Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств. Книга 1
Учебник для вузов: В 2 книгах Книга 1
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Химическая промышленность
Издательство:
Инфра-Инженерия
Авторы:
Тимонин Александр Семенович, Божко Григорий Вячеславович, Борщев Вячеслав Яковлевич, Гусев Юрий Иванович, Даниленко Наталья Викторовна, Лагуткин Михаил Георгиевич
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 476
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-0268-2
Артикул: 704843.02.99
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
В книге изложены научные основы разработки оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств, приведены сведения об основных конструкционных материалах, используемых в химическом и нефтяном машиностроении, представлена элементная база основного оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств, даны нормативные методики расчета данных элементов на прочность и устойчивость, приведены динамические расчеты машин, что является основой надежности при проектировании и безопасной эксплуатации данного оборудования. Описаны области применения, принципы работы и последовательность технологического расчета всего спектра основного оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств, реализующих механические, гидромеханические, тепловые, массообменные и химические процессы, оборудования для переработки пластмасс и эластомеров. Представлено вспомогательное оборудование, применяемое в нефтегазопереработке, химических и нефтехимических производствах, технологические трубопроводы и арматура. Учебник может быть полезным при реализации программ бакалавриата, магистерских программ и программ подготовки специалистов соответствующих направлений, а также аспирантам и инженерно-техническим работникам предприятий индустрии нефтегазопереработки, химической и нефтехимической отраслей промышленности. Он также может быть полезен специалистам строительного комплекса и индустрии переработки пищевой продукции.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.01: Машиностроение
- 15.03.02: Технологические машины и оборудование
- 18.03.01: Химическая технология
- 21.03.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Магистратура
- 15.04.01: Машиностроение
- 15.04.02: Технологические машины и оборудование
- 18.04.01: Химическая технология
- 21.04.01: Нефтегазовое дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
bstÎÑÓÒÎÒedcÓ̲ÓdcÓÕÝËÉje¿ÖËÉ odfÇÒÎÐËÒ²ÓnemǿײÎÒnbqÕÓÑ×ÓÉbbsÎÊÆÎÒ jds²ÓÔÎÒÚËÉostÕ¿×ÒËÉdnuÐàÆÒÓÉ pcprufpdbojg ogvtgebipqgrgr bcptlj wjnjygsljw jogvtgwjnjygsljw qrpjidpfstd uÙÉÆÐÌ°ÈÎÄǽËÑÇÇÈǽװÐÌÅ× lÐÌÅ qÓÊÓÈÝËÏÕËÊDzÚÎËÏbstÎÑÓÒÎÒÇ Рекомендовано ФГБОУ ВПО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева» в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» Инфра-Инженерия Москва - Вологда 2019
ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11 УДК 66.02(075.8) ББК 35.11 Т 41 А в т о р ы: А. С. Тимонин, Г. В. Божко, В. Я. Борщев, Ю. И. Гусев, Н. В. Даниленко, М. Г. Лагуткин, М. А. Промтов, А. А. Сидягин, И. В. Скопинцев, Н. С. Трутнев, В. М. Ульянов Р е ц е н з е н т ы: кафедра «Машины и аппараты химических производств» Ивановского государственного химико-технологического университета (зав. кафедрой ² заслуженный деятель науки РФ, д. т. н., профессор В. Н. Блиничев); зав. кафедрой «Машины и аппараты химических производств» Казанского национального исследовательского технологического университета д. т. н., профессор С. И. Поникаров Т 41 Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств: учебник для вузов в двух книгах. Книга 1 / А. С. Тимонин, Г. В. Божко, В. Я. Борщев и др. / под общей редакцией А. С. Тимонина. ² М.: Инфра-Инженерия, 2019. ² 476 с. ISBN 978-5-9729-0268-2 (Книга 1) ISBN 978-5-9729-0270-5 В книге изложены научные основы разработки оборудования нефтегазопереработки, хими- ческих и нефтехимических производств, приведены сведения об основных конструкционных мате- риалах, используемых в химическом и нефтяном машиностроении, представлена элементная база основного оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств, даны