очистка осуществляется слабыми водными растворами фосфорной кислоты и ПАВ (поверхностно-активных веществ). После очистки и промывки деталей водой конвейер доставляет их для сушки в камеры 11. Очищенные и высушенные детали поступают в окрасочную камеру 17 через открытые проемы в торцовых стенах. Камера имеет два рабочих места для окраски изделий пульверизатором. К каждому пульверизатору по гибкому рукаву 18 подводится краска от циркуляционного кольца 9, а по отдельному рукаву - сжатый воздух. Производительность пульверизатора, диаметр краскоподводящего шланга приведены в табл. 4 и 5. Окрасочная камера имеет вытяжную вентиляцию. Отсасываемый воздух при выходе из камеры очищается от частичек краски, проходя через гидрофильтр.

Размеры окрасочной камеры, производительность распылителей и все другие данные приведены в табл. 4 и 5. Стены окрасочной камеры очищаются от осевшей краски медными скребками раз в неделю, пол - после каждой рабочей смены. После окраски детали поступают на сушку в сушильную камеру 15. Сушильная камера терморадиационного типа с электро- и или газообогревательными закрытыми панелями 16. Максимальная температура обогреваемой поверхности панели в камере автомобильного завода 300ºC, в камере тракторного завода- 400ºС. Сушильная камера имеет вытяжную вентиляцию. Объем камеры и общая площадь одновременно высушиваемых деталей указаны в табл. 5.

При сушке окрашенной поверхности автомобильных деталей выделяются пары ацетона, при сушке тракторных деталей выделяются пары бензола. Высушенные детали конвейером подаются на разгрузочную площадку 14 и далее отвозятся тележками в сборочные цехи. Устройство и работа сушильной камеры описаны в гл. 15 учебника [1].

План размещения оборудования в окрасочном цехе и краскоприготовительном отделении и продольный разрез здания показаны на рис. 3б. Размеры помещений цеха приведены в табл. 5 и 6.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет 2 последние цифры от 20 до 29, после краткого изложения сущности технологического процесса окраски тракторных деталей должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 5) и определить расчётным путем категорию взрывопожаро-опасности помещения мерников и растворителей. Данные о помещении мерников, приведены в табл. 5.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет 2 последние цифры от 30 до 39, после краткого изложения сущности технологического процесса окраски автомобильных деталей должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 6) и определить расчётным путем категорию взрыво-пожароопасности помещения цеха, где размещены окрасочные камеры. Данные о помещении окраски также приведены в табл. 6.

Таблица 4

Основные характеристики оборудования

Позиция на рис.3	Наименование аппаратов	Режим работы		Размеры
Позиция на рис.3	Наименование аппаратов	Р, МПа	t, °С	α или l, м	h, м
1	Насос подачи растворителя ¹	0,25	20	-	-
2	Мерники растворителя ²	-	20	1	2
3	Смесители-растворители ²	0,15	60	1,5	2,5
4	Бункер полуфабриката	-	40	1	2
5	Насос подачи краски	0,3	60	-	-
6	Фильтр	-	-	-	-
7	Баки готовой краски	0,11	50	1,5	3
8	Насос циркуляционный ²	0,6	40	-	-
9	Кольцевая линия	0,6	40	0,1	-
10	Конвейер	-	-	-	-
11	Сушилка подготовленных для окраски изделий	-	-	-	-
12	Камера очистки деталей	-	-	-	-
13	Загрузочная площадка	-	-	-	-
14	Разгрузочная площадка окрашенных изделий	-	-	-	-
15	Сушильная камера ¹	-	80	4х3	10
16	Теплоизлучающие панели	-	300	-	-
17	Окрасочная камера ²	-	20	3x3	8
18	Резиновые шланги краски	0,4	40	0,2	10
19	Водяная завеса для улавливания частиц краски	-	-	-	-
20	Вентиляционная камера	-	-	-	-

Примечания. 1. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 20 до 29, должны брать данные по этим аппаратам в табл. 5.

2. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 30 до 39, должны брать данные по этим аппаратам в табл. 6.

