Технологические схемы (1275). Методические указания по курсовому проектированию и оформлению дипломных работ Схемы химикотехнологических процессов
 Скачать 6.23 Mb.
|
|
Таблица 2.7. Обозначения сушильных аппаратов (по ГОСТ 2.792-74) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Шкафы сушильные Сушилка ленточная Сушилка одновальцевая Сушилка шнековая Сушилка распылительная с центробежным распылением Сушилка барабанная Сушилка распылительная с форсуночным распылением Сушилка роторная Сушилка с кипящим слоем Сушилка трубчатая Сушилка циклонная Сушилка полочная Сушилка шахтная Сушилка сублимационная http://www.mitht.ru/e-library 14 Таблица 2.8. Обозначения отстойников и фильтров (по ГОСТ 2.791-74) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Отстойник бассейновый Фильтр тарельчатый Отстойник однокамерный Фильтр ковшовый карусельный Отстойник многокамерный Фильтр ленточный Фильтр песочный гидростатический Друк-фильтр Гидроциклон Нутч-фильтр (фильтр вакуумный) Фильтр барабанный Фильтр-пресс с вертикальными плитами http://www.mitht.ru/e-library 15 Таблица 2.9. Обозначения дозирующих и питающих устройств (по ГОСТ 2.794-79) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Питатели с тяговыми элементами: а) ленточные Дозаторы объемные: а)шестеренчатые б) пластинчатые б) лопастные в) скребковые в) кольцевые г) на воздушной подушке г) винтовые (шнековые) Питатели с вращающимися элементами: а) тарельчатые д) поршневые б) лопастные е) дисковые в) барабанные Дозаторы жидкостные г) винтовые Дозаторы весовые дискретного действия д) вибрационные Дозаторы весовые непрерывного действия http://www.mitht.ru/e-library 16 Таблица 2.10. Обозначения насосов и вентиляторов (по ГОСТ 2.782-68) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Насос центробежный Насос струйный (общее обозначение) Насос шестеренчатый Насос пароструйный Насос поршневой Вентилятор центробежный Насос винтовой Вентилятор осевой Таблица 2.11. Рекомендуемых обозначений некоторых устройств, отсутствующих в стандартах Устройство Обозначение Устройство Обозначение Бункер Вакуум- насос Бункер с дозатором Смотровой фонарь Гидрозатвор Огнепреградитель Закрытая сливная воронка с гидрозатвором Брызгоотделитель Топка Ленточный транспортер http://www.mitht.ru/e-library 17 3. Обозначения трубопроводов и трубопроводной арматуры Разводку трубопроводов к оборудованию на схемах показывают схематично. Трубопроводы должны отходить от основных магистральных трубопроводов, показанных ниже или выше оборудования, изображенного на схеме. Допускается показывать линии магистральных трубопроводов одновременно снизу и сверху схемы. Условные обозначения трубопроводов, элементов трубопроводов и трубопроводной арматуры следует производить согласно действующим стандартам: обозначение трубопроводов для жидкостей и газов – ГОСТ 3.464-63 (см. таблицу 3.1); обозначение трубопроводной системы водоснабжения, теплоснабжения и канализации - ГОСТ 21.106-78 (см. таблицу 3.2); обозначение элементов трубопроводов – ГОСТ 2.784-70 (см. таблицу 3.3); обозначение арматуры трубопроводной – ГОСТ 2.785-70 (см. таблицу 3.4). Более полные условные обозначения элементов трубопроводов и линий связи приведены в ГОСТ 3.464-63, ГОСТ 2.784-70, ГОСТ 2.784-70 и ГОСТ 21.106-78. Таблица 3.1. Условные обозначения трубопроводов для некоторых жидкостей и газов (по ГОСТ 3.464-63) Среда Обозначение Среда Обозначение Вода 1 1 Масло 14 14 Пар 2 2 Жидкое горючее 15 15 Воздух 3 3 Водород 16 16 Азот 4 4 Ацетилен 17 17 Кислород 5 5 Фреон 18 18 Аргон 6 6 Метан 19 19 Неон 7 7 Этан 20 20 Гелий 8 8 Этилен 21 21 Криптон 9 9 Пропан 22 22 Ксенон 10 10 Пропилен 23 23 Аммиак 11 11 Бутан 24 24 Кислота 12 12 Бутилен 25 25 Щелочь 13 13 Вакуум 27 27 Таблица 3.2. Обозначения некоторых трубопроводов систем водоснабжения, канализации и теплоснабжения по (ГОСТ 21.106 -78) Трубопровод Обозначение Трубопровод Обозначение Водопровод: общее обозначение хозяйственно-питьевой противопожарный производственный: общее обозначение оборотной воды подающей оборотной воды обратной умягченной воды речной воды речной осветленной воды подземной воды В0 В1 В2 В3 В4 В5 В6 В7 В8 В9 Теплопровод: общее обозначение трубопровод горячей воды для отопления и вентиляции: подающий обратный трубопровод горячей воды для горячего водоснабжения: подающий Т0 Т1 Т2 Т3 http://www.mitht.ru/e-library 18 Канализация: общее обозначение бытовая дождевая производственная: общее обозначение механически загрязненных вод иловая шламосодержащих вод химически загрязнен. вод кислых вод щелочных вод К0 К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9 циркуляционный трубопровод горячей воды для технологических процессов: подающий обратный трубопровод для пара трубопровод для конденсата (конденсатопровод) Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 Таблица 3.3. Обозначения некоторых элементов трубопроводов по (ГОСТ 21.106 -78) Элемент Обозначение Элемент Обозначение Трубопровод, линии связи: а) всасывания, напора, слива; б) дренажа, выпуска воздуха, отвод конденсата Соединения трубопроводов Пересечение трубопроводов Подвод жидкости под давлением Подвод воздуха (газа, пара) Согласно действующей системе ЕСКД обозначение транспортной среды может быть как цифровое, так и буквенно-цифровое [1]. Ниже приведены некоторые примеры обозначений трубопроводов согласно ГОСТ 3.464 -63: вода 1 1 1 пар 2 2 2 воздух 3 3 3 Расстояния между соседними числами на линиях трубопроводов должны быть не менее 50 мм. Для более детального указания состояния среды к цифровому обозначению допускается добавлять буквенный или цифровой индекс, например: вода теплая 1 т 1 т 1 т пар перегретый 2 п 2 п 2 п пар насыщенный 2 н 2 н 2 н http://www.mitht.ru/e-library 19 Таблица 3.4. Обозначения трубопроводной арматуры (по ГОСТ 2.785 -70) Арматура Обозначение Арматура Обозначение Вентиль (клапан) запорный: а) проходной б) угловой Вентиль (клапан) регулирующий: а) проходной б) угловой Клапан предохранительный: а) проходной б) угловой Клапан дроссельный Клапан редукционный* Задвижка Клапан обратный**: а) проходной б) угловой Примечание. * Вершина треугольника должна быть направлена в сторону повышения давления. ** Движение рабочей среды через клапан должно быть направлено от белого треугольника к черному. Согласно ГОСТ 21.106-78 предусматривается буквенно-цифровое обозначение трубопроводов, например: трубопровод для оборотной воды Т3 Т3 трубопровод для горячей воды Т5 Т5 трубопровод для пара Т7 Т7 трубопровод для конденсата Т8 Т8 канализационный трубопровод К7 К7 На трубопроводах должны быть указаны: их размеры (наружный диаметр и толщина стенки), материал и сведения о внутреннем антикоррозионном покрытии или их наружной изоляции при наличии последних. Данные указания должны даваться над основным обозначением трубопровода (см. таблицу 3.5). http://www.mitht.ru/e-library 20 Таблица 3.5. Примеры обозначений трубопроводов № Обозначение Характеристика трубопроводов 1 57 × 3,5 – Ст 3 1 1 Трубопровод для воды, наружный диаметр 57 мм, толщина стенки 3,5 мм, материал сталь марки Ст 3. 2 32 × 2 – М3 19 19 Трубопровод для метана, наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 2 мм, материал медь марки М3. 3 76 ×3 - 10 Гуммирован 12 12 Трубопровод для раствора кислоты, наружный диаметр 76 мм, материал сталь марки 10 с внутренней гуммировкой. 4 D у 65 2 2 Трубопровод для пара с условным диаметром D у = 65 мм. 4. Примеры технологических схем 4.1. Общие сведения о технологических схемах Как уже отмечалось выше, на технологических схемах должны быть стандартные изображения технологического оборудования, арматуры и трубопроводов. Кроме этого, на трубопроводах и рядом с изображением аппаратов должны быть показаны точки замера и контроля технологических параметров. Установки для проведения массообменных и реакционных процессов, как правило, снабжаются приемными емкостями, в которые периодически (обычно раз в смену) загружаются исходные смеси, растворы, экстрагенты, растворители и т.д. Это обеспечивает более стабильные режимы работы таких установок. Установки часто также включают в себя емкости для приема и хранения продуктов разделения. В ряде случаев они также снабжаются емкостями для сбора промежуточных продуктов разделения или отдельных фракций. Иногда для проведения массообменных и реакционных процессов используется емкостное оборудование, снабженное нагревающими или охлаждающими элементами (рубашками, змеевиками, трубчатками и др.), что позволяет поддерживать жидкие среды при определенной температуре. Часто емкости снабжаются различными мешалками. Емкостное оборудование может эксплуатироваться при атмосферном, избыточном давлении или под вакуумом. Схематические изображения таких аппаратов приведены в таблицах 2.2 и 2.3. Емкости обычно снабжаются датчиками или уровнемерами. Поэтому рядом с изображением емкостей на схеме должны быть условно показаны точки замера и контроля уровня. Емкости как правило снабжаются заборниками атмосферного воздуха (воздушками). Для емкостей, работающих при атмосферном давлении, это исключает повышение давления в них при их заполнении жидкостями и создание вакуума при их опорожнении. Иногда к емкостям подводятся трубопроводы для подачи в них греющего пара или промывной воды. В этом случае емкости присоединяют к канализационным линиям для слива промывной воды или загрязненного конденсата. Это делается с целью упрощения процедур промывки или пропаривания емкостей при их профилактических осмотрах и проведении ремонтных работ. На линиях