нормативные методики расчета данных элементов на прочность и устойчивость, приведены динами- ческие расчеты машин, что является основой надежности при проектировании и безопасной эксплуа- тации данного оборудования. Описаны области применения, принципы работы и последовательность технологического расчета всего спектра основного оборудования нефтегазопереработки, химиче- ских и нефтехимических производств, реализующих механические, гидромеханические, тепловые, массообменные и химические процессы, оборудования для переработки пластмасс и эластомеров. Представлено вспомогательное оборудование, применяемое в нефтегазопереработке, химических и нефтехимических производствах, технологические трубопроводы и арматура. Учебник может быть полезным при реализации программ бакалавриата, магистерских про- грамм и программ подготовки специалистов соответствующих направлений, а также аспирантам и инженерно-техническим работникам предприятий индустрии нефтегазопереработки, химической и нефтехимической отраслей промышленности. Он также может быть полезен специалистам строи- тельного комплекса и индустрии переработки пищевой продукции. Подписано в печать 18.08.2018. Формат 70х100/16. Бумага офсетная. Тираж 300 экз. Заказ № 308 Издательство «Инфра-Инженерия» 160011, г. Вологда, ул. Козленская, д. 63 Тимонин А. С., Божко Г. В., Борщев В. Я. и др., авторы, 2019 Издательство «Инфра-Инженерия», 2019 ISBN 978-5-9729-0268-2 (Книга 1) ISBN 978-5-9729-0270-5
ПОСВЯЩАЕТСЯ 100-летию Всесоюзного Ленинского Коммунистического Союза Молодежи ¯ËąÒ°ãºmÒË Учебник подготовлен группой преподавателей трех профильных вузов: Московского политехнического университета, Дзержинского политехнического института Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е.Алексеева и Тамбовского государственного технического университета. Авторский коллектив объединила идеология построения учебника и профессиональные знания того или иного раздела техники. За последние сорок лет в СССР, а позднее в Российской Федерации, вышло в свет всего четыре учебника, посвященных проблемам расчета и конструирования оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств. К настоящему времени только учебник И.И.Поникарова и М.Г.Гайнуллина «Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки» выпуска 2006 года отвечает требованиям государственных образовательных стандартов второго и третьего поколений направления подготовки «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химии, нефтехимии и биотехнологии» и специальности «Машины и аппараты химических производств». Нашим творческим коллективом в 2017 году подготовлен и выпущен учебник «Машины и аппараты химических производств», отвечающий ФГОС третьего поколения Нисколько не принижая роль вышеназванных учебников в подготовке специалистов высшего профессионального образования, авторский коллектив предпринял несколько иную концепцию изложения материала, связанного с расчетом и конструированием оборудования нефтегазопереработки, химических, нефтехимических производств. Учитывая огромное многообразие оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств, авторы посчитали целесообразным включить в состав учебника главы, отражающие последовательность разработки всего основного оборудования, элементную базу оборудования нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств и методы их прочностных расчетов, а также динамические расчеты машин, что является основой надежности при проектировании и безопасной их эксплуатации. При анализе различных групп оборудования в основу положена его классификация по принципу основного процесса, реализуемого в оборудовании. Для более полного понимания физической сущности процессов, происходящих в машине или аппарате, авторы посчитали необходимым давать краткую характеристику протекающих в оборудовании процессов, связывая параметры процесса с качеством работы оборудования и его производительностью. Учитывая, что основные конструктивные размеры оборудования определяются в ходе технологического (функционального) расчета, данные расчеты изложены для всего спектра анализируемого оборудования. По своей структуре учебник подразделяется на десять глав. В главе 1 изложена общая классификация оборудования нефтегазопереработки, химических, нефтехимических производств, основные этапы разработки данного оборудования и подготовки конструкторской документации, приводится анализ основных конструкционных материалов в химическом и нефтяном машиностроении. В главе 2 представлена основная элементная база оборудования