Таблица 5

Позиция на рис.3	Исходные данные	Данные для вариантов
Позиция на рис.3	Исходные данные	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29
1	Насос подачи растворителя-бензола центробежный
	Давление, МПа	0,4	0,3	0,35	0,2	0,4	0,35	0,3	0,25	0,2	0,3
	Температура,°С	10	10	15	15	20	20	22	22	18	18
	Диаметр линии, мм	75	75	50	50	75	75	50	50	75	75
	Вид сальниковых уплотнений вала	СУ	ТУ	ТУ	ТУ	СУ	СУ	ТУ	СУ	ТУ	СУ
	Производительность, м³/мин	0,4	0,75	0,39	0,3	0,35	0,34	0,33	0,37	0,34	0,36
	Диаметр вала, мм	40	40	40	35	35	30	30	35	35	40
2	Мерники растворителя-бензола (степень заполнения 0,9)
	Диаметр, м	1	1	0,8	0,8	1	1	0,8	0,8	1	1
	Высота, м	1,2	1,2	1,4	1,4	1	1	1,6	1,6	1,8	1,8
	Температура жидкости, °С	10	10	15	15	20	20	22	22	18	18
	Давление, МПа	0,101	0,101	0,102	0,102	0,101	0,101	0,102	0,102	0,101	0,102
	Диаметр линии, мм	75	75	50	50	50	50	50	75	75	75
	Защита дыхательных линий	ОП*	ОП	ДК*	ДК	ОП	ОП	ДК	ДК	ОП	ОП
	Регулирование уровня	Авт.	Авт.	Руч.	Руч.	Руч.	Авт.	Авт.	нет	нет	нет
	Аварийный слив	нет	нет	нет	нет	есть	есть	есть	нет	нет	нет
15	Сушильная камера радиационного типа (обогрев природным газом). Свободный объём 30%
	Длина, м	10	8	10	12	14	16	14	12	10	12
	Ширина, м	4	4	4	4	6	6	6	4	4	4
	Высота, м	3	3	3	3	4	4	4	3	3	3
	Температура поверхности излучения, °С	300	350	350	325	320	315	300	320	340	310
	Производительность, м³/мин	750	800	800	700	700	800	750	750	700	800
	Количество испаряемого растворителя, г/м²	12	10	11	14	15	13	13	14	12	12
	Кратность вентиляции, 1/ч	2	2	3	3	2	2	3	2	2	2
	Средства тушения	нет	пена	нет	пар	пар	нет	нет	СО₂	СО₂	пар
	Помещение мерников
	Ширина, м	16	20	18	22	26	28	16	22	32	34
	Длина, м	12	9	8	15	12	9	12	10	12	9
	Высота, м	5	5	5	6	6	6	6	7	7	7
	Кратность вентиляции, 1/ч	4	4	6	6	8	8	8	8	6	6
	Скорость воздуха, м/с	0,2	0,4	0,5	0,6	0,5	0,6	0,8	0,4	0,5	0,4
	Расстояние до задвижек, м	8	10	8	7	7	7	6	6	8	7
	Привод задвижек	Руч.	Руч.	Авт.	Авт.	Руч.	Руч.	Авт.	Авт.	Руч.	Руч.
	Средства тушения	пена	пена	пена	пена	фреон	фреон	СО₂	СО₂	СО₂	нет

*ОП – огнепреградитель;

*ДК – Дыхательный клапан.

Таблица 6.

