Разработка основного теплообменного оборудования установки полимеризации полиэтилена
|
РЕФЕРАТ 8
ВВЕДЕНИЕ 12
Обзор литературы 13
1.1. Получение гомополимера 15
1.2. Приготовление катализаторного комплекса 15
1.3. Полимеризация пропилена 16
1.4. Дегазация пропилена и разложение катализаторного комплекса 17
1.5. Водная промывка 18
1.6. Центрифугирование 19
1.7. Сушка полипропилена 19
2. РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА 22
2.1. Тепловой расчёт теплообменника 22
2.2. Гидравлический расчёт 25
2.3. Конструктивный расчёт 26
2.4. Механический расчёт теплообменника 28
2.4.1. Расчётные параметры 28
2.4.1. Расчётное напряжение 28
2.4.1. Прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов 29
2.4.1. Расчет давлений 29
2.4.2. Расчет толщины стенок корпуса аппарата 30
2.4.2.1. Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки 31
2.4.2.2 Расчет толщины стенки распределительной камеры 32
2.4.2.3. Расчет толщины стенки днища (крышки) аппарата 33
2.5. Расчет фланцевого соединения для фланцев кожуха аппарата 34
2.5.1. Расчет фланца на статическую прочность 43
2.5.2. Условия статической прочности фланцев 44
2.5.3. Проверка углов поворота фланцев 45
2.6. Расчет патрубков для штуцеров 46
2.7. Укрепление отверстий парубков 49
2.8. Расчет теплообменника на прочность 51
2.8.1. Исходные данные 51
2.8.2. Определяем температурные деформации 52
2.8.3. Расчет трубной решетки: согласно ГОСТ Р 52857.7-2007 52
2.8.4. Проверка прочности трубных решёток 61
2.8.5. Проверка прочности и устойчивости кожуха 61
2.8.6. Расчёт трубы на прочность, устойчивость и жесткость. Расчет
крепления труб к решетке 61
2.8.7. Перегородки между ходами по трубному пространству
кожухотрубчатых теплообменных аппаратов 64
2.9. Расчет обечайки от воздействия опорных нагрузок 64
2.9.1. Вес аппарата 64
2.9.2. Подбор стандартной опоры аппарата 67
2.9.3. Расчет обечайки от воздействия опорных нагрузок 69
3. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 73
3.1. Производственная безопасность 73
3.1.1. Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 73
3.1.2. Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 78
3.1.3. Освещенность 79
3.1.4. Шумы и вибрации 82
3.1.5. Микроклимат производственных помещений 85
3.2. Экологическая безопасность 86
3.2.1Анализ воздействия объекта на атмосферу 86
3.2.2Анализ воздействия объекта на гидросферу 87
3.2.3Анализ воздействия объекта на литосферу 88
3.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 88
3.3.1. Пожарная и взрывная безопасность 88
3.3.2. Безопасность в чрезвычайных ситуациях антропогенного характера 91
3.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности .. 94
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 97
4.1. Предпроектный анализ 97
4.1.1. Потребители результатов исследования 97
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 97
4.2. Организационный план 99
4.3. Расчет производственной мощности 103
4.4. План доходов и расходов 114
4.5. Анализ безубыточности 115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 118
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ 121
ВВЕДЕНИЕ 12
Обзор литературы 13
1.1. Получение гомополимера 15
1.2. Приготовление катализаторного комплекса 15
1.3. Полимеризация пропилена 16
1.4. Дегазация пропилена и разложение катализаторного комплекса 17
1.5. Водная промывка 18
1.6. Центрифугирование 19
1.7. Сушка полипропилена 19
2. РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА 22
2.1. Тепловой расчёт теплообменника 22
2.2. Гидравлический расчёт 25
2.3. Конструктивный расчёт 26
2.4. Механический расчёт теплообменника 28
2.4.1. Расчётные параметры 28
2.4.1. Расчётное напряжение 28
2.4.1. Прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов 29
2.4.1. Расчет давлений 29
2.4.2. Расчет толщины стенок корпуса аппарата 30
2.4.2.1. Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки 31
2.4.2.2 Расчет толщины стенки распределительной камеры 32
2.4.2.3. Расчет толщины стенки днища (крышки) аппарата 33
2.5. Расчет фланцевого соединения для фланцев кожуха аппарата 34
2.5.1. Расчет фланца на статическую прочность 43
2.5.2. Условия статической прочности фланцев 44
2.5.3. Проверка углов поворота фланцев 45
2.6. Расчет патрубков для штуцеров 46
2.7. Укрепление отверстий парубков 49
2.8. Расчет теплообменника на прочность 51
2.8.1. Исходные данные 51
2.8.2. Определяем температурные деформации 52