qrgfjsmpdjg нефтегазопереработки, химических нефтехимических производств, приведены нормативные методики расчета данных элементов на прочность, устойчивость и герметичность. В главе 3 проанализированы основные динамические расчеты машин нефтегазоперенработки, химических, нефтехимических производств. В главах 4-8 рассмотрено основное оборудование нефтегазопереработки, химических, нефтехимических производств, определены области назначения, особенности конструктивных решений. Глава 9 посвящена конструированию и расчету оборудования для переработки пластмасс и эластомеров. В главе 10 представлено основное вспомогательное технологическое оборудование, технологические трубопроводы и арматура к ним. Учебник базируется на трудах видных ученых и педагогов, посвятивших свою жизнь исследованию и разработке оборудованию нефтегазопереработке, химических, нефтехимических производств. Среди них следует отметить Л. С. Аксельрода, И. А. Александрова, Н. И. Басова, В. Н. Блиничева, Г. Л. Вихмана, М. Г. Гайнуллина, Н. И. Гельперина, А. Э. Генкина, Г. М. Гончарова, Ю. И. Гусева, А. Д. Домашнева, В. А. Жужикова, Ю. В. Казанкова, З. Б. Канторовича, А. Г. Касаткина, Э. Э. Кольман-Иванова, А. С. Криворота, С. А. Круглова, А. М. Кутепова, А. М. Ластовцева, А. А. Лащинского, Ю. И. Макарова, М. Ф. Михалева, Ю. К. Молоканова, В. И. Муштаева, В. М. Олевского, Л. П. Перцева, А. Н. Плановского, И. И. Поникарова, С. И. Поникарова, А. И. Рычкова, А. И. Скобло, В. К. Скуратова, В. И. Соколова, В. Н. Соколова, Н. И. Сыромятникова, А. С. Тимонина, А. Р. Толчинского, И. А. Трегубова, В. М. Ульянова, С. А.Фарамазова, И. И. Чернобыльского, О. С. Чехова, Н. А. Шахову, Д. Е. Шкаропада, И. А. Щупляка и многих других. Авторы надеются, что учебник будет полезен не только бакалаврам, магистрам и аспирантам, обучающихся по направлениям подготовки 241000 - Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической, нефтехимической технологии и биотехнологии, профиль «Машины и аппараты химических производств», но и другим родственным направлениям, особенно по направлению 151000 - Технологические машины и оборудование, профиль «Технологическое оборудование химических и нефтехимических производств», а также специалистам, обучающимся по специальности 151701 - Проектирование технологических машин и комплексов, специализация Проектирование технологических комплексов химических и нефтехимических производств Гл.1 написана А. С. Тимониным; гл.2 - А. С. Тимониным, раздел 2.1 - Ю. И. Гусевым, раздел 2.5 - Г. В. Божко, раздел 2.9 - А. А. Сидягиным; гл.3 - Н. С. Трутневым; гл.4 - В. Я. Борщевым и М. А. Промтовым, раздел 4.3 - Ю. И. Гусевым; гл.5: разделы 5.1.1 - 5.1.3 - М. Г. Лагуткиным, раздел 5.1.4 - М. А. Промтовым, раздел 5.1.5 - Ю. И. Гусевым, раздел 5.2 - Н. В. Даниленко; гл.6: раздел 6.1 - М. Г. Лагуткиным, раздел 6.2 - А. С. Тимониным; гл.7: раз-дел 7.1 - А. А. Сидягиным, разделы 7.2 - 7.4 - А. С. Тимониным, раздел 7.5 - В. М. Ульяновым; гл.8 - В. М. Ульяновым; гл.9 - И. В. Скопинцевым; гл.10 - В. Я.Борщевым и М. А. Промтовым. Авторы весьма признательны рецензентам учебника: кафедре «Машины и аппараты химических производств» Ивановского государственного химико-технологического университета (зав. кафедрой д.т.н., профессор В.Н.Блиничев) и зав. кафедрой «Машины и аппараты химических производств» Казанского национального исследовательского технологического университета, д.т.н., профессору С.И.Поникарову, советы и замечания которых заметно улучшили структуру и содержание учебника. Все замечания и предложения по содержанию учебника просим направлять по адресу: 105066, Москва, ул.Старая Басманная, д.21/4, МПУ , каф. Техника и технология полимерных материалов. Электронный адрес: timoninas#mail.ru.