Позиция на рис.3

Исходные данные

Данные для вариантов

Смеситель-растворитель с мешалкой и водяным обогревом

Диаметр, м

1,5

1,4

1,3

1,2

1,3

1,4

1,5

1,4

1,3

1,2

Высота, м

2,1

2,2

2,3

2,4

2,3

2,2

2,1

Температура рабочая, ºС

Давление, МПа

0,11

0,12

0,13

0,14

0,13

0,12

0,11

0,12

Защита дыхательной линии

ОП

ДК

ОП

ДК

ОП

ДК

Насос центробежный циркуляционный

Давление, МПа

0,8

0,75

0,7

0,65

0,6

0,7

0,75

0,8

Температура, ºС

Диаметр линии, мм

Вид сальниковых уплотнений

ТУ

СУ

ТУ

СУ

Диаметр вала, мм

Производительность, л/мин

Окрасочная камера пульверизационная на два рабочих места

Длина, м

Ширина, м

3,5

4,5

3,5

4,5

3,5

Высота,м

2,5

Диаметр шланга, мм

Давление краски, мПа

0,5

0,45

0,4

0,35

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

Производительность распыления, л/мин

Кратность вентиляции, 1/ч

Улавливание краски

ВЗ*

СФ*

ВЗ

СФ

ВЗ

СФ

Помещение цеха

Длина, м

100

Ширина, м

Высота, м

Скорость воздуха, м/с

0,2

0,3

0,4

0,5

0,4

0,5

0,4

0,5

0,2

0,4

Кратность вентиляции, 1/ч

Расстояние до задвижек, м

Привод задвижек

руч

авт

руч

авт

руч

Ограничение растекания краски, % от площади пола

нет

*ВЗ – водяная завеса;

**СФ – сухой фильтр.

4.3. Установка первичной перегонки нефти (АТ)

(номера зачетных книжек от 40 до 59)

Установка АТ (атмосферная трубчатка) предназначена для перегонки нефти до мазута. Сырьё, поступающее на установку¸ т.е. сырая нефть, представляет сложный раствор взаиморастворимых углеводородов различного молекулярного веса (жидких, твердых и газообразных) с примесями различных солей и воды. От избыточного содержания солей и воды нефть очищается перед началом процесса перегонки.

Разнообразие углеводородов, входящих в состав нефти, и их различные температуры кипения дают возможность получать из нефти фракции с различными интервалами температур кипения - от наиболее легких фракций до тяжелых. На установках АТ, осуществляя совокупность ряда физических процессов (нагревание, испарение, конденсация), из сырой нефти получают бензины, керосины, дизельное топливо и в остатке- мазут.

Принципиальная технологическая схема установки первичной перегонки нефти (АТ) представлена на рис. 4.

Рис. 4. Процесс первичной перегонки нефти: а – принципиальная технологическая схема;

Рис. 4. Процесс первичной перегонки нефти: б – план и продольный разрез установки

Сырая нефть, очищенная от солей и воды, хранится на сырьевом складе в резервуарах 1. Из сырьевых резервуаров нефть забирается насосом и подается на установку для ее перегонки. Поступая на установку, нефть прежде всего подогревается до температуры 100-120 ºС в теплообменниках-подогревателях 2. Подогрев нефти ведется за счет использования теплоты конечного продукта перегонки мазута, который при выходе из низа ректификационной колонны имеет температуру до 350 ºС.

От подогретой до 100-120 ºС сырой нефти уже можно отделить наиболее легкие пары - пары бензина и растворенные в нефти газы. Для этого нефть из теплообменников 2 подают в предварительный испаритель 3. Предварительный испаритель - это вертикальная колонна с тарелками. При движении нефти по тарелкам колонны сверху вниз из нее отделяются пары легкого бензина и по трубопроводу 7 подаются в основную ректификационную колонну 8. В нижней части колонны 3 скапливается отбензиненная нефть, которая забирается горячим песком 4 и под давлением до 1,6 МПа подается для основного подогрева в змеевик трубчатых печей 5. Устройство и работа трубчатых печей описаны в гл.12.2 [1].

За счет тепла сжигаемого топлива нефть в трубчатой печи нагревается до температуры кипения мазута и поступает по линии 6 на ректификацию (разделение) в основную ректификационную колонну 8. Так как давление в колонне небольшое (немного выше атмосферного), то на линии 6 имеется редуктор для снижения давления нефти, выходящей из трубчатой печи, до требуемой величины.

Ректификационная колонна представляет собой высокий вертикальный цилиндрический аппарат с тарелками. Нижняя часть колонны подогревается острым перегретым водяным паром, подаваемым по линии 24. Верхняя часть колонны питается орошением бензином, подаваемым по линии 13. Устройство и работа ректификационной колонны освещены в гл. 13 [1].