2.8.3. Расчет трубной решетки: согласно ГОСТ Р 52857.7-2007 52
2.8.4. Проверка прочности трубных решёток 61
2.8.5. Проверка прочности и устойчивости кожуха 61
2.8.6. Расчёт трубы на прочность, устойчивость и жесткость. Расчет
крепления труб к решетке 61
2.8.7. Перегородки между ходами по трубному пространству
кожухотрубчатых теплообменных аппаратов 64
2.9. Расчет обечайки от воздействия опорных нагрузок 64
2.9.1. Вес аппарата 64
2.9.2. Подбор стандартной опоры аппарата 67
2.9.3. Расчет обечайки от воздействия опорных нагрузок 69
3. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 73
3.1. Производственная безопасность 73
3.1.1. Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 73
3.1.2. Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 78
3.1.3. Освещенность 79
3.1.4. Шумы и вибрации 82
3.1.5. Микроклимат производственных помещений 85
3.2. Экологическая безопасность 86
3.2.1Анализ воздействия объекта на атмосферу 86
3.2.2Анализ воздействия объекта на гидросферу 87
3.2.3Анализ воздействия объекта на литосферу 88
3.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 88
3.3.1. Пожарная и взрывная безопасность 88
3.3.2. Безопасность в чрезвычайных ситуациях антропогенного характера 91
3.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности .. 94
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 97
4.1. Предпроектный анализ 97
4.1.1. Потребители результатов исследования 97
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 97
4.2. Организационный план 99
4.3. Расчет производственной мощности 103
4.4. План доходов и расходов 114
4.5. Анализ безубыточности 115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 118
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ 121
Объектом исследования является разработка основного
теплообменного оборудования установки полимеризации полиэтилена
(конденсатор паров гептана).
В данном дипломном проекте показана технико-экономическая
целесообразность использования в качестве основного оборудования
процесса полимеризации конденсатора паров гептана отечественного
производства.
Цель работы - разработка основного теплообменного оборудования
установки полимеризации полиэтилена.
В процессе работы провели расчет материального и теплового
балансов, технологический, конструктивный и прочностной расчет
конденсатора паров гептана.
В экономической части приведены расчеты годовой
производственной мощности, оплаты труда работающих, себестоимости
полипропилена и ее изменение, анализа амортизационных отчислений и
точки безубыточности.
Достигнутые технико-экономические показатели: снижение
себестоимости полипропилена за счет увеличения выхода
полипропиленовой суспензии процесса полимеризации.
Степень внедрения: возможна замена работающего итальянского
оборудования отделения полимеризации на отечественный аналог на
производстве ―Полипропилен‖ ОАО ―ТНХЗ‖. Эффективность замены
определяется значительной экономией денежных средств на приобретение
и монтаж иностранного оборудования.
ВВЕДЕНИЕ
Теплообменные аппараты предназначены для проведения процессов
теплообмена при необходимости нагревания или охлаждения
технологической среды с целью ее обработки или утилизации теплоты.
Теплообменная аппаратура составляет весьма значительную часть
технологического оборудования в химической и смежных отраслях
промышленности. Удельный вес на предприятиях химической
промышленности теплообменного оборудования составляет в среднем 15-
18%, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностях
50%. Значительный объем теплообменного оборудования на химических
предприятиях объясняется тем, что почти все основные процессы
химической технологии (выпаривание, ректификация, сушка и др.) связаны
с необходимостью подвода или отвода теплоты.
Теплообменные аппараты можно классифицировать по следующим
признакам: по конструкции — аппараты, изготовленные из труб
(кожухотрубчатые, «труба в трубе», оросительные, погружные
змеевиковые, воздушного охлаждения); аппараты, поверхностность теплообмена которых изготовлена из листового материала (пластинчатые,
спиральные, сотовые); аппараты с поверхностью теплообмена,
изготовленной из неметаллических материалов (графита, пластмасс, стекла
и др.); по назначению — холодильники, подогреватели, испарители,
конденсаторы; по направлению движения теплоносителей — прямоточные,
противоточные, перекрестного тока
теплообменного оборудования установки полимеризации полиэтилена
(конденсатор паров гептана).