Ãëàâà 1. ÎÁÙÈÅ ÑÂÅÄÅÍÈß ÎÁ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÈ ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂ È ÎÑÍÎÂÀÕ ÅÃÎ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ 1.1. Êëàññèôèêàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ Под к л а с с и ф и к а ц и е й о б о р у д о в а н и я в общем случае понимают научно-обоснованное распределение машин и аппаратов по отдельным группам на основе определенных признаков, важнейшими из которых для химического оборудования являются: производственное назначение, проводимый в машинах или аппаратах процесс, функциональное назначение, принцип организации технологического процесса, степень автоматизации и т. д. Оборудование химического производства в зависимости от его производственного назначения подразделяют на следующие классы: технологическое, энергетическое, транспортное, ремонтное, грузоподъемное и вспомогательное. В данном учебном пособии рассматривается только технологическое и вспомогательное оборудование. Остальное перечисленное оборудование является предметом специальной литературы. Технологическое оборудование предназначено для реализации различных технологических процессов производства. Технологическое оборудование по характеру протекающих в нем процессов подразделяется на следующие классы: оборудование для механических процессов; оборудование для гидромеханических процессов; оборудование для тепловых процессов; оборудование для массообменных процессов; оборудование для химических процессов. Внутри каждого класса оборудование по функциональному назначению подразделяется на группы. Оборудование для механических процессов по функциональному назначению подразделяется на грохоты, классификаторы, дробилки, мельницы, смесители, питатели, дозаторы. К оборудованию для гидромеханических процессов относятся отстойники, центрифуги, сепараторы, гидроциклоны, циклоны, скрубберы, фильтры, электрофильтры, аппараты для механического и циркуляционного перемешивания жидких сред и т. д. Оборудование для тепловых процессов включает в себя рекуперативные, регенеративные и контактные теплообменники, тепловые трубы, тепловые печи, плазматроны, а также выпарные и кристаллизационные аппараты. К оборудованию для массообменных процессов относятся абсорбционные и ректификационные колонны, экстракционные аппараты, адсорберы, ионообменные аппараты, аппараты для баромембранных и диффузионных процессов, сушилки, аппараты для растворения и выщелачивания и др.
embdbpÈÝÎËÖÉËÊËÒÎÆÓÈÓÈÓÕ¿ÊÓÉÇÒÎÎÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÔÕÓÎÍÉÓÊÖ×É К оборудованию для проведения химических процессов относятся химические реакторы и печи для осуществления химических процессов и др. Кроме того, каждая группа оборудования подразделяется на типы, а типы ² на типоразмеры. Вспомогательное оборудование предназначено для реализации в нем вспомогательных процессов производства, в частности, хранения и транспортировки жидкостей, сжиженных газов, паров и газов, сыпучих материалов в требуемом для технологического процесса направлении. К вспомогательному оборудованию химических производств относятся: резервуары для хранения жидкостей и сжиженных газов, газгольдеры, бункеры и силосы для сыпучих материалов и др. Технологическое оборудование по характеру воздействия на сырье или полуфабрикаты может быть разделено на аппараты и машины. А п п а р а т о м называют инженерное сооружение, несущее в себе реакционное пространство (рабочий объем) и снабженное энергетическими и контрольно-измерительными средствами ведения и управления технологическим процессом. Р е а к ц и о н н о е п р о с т р а н с т в о (рабочий объем) ² пространство, в котором осуществляется технологический процесс. В случае, если проведение технологического процесса сопровождается вводом в рабочий объем механической энергии за счет рабочих органов оборудования, то такой аппарат называется м а ш и н о й. Машины и аппараты по принципу организации технологического процесса подразделяются на оборудование непрерывного и периодического действия. Машины и аппараты непрерывного действия характеризуются тем, что основные стадии (операции) технологического процесса осуществляются в разных рабочих объемах оборудования, но в одно и то же время. Как правило, машины и аппараты непрерывного действия менее металло- и энергоемки, отличаются простотой конструкции и высокой удельной производительностью. В машинах и аппаратах периодического действия основные стадии (операции) технологического процесса осуществляются в одном и том же рабочем объеме, но в разное время. Основное достоинство оборудования периодического действия ² большая технологическая гибкость, т. е. возможность быстрого перехода с одного вида продукции на другой с минимальными затратами времени без снижения качества продукции. По степени автоматизации технологические машины можно разделить на следующие группы: - простые ² машины, с помощью которых человек-оператор совершает заданные технологические операции по программе, которую «держит в голове»; - полуавтоматические (автоматизированные) ² машины, которые выполняют основные технологические операции согласно заложенной в них программе без непосредственного участия оператора, в функции которого входят лишь загрузка, разгрузка, контроль и регулирование машины; - автоматические ² машины, выполняющие после загрузки и выключения все рабочие операции по заданной программе без участия оператора (машина-автомат). Если машина-автомат обладает способностью производить логические операции, вырабатывать и осуществлять в соответствии со своим целевым назначением программу действия с учетом переменных условий протекания технологического процесса, то она называется самонастраивающейся.