Поступающая в колонну нефть за счет взаимодействия жидкой фазы, движущейся по тарелкам сверху вниз, с паровой фазой, движущейся по колонне снизу вверх, разделяется на нужные фракции. Из верхней части колонны выходит самая легкая фракция - пары бензина в смеси с водяным паром. Эта смесь по шлемовой трубе 9 поступает на конденсацию и охлаждение в конденсатор-холодильник 10. Полученная смесь конденсата (бензин+вода) и несконденсировавшихся продуктов (пары бензина и легкие углеводородные газы) поступает на разделение в газосепаратор 11. В газосепараторе вода отстаивается от бензина и отводится из нижней части аппарата в дренажную канализацию. Бензин из средней части газосепаратора забирается насосом 12 и подается на орошение по линии 13 и в резервуар товарной продукции 14. Газовая фаза отводится из верхней части газосепаратора на утилизацию.

Фракция тракторного керосина отводится из колонны 8 в холодильник 16 и в охлажденном виде насосом 15 по линии 17 подается в товарный парк.

Фракция дизельного топлива отводится из колонны 8 в холодильник 19 и, охлажденная, по линии 20 подается в резервуар товарного парка.

Остаток от перегонки нефти - горячий мазут – из нижней части ректификационной колонны 8 прокачивается через подогреватели –теплообменники 2 для подогрева сырой нефти. Затем мазут для окончательного охлаждения проходит холодильник 23 и насосом 22 по линии 21 подается в резервуары с мазутом. Режим работы основных аппаратов и их размеры приведены в табл. 7, 8 и 9.

Все аппараты, кроме насосов, расположены на открытых площадках. Насосы размещены в насосной станции. План и продольный разрез установки показаны на рис. 4.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 40 до 49, после краткого изложения сущности технологического процесса первичной перегонки нефти, должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 8) и определить расчётным путём категорию взрывопожаро-опасности помещения насосной станции сырьевых насосов. Данные о насосной станции приведены в табл. 8.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 50 до 59, после краткого изложения сущности технологического процесса первичной перегонки нефти, должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 9) и определить расчётным путём категорию взрывопожаро-опасности помещения насосной станции продуктовых насосов. Данные о насосной станции также приведены в табл. 9.

Таблица 7.

Основные характеристики оборудования

Позиция на рис 4	Наименование оборудования	Режим работы		размеры
Позиция на рис 4	Наименование оборудования	Р, МПа	t, ºС	α или l,м	h, м
1	Резервуар с нефтью¹	0	20	10	5
2	Теплообменники	0,2	120	0,8	6
3	Предварительный испаритель	0,1	100	1,5	8
4	Насосы «горячие»¹	0,16	100	-	-
5	Трубчатая печь¹	0,16	350	-	-
6	Линия с редуктором	-	-	-	-
7	Линия бензиновых паров	-	-	-	-
8	Ректификационная колонна²	0,15	100-350	3	32
9	Шлемовая труба
10	Холодильник-конденсатор	0,12	30	0,8	6
11	Газосепаратор	0,11	30	0,8	4
12	Насос бензиновый²	0,3	30	-	-
13	Линия подачи орошения	-	-	-	-
14	Резервуар с бензином	-	-	-	-
15	Насос керосина тракторного	-	-	-	-
16	Холодильник керосина	0,15	40	0,8	6
17	Линии отвода керосина
18	Насос дизельного топлива	0,3	30	-	-
19	Холодильник дизельного топлива	0,15	40	0,8	6
20	Линия овода дизтоплива	-	-	-	-
21	Линия отвода мазута	-	-	-	-
22	Насос мазутный	-	-	-	-
23	Холодильник мазута	0,15	40	0,8	6
24	Линия перегретого водяного пара	-	-	-	-

Примечание 1. слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 40 до 49, должны брать данные об указанных аппаратах в табл. 8.

2. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 50 до 59, должны брать данные об указанных аппаратах в табл. 9.

Таблица 8.