В данном дипломном проекте показана технико-экономическая
целесообразность использования в качестве основного оборудования
процесса полимеризации конденсатора паров гептана отечественного
производства.
Цель работы - разработка основного теплообменного оборудования
установки полимеризации полиэтилена.
В процессе работы провели расчет материального и теплового
балансов, технологический, конструктивный и прочностной расчет
конденсатора паров гептана.
В экономической части приведены расчеты годовой
производственной мощности, оплаты труда работающих, себестоимости
полипропилена и ее изменение, анализа амортизационных отчислений и
точки безубыточности.
Достигнутые технико-экономические показатели: снижение
себестоимости полипропилена за счет увеличения выхода
полипропиленовой суспензии процесса полимеризации.
Степень внедрения: возможна замена работающего итальянского
оборудования отделения полимеризации на отечественный аналог на
производстве ―Полипропилен‖ ОАО ―ТНХЗ‖. Эффективность замены
определяется значительной экономией денежных средств на приобретение
и монтаж иностранного оборудования.
ВВЕДЕНИЕ
Теплообменные аппараты предназначены для проведения процессов
теплообмена при необходимости нагревания или охлаждения
технологической среды с целью ее обработки или утилизации теплоты.
Теплообменная аппаратура составляет весьма значительную часть
технологического оборудования в химической и смежных отраслях
промышленности. Удельный вес на предприятиях химической
промышленности теплообменного оборудования составляет в среднем 15-
18%, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностях
50%. Значительный объем теплообменного оборудования на химических
предприятиях объясняется тем, что почти все основные процессы
химической технологии (выпаривание, ректификация, сушка и др.) связаны
с необходимостью подвода или отвода теплоты.
Теплообменные аппараты можно классифицировать по следующим
признакам: по конструкции — аппараты, изготовленные из труб
(кожухотрубчатые, «труба в трубе», оросительные, погружные
змеевиковые, воздушного охлаждения); аппараты, поверхностность теплообмена которых изготовлена из листового материала (пластинчатые,
спиральные, сотовые); аппараты с поверхностью теплообмена,
изготовленной из неметаллических материалов (графита, пластмасс, стекла
и др.); по назначению — холодильники, подогреватели, испарители,
конденсаторы; по направлению движения теплоносителей — прямоточные,
противоточные, перекрестного тока
Объектом исследования являлся конденсатор паров гептана
полимеризации пропилена на производстве «Полипропилен» ОАО "СИБУР -
Томскнефтефим".
В процессе работы был проведен расчет материального, теплового
балансов, гидравлический, конструктивный расчеты конденсатора паров
гептана Е1В. По полученным данным был создан чертеж конденсатора
паров гептана ФЮРА.ПП.002.000 СБ. В экономической части рассчитана
годовая экономия при повышении производительности на 10%.
Предусмотрены мероприятия для обеспечения безопасных условий труда,
техники безопасности, пожаро-взрывобезопасности, про санитарии и охраны
окружающей среды.
Результаты расчетов показали, что повышение мощности на 10% не
влечет за собой изменения технологического режима и аппаратурного
оформления реактора полимеризации пропилена.
В результате экономические показатели улучшаются: снижается
себестоимость полипропилена, увеличивается прибыль.
полимеризации пропилена на производстве «Полипропилен» ОАО "СИБУР -
Томскнефтефим".
В процессе работы был проведен расчет материального, теплового
балансов, гидравлический, конструктивный расчеты конденсатора паров
гептана Е1В. По полученным данным был создан чертеж конденсатора
паров гептана ФЮРА.ПП.002.000 СБ. В экономической части рассчитана
годовая экономия при повышении производительности на 10%.
Предусмотрены мероприятия для обеспечения безопасных условий труда,
техники безопасности, пожаро-взрывобезопасности, про санитарии и охраны
окружающей среды.
Результаты расчетов показали, что повышение мощности на 10% не
влечет за собой изменения технологического режима и аппаратурного
оформления реактора полимеризации пропилена.
В результате экономические показатели улучшаются: снижается
себестоимость полипропилена, увеличивается прибыль.