pÈÓÕ¿ÊÓÉÇÒÎËÒËØ×ËÇÍÓÔËÕËÕÇÈÓײÎÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÎÒËØ×ËÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÔÕÓÎÍÉÓÊÖ×É 1.2. Òðåáîâàíèÿ, ïðåäúÿâëÿåìûå ê õèìè÷åñêîìó îáîðóäîâàíèþ Показатели качества и особенности условий эксплуатации оборудования химических производств. Эффективность и современный технический уровень машин и аппаратов химических производств, как и любого другого вида промышленной продукции, определяются следующими группами показателей качества, характеризующими основные свойства оборудования (ГОСТ 22851). Показатели качества являются важным элементом, формирующим требования к конструкции машин и аппаратов. Стандарт устанавливает следующую номенклатуру основных групп показателей качества. 1. Показатели назначения характеризуют свойства оборудования, определяющие основные функции, для выполнения которых оно предназначено (производительность, энергозатраты, скорости рабочих органов, мощность, усилия и др.). 2. Показатели надежности, характеризующие свойства безотказности, долговечности, ремонтнопригодности и сохраняемости. 3. Эргономические показатели характеризуют систему «человек²изделие» и учитывают комплекс гигиенических, антропометрических, биомеханических, физиологических и психологических свойств человека, проявляющихся в производственных условиях. 4. Эстетические показатели характеризуют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции и совершенство производственного исполнения оборудования. 5. Показатели технологичности характеризуют свойства оборудования, обуславливающие оптимальные затраты материалов, средств труда и времени при изготовлении данного оборудования. 6. Показатели транспортабельности характеризуют приспособленность оборудования к перемещению в пространстве. Такими показателями являются, в частности, средние продолжительность и трудоемкость подготовки оборудования к транспортированию, средняя продолжительность установки изделия на средство транспортирования, коэффициент использования его объема и др. 7. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность оборудования стандартными, унифицированными и оригинальными элементами, отражают степень использования стандартных и однотипных узлов и деталей в данном изделии. 8. Патентно-правовые показатели характеризуют степень обновления технических решений, использованных во вновь спроектированном оборудовании, их патентную защиту, а также возможность его беспрепятственной реализации в России и за рубежом. 9. Экологические показатели определяют уровень вредных воздействий на окружающую среду при эксплуатации оборудования. К таким показателям относятся, например, содержание вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду, вероятность выброса вредных частиц, газов, излучений при хранении, транспортировании, эксплуатации оборудования и т. д. 10. Показатели безопасности характеризуют особенности оборудования, обуславливающие безопасность обслуживающего персонала при транспортировании, монтаже, эксплуатации, хранении; это, например, вероятность безотказной работы, время срабатывания защитных устройств и ряд других показателей. В зависимости от стадии определения различают показатели качества прогнозируемые, т. е. указанные в техническом задании на проектирование оборудования; проектные, т. е. найденные в результате проведения расчетно-конструкторских работ; производственные,
embdbpÈÝÎËÖÉËÊËÒÎÆÓÈÓÈÓÕ¿ÊÓÉÇÒÎÎÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÔÕÓÎÍÉÓÊÖ×É т. е. полученные при контрольных испытаниях оборудования, и эксплуатационные, т. е. соответствующие условиям эксплуатации оборудования на конкретных предприятиях. При конструировании химического оборудования следует учитывать специфику его эксплуатации и, в первую очередь, коррозионное воздействие среды на его элементы. В зависимости от вида оборудования и его функций коррозионное воздействие на узлы и детали машин может сочетаться с большими механическими нагрузками и высокими температурами. Необходимо учитывать также и то, что в ряде случаев крупногабаритное химическое оборудование (дробилки, печи и др.) может быть установлено на открытых площадках и подвергаться атмосферному воздействию. Существенным является учет зоны дислокации оборудования, что отражается в первую очередь на выборе конструкционных материалов, смазочных системах, защитных покрытиях и т. п. Исполнение оборудования, приборов и других технических изделий, а также категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды устанавливает ГОСТ 15150. Стандартом руководствуются при проектировании и изготовлении изделий, в частности при составлении технических заданий, разработке ГОСТов и ТУ на новые изделия. Воздействующими климатическими факторами внешней среды являются ее температура и перепады температур, влажность и давление воздуха, влияние солнечного излучения и дождя, ветра, пыли, озона, абразивное воздействие снежной пыли, действие плесневых грибов, коррозионное воздействие соляного тумана и т. д. Различают изделия, предназначенные для эксплуатации на суше, реках, озерах и в макроклиматических районах с морским климатом. ГОСТ устанавливает обозначения исполнений изделий, например, У ² для макроклиматического района с умеренным климатом, УХЛ ² для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, Т ² для макроклиматических районов как с сухим, так и с влажным тропическим климатом («тропическое исполнение») и т. д., О ² для всех макроклиматических районов на суше, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение), В ² для изделий, предназначенных для эксплуатации во всех макроклиматических районах на суше и на море, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (всеклиматическое исполнение). В зависимости от места размещения оборудования при его эксплуатации в воздушной среде на высотах до 4300 м различают категории исполнения изделий, например, 1 ² для эксплуатации на открытом воздухе; 2 ² для эксплуатации под навесом, в палатках, кузовах и т. п., т. е. при отсутствии прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков; 3 ² для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий; 4 ² то же, но с искусственно регулируемыми климатическими условиями; 5 ² для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью. Основные требования, предъявляемые к вновь разрабатываемым конструкциям машин и аппаратов химических производств, помимо учета указанных показателей качества и характерных особенностей эксплуатации химического оборудования, должны учитывать основные тенденции развития отрасли. Эти требования сводятся к следующим: 1. Эффективность функционирования оборудования ² оптимальная единичная мощность (производительность) с реализацией высокоинтенсивных, преимущественно непрерывных процессов, основанных на использовании новейших научных достижений, с полной механизацией и автоматизацией вспомогательных операций.
pÈÓÕ¿ÊÓÉÇÒÎËÒËØ×ËÇÍÓÔËÕËÕÇÈÓײÎÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÎÒËØ×ËÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÔÕÓÎÍÉÓÊÖ×É 2. Механическая надежность оборудования, включающая: а) прочность ² способность оборудования выдерживать рабочие нагрузки; б) устойчивость ² способность оборудования сохранять в рабочих условиях свою первоначальную форму; в) жесткость ² способность оборудования сопротивляться деформациям; г) долговечность ² способность оборудования работать в течение заданного срока; д) герметичность ² обеспечение полного отсутствия контакта перерабатываемой среды с окружающей средой (для обеспечения герметичности необходимо стремиться к минимуму разъемных соединений). 3. Конструктивное совершенство: а) простота конструкции; б) малый вес и габариты; в) низкие затраты дорогостоящих конструкционных материалов; г) технологичность в изготовлении, эксплуатации и ремонте; д) соответствие основным принципам технического дизайна и эргономики. 4. Эксплуатационные достоинства: а) удобство монтажа, сборки и разборки узлов, ремонта и обслуживания; б) возможность осуществления контроля технических параметров и автоматизации управления процессом; в) безопасность при эксплуатации, обеспечение бесшумной и безвибрационной работы; г) экологическое совершенство, т. е. отсутствие вредного воздействия на окружающую среду. 5. Транспортабельность, в частности, возможность транспортирования оборудования комплектно или отдельными блоками от завода-изготовителя к месту монтажа. 6. Патентная чистота, т. е. возможность беспрепятственной реализации оборудования внутри страны и за рубежом. 7. Экономическая эффективность ² новое изделие должно по своим технико-экономическим показателям превосходить аналогичные существующие лучшие образцы. Необходимость создания нового оборудования требует тщательного экономического обоснования на всех стадиях разработки и внедрения. 