- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
- •Навчальний посібник до вивчення курсу «Основи проектування хімічних виробництв»
- •Оглавление
- •Глава 1 основные этапы и организация проектирования
- •Глава 2 состав исходных данных и основные стадии
- •Глава 3 системы автоматизированного проектирования 78
- •Глава 4 введение в проектирование 90
- •Глава 5 выбор и разработка технологической схемы
- •Глава 6 выбор технологического оборудования
- •Глава 7 уравнения материального баланса технологи-
- •Глава 8 технологический расчет основной и
- •Глава 9 тепловой расчет основного оборудования 141
- •Глава 10 гидравлические расчеты 166
- •Глава 11 механический расчет 175
- •Глава 12 конструкционные материалы в химическом
- •Глава 13 оформление отдельных элементов химической
- •Глава 14 трубопроводы и трубопроводная арматура 224
- •Глава 15 вспомогательное оборудование химических
- •Введение
- •Глава 1 основные этапы и организация проектирования химических производств
- •1.1. Перспективный план и технико-экономическое обоснование
- •1.2. Задание на проектирование
- •1.3. Выбор района размещения предприятия и площадки строительства
- •1.3. «Роза ветров» района размещения предприятия и площадки строительства
- •1.4. Основные принципы проектирования зданий и сооружений химической промышленности
- •1.5. Разработка проектной документации по охране окружающей среды
- •1.5.1. Экологическое прогнозирование
- •1.5.2. Разработка прогноза загрязнения воздуха
- •1.5.3. Прогнозирование состояния поверхностных и подземных вод
- •1.5.4. Прогноз воздействия объекта при возможных авариях
- •1.6. Технологический процесс как основа промышленного проектирования
- •1.7. Генеральный план химических предприятий
- •1.8. Типы промышленных зданий
- •1.8.1 Основные элементы конструкции производственных зданий и их назначение
- •1.8.2 Одноэтажные промышленные здания
- •1.8.3. Многоэтажные здания
- •1.8.4. Вспомогательные здания и помещения химических предприятий
- •1.8.5. Склады промышленных предприятий
- •1.9. Инженерные сооружения
- •1.10. Специальные вопросы проектирования химических предприятий
- •Глава 2 состав исходных данных и основные стадии
- •2.2 Виды конструкторских документов
- •2.3. Содержание разделов исходных данных для проектирования промышленного химического производства
- •Раздел 1. Общие сведения и технология
- •Раздел 2. Характеристика выполненных научно-исследовательских и опытных работ, положенных в основу исходных данных для проектирования
- •Раздел 3. Технико-экономическое обоснование рекомендуемого метода производства. Перспективы производства и потребления
- •Раздел 4. Патентный формуляр
- •Раздел 5. Техническая характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов, основных и конечных продуктов. Целевое назначение и области применения основных продуктов
- •Раздел 6. Физико-химические корстанты и свойства исходных,
- •Раздел 7. Химизм, физико-химические основы и принципиальная
- •Раздел 8. Рабочие и технологические параметры производства
- •Раздел 9. Материальный баланс производства
- •Раздел 10. Технологическая характеристика побочных продуктов и
- •Раздел 11. Математическое описание технологических процессов и
- •Раздел 12. Данные для расчета, конструирования и выбора основного промышленного технологического оборудования и защиты строительных конструкций
- •Раздел 13. Рекомендации для проектирования автоматизации
- •Раздел 14. Аналитический контроль производства
- •Раздел 15. Методы и технологические параметры очистки химически и механически загрязненных сточных вод, обезвреживания газовых выбросов и ликвидации вредных отходов
- •Раздел 16. Мероприятия по технике безопасности, промсанитарии и противопожарной профилактике
- •Раздел 17. Указатель отчетов и рекомендуемой литературы по
- •2.4 Проектирование в системе подготовки
- •2.4.1 Курсовое проектирование
- •2.4.2. Дипломное проектирование
- •Глава 3 системы автоматизированного проектирования
- •3.1. История развития сапр
- •3.2. Основные принципы создания сапр
- •3.3 Применение эвм для автоматизации процесса пректирования
- •3.4. Автоматическое изготовление чертежей
- •3.5 Основные преимущества автоматизации проектирования.
- •3.6. Основные требования к сапр
- •3.7. Связь сапр с производством, расширение области применения
- •Глава 4 введение в проектирование
- •4.1. Проектно-сметная документация
- •4.2. Технико-экономическое обоснование проекта
- •4.2.1. Исходные положения
- •4.2.2. Обоснование способа производства химической продукции
- •4.2.3. Экономика строительства предприятия и производства продукции
- •Глава 5 выбор и разработка технологической схемы производства
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Последовательность разработки технологической схемы
- •5.3. Принципиальная технологическая схема
- •5.4. Размещение технологического оборудования
- •Глава 6 выбор технологического оборудования химических производств
- •6.1. Основные типы химических реакторов
- •6.2. Химические факторы, влияющие на выбор реактора
- •6.2.1. Реакции расщепления
- •6.2.2 Реакции полимеризации
- •6.2.3. Параллельные реакции
- •6.2.4. Комбинация реактора смешения с реактором вытеснения
- •6.3. Эскизная конструктивная разработка основной химической аппаратуры
- •6.3.1. Общие положения
- •6.3.2. Реакторы
- •6.4. Оптимизация процессов химической технологии
- •Глава 7 уравнения материального баланса технологического процесса
- •7.1. Стехиометрические расчеты
- •7.2. Общее уравнение баланса массы
- •7.3. Практический материальный баланс
- •7.4. Физико-химические основы технологического процесса
- •Глава8 технологический расчет основной и вспомогательной аппаратуры
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Расчет объемов реакторов
- •8.2.1. Основные положения химической кинетики
- •8.2.2. Расчет идеальных реакторов
- •8.3. Определение объемов аппарата
- •Глава 9 тепловой расчет основного оборудования
- •9.1. Общее уравнение баланса энергии
- •9.2. Практический тепловой баланс
- •9.3. Теплообмен в реакторах
- •9.4. Расчет энтальпий и теплоемкостей
- •9.5. Расчет реактора периодического действия
- •9.6. Степень термодинамического совершенства технологических процессов
- •Глава 10 гидравлические расчеты
- •10.1. Расчет диаметра трубопровода
- •10.2. Расчет гидравлических сопротивлений в трубопроводе
- •10.3. Гидравлическое сопротивление кожухотрубчатых теплообменников
- •10.4. Подбор насосов
- •Глава 11 механический расчет
- •11.1. Расчет сварных химических аппаратов
- •11.1.1. Основные расчетные параметры
- •11.1.2. Расчет на механическую прочность
- •11.1.3 Требования к конструированию.
- •11.1.4 Расчет цилиндрических обечаек.
- •11.1.6. Подбор стандартных элементов
- •11.2. Расчет толстостенных аппаратов
- •Глава 12 конструкционные материалы в химическом машиностроении
- •12.1. Виды конструкционных материалов
- •12.2. Коррозия металлов и сплавов
- •12.2.1. Виды коррозии
- •12.2.2. Виды коррозионных разрушений
- •12.2.3. Способы борьбы с коррозией
- •12.3. Влияние материала на конструкцию аппарата и способ его изготовления
- •12.3.1. Конструкционные особенности аппаратов из высоколегированных сталей
- •12.3.2. Конструктивные особенности эмалированных аппаратов
- •12.3.3. Конструктивные особенности аппаратов из цветных металлов
- •12.3.4. Конструктивные особенности аппаратов из пластмасс
- •Глава 13 оформление отдельных элементов химической аппаратуры
- •13.1. Оформление поверхности теплообмена
- •13.2. Перемешивающие устройства
- •13.3. Уплотнения вращающихся деталей
- •Глава 14 трубопроводы и трубопроводная арматура
- •Глава 15 вспомогательное оборудование химических заводов
- •15.1. Виды вспомогательного оборудования
- •15.2. Транспортные средства
- •15.2.1. Классификация транспортных средств для твердых материалов
- •15.2.2. Машины для транспортировки жидкостей и газов
- •Список рекомендованой литературы
- •1Вимоги до оформлення розрахунково-пояснювальної записки та графічної частини
- •1.1 Загальні вимоги
- •1.2 Вимоги до тексту
- •1.2.10. Оформлення ілюстрацій і додатків.