Позиция на рис.4	Исходные данные	Данные для вариантов
Позиция на рис.4	Исходные данные	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49
1	Резервуар с сырой нефтью
	Объем, м³	800	1000	1200	1500	2000	2000	1500	1200	1000	800
	Степень заполнения	0,95	0,95	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,95	0,95
	Температура рабочая, ºС	20	25	30	30	25	20	20	25	30	25
	Давление рабочее, МПа	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	Молекулярный вес жидкости	90	95	100	105	110	90	95	100	105	110
	Температура начала кипения	60	65	70	75	80	85	90	95	100	110
	Р_s при t_p, мм рт. ст	140	150	150	155	140	135	130	135	140	130
4	Насосы сырьевые «горячие», поршневые
	Давление рабочее, МПа	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,0	1,1	1,2	1,3
	Рабочая температура, ºС	20	25	30	30	25	20	20	25	30	25
	Диаметр всасывающей линии, мм	100	125	137	150	175	175	150	137	125	100
	Диаметр нагнетательной линии, мм	75	75	100	100	125	125	100	100	75	75
	Вид уплотнения вала	ТУ	ТУ	СУ	СУ	ТУ	ТУ	СУ	СУ	ТУ	ТУ
	Диаметр вала, мм	40	50	50	45	45	50	50	45	45	50
	Производительность, м³/мин	1,4	1,4	1,6	1,6	1,8	1,8	1,6	1,6	1,4	1,4
5	Трубчатая печь
	Диаметр трубы, мм	75	75	137	150	175	175	150	137	125	100
	Длина змеевика, м	350	400	400	400	450	450	450	400	400	350
	Рабочее давление, МПа	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	0,8	0,9	1,0	1,1
	Рабочая температура жидкости,ºС	325	330	335	340	345	350	355	360	365	370
	Температура топочного газа, ºС	1000	1000	900	900	1000	1000	900	900	1000	1000
	Топливо	газ	газ	жид	жид	газ	газ	жид	жид	газ	газ
	Стационарная система тушения	нет	нет	пар	пар	нет	пар	нет	пар	нет	пар
	Насосная станция сырьевых насосов
	Ширина помещения, м	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
	Длина помещения, м	10	9	8	8	7	10	10	8	8	7
	Высота помещения, м	5	5	5	4	4	5	5	5	5	5
	Кратность воздухообмена, 1/ч	4	5	6	8	5	5	6	5	7	4
	Длина линии до задвижки, м	10	9	8	7	5	10	9	8	7	6
	Скорость воздуха, м/с	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,7	0,6	0,5	0,4
	Отключение задвижек	руч	руч	руч	руч	авт	авт	авт	авт	руч	руч
	Средства тушения	пена	пар	пена	пар	пар	пар	пена	пена	пена	пена
	Количество насосов	2	3	4	3	4	4	3	3	2	2