8. Соответствие требованиям стандартизации и унификации: а) стандартизация ² сведение многочисленных видов изделий к ограниченному числу образцов, наилучшим образом зарекомендовавших себя в процессе эксплуатации; б) унификация ² рациональное сокращение числа видов и типоразмеров изделий химического машиностроения с целью их использования в различных производствах для однотипных процессов. 9. Соответствие проектируемого оборудования действующей нормативно-технической документации. Легко обнаружить, что перечисленные требования взаимосвязаны, причем в одних случаях их воздействия на определенные показатели качества проектируемого оборудования совпадают, в других ² нет. Например, требования функциональной эффективности, технологичности, экономической эффективности однозначно связаны с рядом показателей качества; это относится и к соотношению требований надежности и прочности; экологические требования в той их части, которая обеспечивается герметизацией оборудования, находятся в прямой корреляционной зависимости с требованиями безопасности оборудования при эксплуатации и т. п. В конкурирующем соотношении по влиянию на экономическую эффективность находятся, например, требования прочности, жесткости, устойчивости, с одной стороны,
embdbpÈÝÎËÖÉËÊËÒÎÆÓÈÓÈÓÕ¿ÊÓÉÇÒÎÎÙÎÑÎÛËÖ²ÎÙÔÕÓÎÍÉÓÊÖ×É и минимальной материалоемкости, экономической эффективности, с другой. Повышение прочности, жесткости ведет к увеличению материалоемкости, и поскольку стоимость оборудования в значительной мере зависит от стоимости материалов, пошедших на его изготовление, к увеличению капитальных затрат и, при прочих равных условиях, к снижению экономической эффективности. Использование при конструировании принципа равнопрочности, т. е. соблюдение требования, в соответствии с которым нагружаемые элементы имеют одинаковый запас надежности по отношению к действующим на них нагрузкам, позволяет уменьшить их материалоемкость; однако при этом необходимо учитывать возможность уменьшения жесткости деталей, а в ряде случаев усложнение их формы, что может затруднять технологию их изготовления. Другим примером противоречивости требований, предъявляемых к конструкции машин и аппаратов, является необходимость использования интенсивных режимов (нагрузок, температур, скоростей и пр.), что требует повышения материалоемкости либо приводит к снижению надежности. Противоречивость требований, предъявляемых к конструкциям машин, выдвигает задачу поиска оптимального решения, при котором соотношение отдельных требований обеспечивает наибольшую эффективность оборудования. 1.. Íîðìàòèâíûå äîêóìåíòû, èñïîëüçóåìûå ïðè ïðîåêòèðîâàíèè îáîðóäîâàíèÿ Основная нормативно-техническая документация. При создании химического оборудования высокое качество изделий обеспечивают использованием в процессе проектирования единой нормативно-технической документации, а также широким применением в конструкциях стандартных и унифицированных деталей и узлов. Вся конструкторская документация выполняется в соответствии с требованиями стандартов единых систем конструкторской (ЕСКД) и технологической (ЕСТД) документации, единой системы допусков и посадок (ЕСДП), единой системы защиты от коррозии и старения материалов и изделий (ЕСЗКС), системы стандартов безопасности труда (ССБТ) и др. Если проектируемое оборудование имеет в своем составе сосуды, работающие под давлением, то их изготовление, монтаж, эксплуатацию и ремонт выполняют в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (Правила Ростехнадзора РФ). Эти правила распространяются на сосуды и аппараты, работающие под избыточным давлением более 0,07 МПа (без учета гидростатического давления); цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 С превышает 0,07 МПа; баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых сжиженных газов, под давлением более 0,07 МПа. Конструкции сосудов и аппаратов должны удовлетворять требованиям «Правил Ростехнадзора РФ», ГОСТов, ОСТов и ТУ , а также предусматривать возможности осмотра, очистки, промывки, продувки и ремонта. Следует отличать понятия проектирование и конструирование. П р о е к т и р о в а н и е в широком смысле этого слова означает процесс создания проекта, т.е совокупность информации, адекватно определяющей предполагаемый объект или его состояние. Тогда инженерным проектированием следует называть процесс создания проекта некоторого технического объекта, например, изделия, подлежащего изготовлению на предприятии. Создание проектов изделий составляет одно из направлений инженерного проектирования ² конструкционное проектирование, которое также называют техническим, а чаще просто
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти