- •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
5.3 Вибір конструктивного рішення будівлі
Одноповерхові будівлі проектують каркасними. Каркас оформляють у вигляді поперечних рам з вміщеними у фундаменти колонами і шарнірно сполученими з ними поперечними несучими конструкціями (ферми, балки) плит покриття. Поздовжні балки, підстропильні ферми і балки сполучають з колонами також шарнірно.
Жорсткість каркасу у поздовжньому напрямку забезпечуються при невеликих висотах розміщенням колон у фундаменті , а при великих висотах - вертикальними сталевими зв’язками між колонами в одному кроці колон температурного відсіку.
Каркас одноповерхового виробничого будинку слід виконувати зі збірного залізобетону, сталевим або змішаним.
Збірний залізобетонний каркас одноповерхових виробничих будівель складається із колон прямокутного перетину, двогілкових колон (можливе використання колон двотаврового перетину).
Несучі конструкції покрить: для прогонів 5, 9, 12м - збірні залізобетонні балки; для прогонів 18м - балки і ферми (балка для кроку 6м, ферми для кроків 6 і 12м); для прогонів 24м - тільки ферми; для прогонів 30 і 36 м - сталеві ферми.
Підкранові балки прийняті у вигляді зварних двотаврів і розроблені під відповідну вантажопідйомність кранів.
Для покриття використовують збірні залізобетонні плити розмірами: 6х3 і 6х1,5м висотою 300мм, 12х3 і 12х1,5м висотою 450мм, а також сталевий профільний настил.
Стінові панелі для одноповерхових будівель мають висоту 900, 1200 і 1800мм і довжину 6 і 12м. Для будівель, які не опалюються, використовують ребристі стінові панелі, а для будівель, які опалюються, - суцільні з товщиною 160, 200, 240 і 300мм, довжиною 6м - із легких і пористих бетонів, товщиною 300мм і довжиною 12м – із легких бетонів.
Для збільшення природного освітлення робочих місць в промислових будівлях встановлюють світлові ліхтарі, які часто використовують для аерації приміщень. Світлові ліхтарі шириною 6м використовують для прогонів, ширина яких 12 і 18м. Якщо ширина прогону 24, 30 і 36м, то ширина ліхтаря – 12м. Довжина ліхтарів не перевищує, як правило, 84м.
Висоту віконних прорізей слід приймати рівною величині, що кратна
0,6м, а ширину – величині, що кратна 0,5м. Номінальна ширина прорізей складає 1,5; 3; 4,5; 6м.
Ворота промислових будівель за конструкцією поділяються на двійчасті
(двостулкові), роздвижні, підйомні, підйомно-поворотні і відкотні.
Розміри воріт змінюються для різних транспортних засобів і складають /ширина х висота/, м: залізничні колії - 4, 7 х 5, 6; бортові вантажні автомобілі – 3х3; автонавантажувачі вантажністю, т: 0,75 - 2 х 2,4; 5 - 3 х 3,6; 10 - 4 х 4,2
Ворота, двері, драбини, перегородки, рейкові колії, піднімально-транспортне обладнання зображують умовними позначками згідно з ГОСТ 21107-78.
При розміщенні обладнання в цеху виконують ряд умов, що регламентуються нормами технологічного проектування промислових підприємств. Ширину основних проходів в місцях постійного знаходження робітників проектують не менше 2м. Проходи біля віконних прорізей повинні бути не менше 1 м.
5.4 Допоміжні будівлі і приміщення
Проектування допоміжних будівель і приміщень виробничих підприємств, що призначені для культурно-побутового обслуговування трудящих, виконують згідно з СНиП 2.09.04-87.
Допоміжні приміщення рекомендується розміщувати в прибудовах до виробничих будівель. Якщо неможна виконати вимоги аерації і захистити допоміжні приміщення від виробничих шкідливостей, то приміщення розміщують у спеціальних будівлях.
Висоту поверхів допоміжних будівель у залежності від умов приймають рівною: 3; 3,3; 3,6; 4,2 м.
Гардеробні призначаються для зберігання домашньої і спеціальної одежі. Розміри відділень шаф повинні бути: глибина – 50 см, висота 165 см, ширина – 25 - 40см згідно зі СНиП 2.09.04-8. В гардеробних повинні передбачатися лави шириною 25см, що розташовані вздовж шаф. Норми проектування гардеробних подані в СНиП 2.09.04-87.
Кімнати для миття розміщуються сумісно з гардеробними. При них передбачають кімнати для переодягання, які обладнані лавами і вішалками. Кімнати для миття обладнують відкритими кабінами, що огороджені з трьох сторін. Кабіни відділяють одна від одної перегородками із вологостійких матеріалів висотою від підлоги на 1,8м. Перегородки не доходять до підлоги на 0,2м. Розміщувати кімнати для миття біля зовнішніх стін неприпустимо. Кількість сіток для миття визначають із розрахунку кількості робітників, що працюють в найбільш багаточисельній зміні. Вона коливається в залежності від груп виробничих процесів: для чоловіків – від 3 до 15 і для жінок - від 3 до 12.
Вбиральні в багатоповерхових виробничих будинках повинні бути на кожному поверсі. Відстань від робочих місць до вбиральні не повинна бути більше 75м, а на території підприємства – 150м. Вхід до вбиральні роблять через тамбури. Кількість санітарних приладів у вбиральнях розраховується у залежності від числа працюючих у найбільш чисельній зміні із розрахунку 15 чоловік на один санітарний прилад.
Умивальні і вбиральні неприпустимо розміщувати під приміщеннями
конструкторських бюро, управлінь, організацій харчування. Приміщення для
відпочинку розміщують на відстані не менше 75м від робочих місць. Площу цих приміщень визначають із розрахунку 0,2кв.м на одного працюючого в багаточисельній зміні, але не менше 18кв.м.