- •1.3 Оформлення графічної частини
- •2 Склад розрахунково-пояснювальної записки
- •3 Стандартизація і метрологія
- •4 Матеріалоємність і ресурсозбереження
- •5 Будівельна частина
- •5.1 Вибір майданчика для будівництва
- •5.2 Пов’язування технологічної лінії з об’ємно-планувальним рішенням промислової будови
- •5.3 Вибір конструктивного рішення будівлі
- •5.4 Допоміжні будівлі і приміщення
Глава 4 введение в проектирование
4.1. Проектно-сметная документация
Проект любого химического производства - это комплекс технической документации, включающий пояснительные записки, расчеты, чертежи, сметы, соответствующие заданию на проектирование. Проект выполняется на основе научно-исследовательских данных и опыта эксплуатации наиболее современных действующих заводов.
Следует отметить, что определяющей частью проекта химического предприятия или отдельного производства является механико-техническая часть, разработка которой включает:
- выбор метода производства, отвечающего конкретным условиям;
- создание принципиальной и монтажно-технологической схемы производства;
- технический расчет, выбор или разработку необходимого технологического оборудования и его рациональное размещение;
- механизацию и автоматизацию всех непрерывных и периодических процессов.
По мере решения этих вопросов переходят к основным частям проекта: архитек-
турно-строительной, энергетической, технологической, контролю и автоматиза-
ции и т.д.
Материал охватывает две области проектирования. В первой - это приемы и методы разработки технологических схем проектируемого производства, сравнительный анализ и обоснование выбранного метода производства в соответствии с конкретными условиями, определение основных и вспомогательных физико-химических процессов и их последовательности, аппаратурное оформление технологического процесса, выбор трубопроводной арматуры. Вторая - посвящена технологическим расчетам основного и вспомогательного оборудования (материальному, тепловому, гидравлическому и др.), основам конструирования реакторов, выбору конструкционного материала и т.д.
При работе над проектными заданиями студенты могут выполнять различные по объему и глубине разработки, которые сводятся, в основном, к следующей тематике:
1) проекты новых отдельных установок или небольших технологических узлов, состоящих из нескольких единиц оборудования;
2) проект реконструкции (расширения) действующего производства (цеха, отделе-
ния);
3) проекты новых производств (цехов, отделений).
Совершенно очевидно, что при разной трудоемкости проектных заданий, содержание проектных записок и их объемы будут различными. Несмотря на это, есть разделы пояснительных записок дипломных (курсовых) проектов, которые почти повсеместно являются обязательными, т.е. включены в их содержание. Такими разделами являются: технико-экономическое обоснование или необходимость проектирования, обоснование и выбор расчетов, технологическая схема материальных и тепловых потоков, материальные и тепловые расчеты, расчеты химических реакторов, гидравлические и механические расчеты и др.
4.2. Технико-экономическое обоснование проекта
Технико-экономическое обоснование - это предпроектный документ, уточняющий и дополняющий схемы развития и размещения отраслей химической промышленности в части размещения намечаемого к проектированию и строительству предприятия, его производственной мощности, номенклатуры продукции, обеспечения сырьем, полуфабрикатами, топливом, электроэнергией и водой, основных строительных и технологических решений и важнейших технико-экономических показателей производства и строительства предприятия. Обоснование технологической схемы, материальные и тепловые расчеты, расчеты химических реакторов.