Таблица 9

Позиция на рис.4	Исходные данные	Данные для вариантов
Позиция на рис.4	Исходные данные	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59
12	Насос бензиновый центробежный
	Давление рабочее, МПа	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,6	0,55	0,5	0,45	0,4
	Рабочая температура, ºС	30	30	25	25	20	20	30	25	20	25
	Диаметр всасывающей линии, мм	200	150	125	100	200	150	125	100	125	150
	Диаметр нагнетательной линии, мм	150	125	100	75	150	125	100	75	100	125
	Вид уплотнения вала	ТУ	ТУ	СУ	СУ	ТУ	ТУ	СУ	СУ	ТУ	ТУ
	Диаметр вала, мм	25	30	35	25	30	35	25	30	35	30
	Производительность, м³/мин	0,6	0,5	0,55	0,55	0,8	0,7	0,6	0,5	0,5	0,6
	Насосная станция продуктовых насосов
	Ширина помещения, м	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
	Длина помещения, м	6	8	10	8	10	10	8	8	6	6
	Высота помещения, м	5	5	6	5	5	6	5	5	5	5
	Кратность воздухообмена, 1/ч	4	4	5	5	6	6	7	7	8	8
	Длина линии до задвижки, м	6	7	8	9	10	10	9	8	7	6
	Количество насосов	8	8	6	6	6	8	8	6	6	6
	Отключение задвижек	руч	руч	руч	авт	авт	авт	руч	руч	авт	авт
	Средства тушения	пар	пар	пар	пена	пена	пена	пар	пар	пар	пар
	Скорость воздуха, м/с	0,3	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,8	0,6
8	Ректификационная колонна
	Диаметр, м	4	4	3,5	3,5	3	3,5	4	3,5	3	3
	Высота, м	32	30	28	26	26	30	32	32	30	28
	Температура низа колонны, ºС	330	330	340	345	350	350	360	330	340	350
	Температура верха колонны, ºС	180	190	180	190	180	190	200	170	180	190
	Давление, МПа	0,14	0,13	0,13	0,14	0,13	0,14	0,15	0,14	0,15	0,14
	Объем парового пространства, %	0,7	0,75	0,8	0,75	0,7	0,8	0,75	0,7	0,8	0,7
	Средства тушения	пар	орош	пар	орош	пар	орош	орош	орош	пар	пар
14	Резервуар бензина
	Объем, м³	1000	900	800	700	600	1000	900	800	700	600
	Степень заполнения, %	0,95	0,9	0,95	0,9	0,95	0,9	0,95	0,9	0,95	0,9
	Рабочая температура, ºС	30	30	25	25	20	20	30	25	20	25
	Давление, МПа	0,101	0,101	0,102	0,102	0,1	0,1	0,101	0,102	0,102	0,101
	Молекулярный вес жидкости	100	95	90	105	110	100	95	90	95	100
	Температура начала кипения, ºС	60	65	50	60	65	60	55	50	55	60
	P_s при t_p мм рт. ст	140	160	180	145	140	150	160	180	160	150

4.4. Установка для улавливания паров ЛВЖ из горючего газа методом абсорбции (номера зачетных книжек от 60 до 79)

Из смеси паров и газов необходимое вещество можно выделить, используя метод абсорбции. Абсорбцией, как известно, называется процесс поглощения паров или газов из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями – абсорбентами. При улавливании бензиновых углеводородов из природного газа в качестве абсорбента используется соляровое масло, а при улавливании паров этилена в качестве абсорбента используют воду.

Технологические схемы абсорбционных процессов улавливания бензиновых паров из природного газа и паров этилового спирта из этилена принципиально не отличается друг от друга. Поэтому ниже приведена схема и дано описание технологического процесса (рис. 5) абсорбционной установки, общее для обоих случаев.

Поступающая на установку по линии 1 смесь пара и газа (в первом случае – природный газ с парами бензина, во втором случае - этилен с парами этилового спирта) с начальным давлением 6 ата подвергается охлаждению до температуры 10 ºС в водяных кожухотрубчатых холодильниках 2. Предварительное сжатие и охлаждение начальной смеси обеспечивается в последующем более эффективным улавливанием паров из смеси газов. Из холодильника 2 смесь паров и газа поступает в два последовательно соединенных абсорбера 3. Абсорберы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, внутренний объем которых заполнен насадкой в виде керамических колец. Устройство и работа абсорберов изложены в гл.14.1[1].

Рис. 5. Процесс улавливания паров ЛВЖ методом абсорбции:

а – принципиальная технологическая схема;

Рис. 5. Процесс улавливания паров ЛВЖ методом абсорбции: б – план и продольный разрез установки

В верхнюю часть последнего по ходу газа абсорбента насосом 12 подается регенерированный и охлажденный в холодильнике 14 поглотитель – абсорбент (в первом случае соляровое масло, во втором - вода). Абсорбент, проходя абсорберы навстречу движения газа, поглощает из него пары бензина или спирта и в виде насыщенного раствора поступает в сборник 16. Очищенный от пара газ (природный или этилен) выходит из последнего абсорбера по линии 4 и поступает в компрессор 7, сжимается до давления, необходимого для дальнейший его переработки. Сжатый газ по линии 8 отводится из компрессорной станции.

Насыщенный абсорбент из емкости 16 насосом 15 подается на разделение (десорбцию) в ректификацию колонну 5. Перед поступлением на десорбцию абсорбент подогревается до температуры кипения в подогревателе 13. Ректификационная колонна 5 имеет колпачковые тарелки. Рабочее давление в колонне приведено в табл. 12. Температура в верхней части колонны равна температуре кипения улавливаемой жидкости (бензина, этилового спирта), температура в нижней части колонны равна температуре кипения применяемого абсорбента (соляровое масло, вода). Нижняя часть колонны имеет подогреватели. Устройство и работа ректификационной колонны описаны в гл. 13[1].

Теплоносителем подогревателей ректификационной колонны 5 и подогрева-теля насыщенного абсорбента 13 является водяной пар.

В ректификационной колонне 5 из абсорбента отгоняются поглощенные им из начальной смеси пары (бензина, этилового спирта). Отогнанный из абсорбента пар выходит из верхней части колонны и поступает на конденсацию и охлаждение в конденсатор – холодильник 6. Полученный конденсат (бензин, этиловый спирт) с температурой 20 ºС поступает в емкость ректификата 10. Из емкости 10 часть жидкости насосом 11 подается в качестве флегмы на орошение ректификационной колонны 5, остальная часть отводится на склад в емкости готовой продукции.

Все остальные аппараты технологической схемы размещены на открытой площадке. Колонные аппараты (абсорберы, ректификационные колонны) и непосредственно связанные с ними аппараты расположены на трехэтажной металлической этажерке, имеющей две двухмаршевые лестницы. Холодильники, подогреватели и промежуточные ёмкости расположены на отдельных площадках. Площадки имеют по периметру бортики высотой 15см для защиты от растекания излившейся жидкости.

Насосы и компрессоры размещены в изолированных отсеках здания первой степени огнестойкости. План размещения технологического оборудования на производственной площадке и один из боковых видов показаны на рис. 5б.

Технологические параметры аппаратов приведены в табл. 10, 11, 12.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 60 до 69, после краткого изложения сущности технологического процесса поглощения паров бензина из природного газа должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные приведены в табл. 11) и определить расчетным путем категорию взрывопожароопасности компрессорной станции для сжатия природного газа. Данные о компрессорной станции также приведены в табл. 11.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет 2 последние цифры от 70 до 79, после краткого изложения сущности технологического процесса улавливания паров этилового спирта из этилена должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 12) и определить расчетным путем категорию взрывопожароопасности помещения компрессорной станции для сжатия этилена.

Данные о компрессорной станции приведены в табл. 12.

Таблица 10.

Основные характеристики оборудования

Позиция на рис. 5	Наименование оборудования	Режим работы		Размеры
Позиция на рис. 5	Наименование оборудования	Р, МПа	t, ºС	α или l,м	h, м
1	Линия подачи на абсорбицию	0,6	20	-	-
2	Холодильник газа кожухотрубчатый ¹	0,6	10	0,8	5
3	Абсорберы ²	0,5	15	1,5	30
4	Линия подачи газа к компрессору	0,45	15	-	-
5	Десорбер (ректификационная колонна) ³	0,4	170	2,5	32
6	Конденсатор-холодильник кожухотрубчатый ¹	0,15	20	0,8	5
7	Компрессор газовый ²^,³	2,4	50	-	-
8	Линия сжатого газа	2,4	50	-	-
9	Межступенчатый холодильник	2,4	50	-	-
10	Приемник уловленного продукта ³	0,12	15	3	8
11	Насос центробежный для подачи орошения	0,6	15	-	-
12	Насос для подачи абсорбента в холодильник	0,6	-	-	-
13	Подогреватель насыщенного абсорбента	0,4	170	0,8	5
14	Холодильник абсорбента	0,6	15	0,8	5
15	Насос для подачи абсорбента на ректификацию	0,4	20	-	-
16	Сборник насыщенного абсорбента ²	0,4	20	2	6

Примечание. 1. С линзовым компенсатором.

2. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 60 до 69, должны брать данные в табл. 11.

3. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 70 до 79, должны брать данные в табл. 12.

Таблица 11.

Позиция на рис 5	Исходные данные	Данные для вариантов
Позиция на рис 5	Исходные данные	60	61	62	63	64	65	66	67	68	69
3	Абсорбер для улавливания бензина из природного газа
	Давление, МПа	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
	Температура, °С	12	12	12	12	10	10	10	20	20	20
	Насадка	Кольца металлические
	Диаметр, м	2	2	2	2	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
	Высота, м	20	20	25	25	30	30	32	32	34	34
	Средства тушения	есть	нет	есть	нет	нет	есть	есть	нет	нет	есть
	Предохранительный клапан	нет	есть	нет	есть	нет	есть	нет	есть	нет	есть
16	Емкость для насыщенного абсорбента (соляровое масло с бензином)
	Объем, м³	11	12	13	14	15	16	18	20	22	25
	Степень заполнения	0,9	0,9	0,9	0,95	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8
	Давление, МПа	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3
	Температура, °С	10	10	10	10	15	15	15	20	20	20
	Измерение и регулирование уровня	изм	изм	рег	рег	изм	изм	рег	рег	рег	рег
	Защита от давления	нет	нет	есть	есть	нет	есть	нет	нет	есть	есть
	Аварийный слив	нет	нет	нет	нет	нет	есть	есть	есть	нет	есть
	Компрессор для сжатия природного газа
	Давление газа, МПа	1,6	1,8	2,0	1,6	1,8	2,0	1,6	1,8	2,0	2,2
	Температура газа, °С	40	45	40	55	60	40	45	50	55	60
	Производительность, м³/мин	10	12	14	16	18	12	13	14	15	16
	Диаметр линии, мм	100	100	120	120	150	150	180	180	180	180
	Расстояние до задвижки, м	6	6	6	8	8	8	8	10	10	10
	Система отключения задвижек	Авт.	Руч	Авт.	Руч	Авт.	Руч	Авт.	Руч	Авт.	Руч
	Диаметр вала, мм	40	45	50	40	40	45	40	45	50	50
	Компрессорная станция этилена
	Ширина помещения, м	12	12	10	10	15	15	12	12	10	15
	Длина помещения, м	24	18	18	18	24	24	30	30	30	30
	Высота помещения, м	10	12	10	12	10	12	10	12	10	12
	Кратность вентиляции	8	6	8	6	8	8	10	10	10	10
	Скорость воздуха, м/с	0,8	0,5	0,6	0,4	0,5	0,6	0,8	0,7	0,6	0,5

Таблица 12.

Позиция на рис 5	Исходные данные	Данные для вариантов
Позиция на рис 5	Исходные данные	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79
5	Десорбер (ректификационная колонна) для отгонки спирта
	Давление, МПа	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,16	0,17	0,18	0,19	0,2
	Температура, °С	110	110	110	110	115	115	115	120	120	120
	Диаметр, м	2	2	2	2	2	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
	Высота, м	24	25	26	27	28	29	30	31	32	34
	Паровой объем,%	80	80	80	70	70	70	80	80	80	80
	Защита от давления	нет	нет	есть	есть	есть	нет	нет	есть	нет	нет
	Средства тушения	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет
10	Приемник спирта
	Объем, м³	10	12	14	16	20	22	25	25	25	25
	Степень заполнения	0,95	0,95	0,95	0,95	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8
	Давление, МПа	0,105	0,105	0,11	0,11	0,11	0,105	0,105	0,105	0,12	0,12
	Температура, °С	20	20	20	20	20	22	22	25	25	25
	Измерение и регулирование уровня	Изм.	Изм.	Изм.	Изм.	Рег.	Рег.	Изм.	Изм.	Рег.	Рег.
	Защита от давления	есть	нет	есть	есть	есть	есть	есть	есть	есть	есть
	Аварийный слив	нет	нет

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Производство полиэтилена методом низкого давления	\|	Состав и площади помещений

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2018-10-14; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 780 | Нарушение авторских прав

Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

1621 -

| 1480 -