Вступ 10
1 Короткий аналітичний огляд літературних джерел з питань
енергозбереження у процесі випарювання 11
1.1 Гідроокис калію 11
1.2 Принципова технологічна схема випарювання розчину гідроокису калію до реконструкції 14
2 Розрахунок матеріальних та теплових балансів випарювання 16
2.1 Випарювання без кристалізації твердої фази 16
2.1.1 Температури кипіння речовини 17
2.1.2 Температурні втрати 18
2.1.3 Корисна різниця температур 22
2.1.4 Теплові навантаження випарних апаратів 23
2.2 Потоки допоміжного обладнання 26
2.2.1 Нагрів початкової речовини 26
2.2.2 Потужність води, що охолоджує 27
2.2.3 Потужність води, що охолоджує (зовнішній конденсатор) 27
3 Проектування мережі теплообмінників виробництва з максимальною рекуперацією енергії (пінч-аналіз) 28
3.1 Потокові данні технологічної схеми 28
3.2 Каскадний метод 36
3.3 Сіткова діаграма 40
3.3.1 Підсистема вище пінча 41
4. Розрахунок теплообмінного обладнання 49
5 Основні рішення з автоматизації 51
5.1 Сучасні технічні засоби локальних АСР 52
5.2 Опис функціональної схеми автоматизації 55
6. Опис модернізованої технологічної схеми 61
7 Економічне обґрунтування прийнятих технічних рішень 64
7.1 Обґрунтування необхідності розробки 64
7.2 Розрахунок річної економії підприємства 65
7.3 Розрахунок капітальних витрат підприємства 67
7.4 Розрахунок річних експлуатаційних витрат 69
7.5Фінансові результати впровадження проекту та показники
економічної ефективності 70
8 Охорона праці та навколишнього середовища 72
8.1 Небезпечні шкідливі виробничі фактори 72
8.2 Виробнича санітарія 74
8.2.1 Мікроклімат 74
8.2.2 Освітлення 74
8.2.3 Шум. Вібрація 75
8.3 Електробезпека 76
8.4 Пожежна безпека 76
8.5 Охорона навколишнього середовища 77
Висновки 78
Список джерел літератури 79
Додаток А Специфікація на засоби автоматизації 81
У хімічній промисловості для концентрування розчинів нелетучих та мало летучих речовин або кристалізації мінеральних солей широко використовується процес випарювання. Найбільш підходе для цього використання багатокорпусної випарного апарату безперервної дії. Він складається із кілька корпусів, в яких вторинний пар попереднього корпусу використовується як гріючий пар для наступного корпусу. В цих апаратах первинним паром обігрівається лише перший корпус. У багатокорпусних випарних апаратах ми достигли великої економії гріючого пару у порівняні з однокорпусними апаратами тієї же потужності.
У цій роботі ми розглянемо процес випарювання гідроокису калію та зробимо докладний аналіз виробництва, знайдемо оптимальні розрахунки та автоматизацію цього процесу.
У даній роботі було проведено обстеження установки випарювання гідроокису калію, були розраховані матеріальні та теплові баланси установки, були визначені потоки, які будуть використані під час теплової інтеграції процесу. Для схеми, що існує, інтегрованої схеми визначена серія каскадів і проведені розрахунки споживаної теплоти, за допомогою яких була визначена точка пінчу та оптимальні параметри найвигіднішої роботи схеми.
Був запропонований проект реконструкції системи теплообміну даного процесу, який дозволяє знизити затрати енергії. Розраховані економічні показники. Таким чином, потенціал енергозбереження складає 2654793,8 грн. на рік. Строк окупності запропонованого проекту реконструкції становить 5,1 місяців.