подачи исходных смесей, промежуточных фракций в аппараты и отвода конечных продуктов разделения из них должны быть установлены запорные вентили ВЗ. В ряде случаев на этих линиях предусматривают установку регулирующих вентилей ВР. http://www.mitht.ru/e-library 21 Часто установки для проведения технологических процессов снабжаются различными насосами, схематическое изображение которых приведено в таблице 2.10. Как известно, насосное оборудование является менее надежным по сравнению с аппаратами, используемыми для проведения тепловых, массообменных и реакционных процессов. Кроме этого, насосное оборудование требует периодического технического обслуживания, что требует его остановки. Поэтому для обеспечения стабильной подачи исходных смесей, растворов, экстрагентов, растворителей, реагентов и др. в аппараты для проведения тепловых, массообменных и реакционных процессов часто используют два или даже несколько дублирующих насосов. В этом случае на всасывающих и нагнетательных линиях имеются запорные вентили, что позволяет быстро переключать подачу жидких сред с одного насоса на другой. При проведении технологических процессов часто производится охлаждение, нагрев и испарение жидкостей, конденсация паров, а также нагрев и охлаждение газообразных потоков. Для этого используются различные теплообменные аппараты (кожухотрубчатые теплообменники, калориферы, контактные теплообменники, испарители, конденсаторы и т.д.). Схематические изображения таких аппаратов приведены в таблице 2.4. Горизонтальное или вертикальное изображение теплообменников на технологической схеме должно соответствовать выбранному типу теплообменника. При использовании в качестве теплоносителя греющего пара на линии его подачи в теплообменники, испарители, греющие камеры выпарных аппаратов и реактора должны быть предусмотрены запорные ВЗ и регулирующие вентили ВР, а также должны быть показаны точки контроля давления и замера расхода пара. На линиях отвода конденсата обычно устанавливается один или несколько конденсатоотводчиков КО. При этом параллельно конденсатоотводчику изображается байпасная линия. Перед каждым конденсатоотводчиком и после него, а также на байпасной линии устанавливаются запорные вентили ВЗ. Это позволяет при выходе из строя конденсатоотводчиков без нарушения режима работы установок быстро произвести их замену. Греющий пар обычно подается в межтрубное пространство теплообменников, испарителей и выпарных аппаратов. Если в греющем паре содержатся неконденсирующиеся газы (например, воздух), то его накопление в межтрубном пространстве может привести к снижению интенсивности теплообмена. В этом случае межтрубное пространство соединяется с линией периодической сдувки неконденсирующихся газов. На линиях подачи охлаждающей воды в теплообменные аппараты также должны быть установлены запорные и регулирующие вентили и показаны точки замера и контроля температуры и расхода воды. Для обеспечения нормальной работы теплообменников на линиях подачи или отвода жидких теплоносителей, нагреваемых или охлаждаемых сред (потоков) часто предусматриваются гидрозатворы (см. таблицу 2.11). Это гарантирует полное заполнение межтрубного и трубного пространства теплообменников теплоносителем и обеспечивает работу всех теплообменных элементов (труб, змеевиков и т.д.). Гидрозатворы также часто устанавливаются на линиях подачи или отвода жидких потоков. Для визуального контроля за ходом технологических процессов на трубопроводах иногда устанавливаются смотровые фонари (см. таблицу 2.11), а на линиях отвода паровых и газообразных потоков из массообменных аппаратов, контактных теплообменников и реакторов часто монтируются брызгоотделители. В ряде случаев на технологических схемах изображаются линии подвода и отвода воды, используемой при гидравлических испытаниях аппаратов (емкостей, теплообменников, выпарных аппаратов, колонн и др.). http://www.mitht.ru/e-library 22 4.2. Ректификационные установки Возможно несколько вариантов технологических схем ректификационных установок. При этом вид таких схем зависит от фазового состояния исходной смеси, подаваемой на разделение, количества используемых колонн, числа теплообменников, их типов и ряда других факторов. Как известно [2], исходная смесь может подаваться в ректификационную колонну в жидком, паровом виде или же в виде парожидкостной смеси. Для нагрева исходных смесей перед их подачей в колонну и обогрева испарителя чаще всего используется греющий пар. Иногда с целью экономии греющего пара для подогрева исходных смесей используется теплота дистиллята или кубового остатка. При ректификации высококипящих смесей обогрев испарителя и нагрев исходной смеси может осуществляться с использованием высокотемпературных теплоносителей. При разделении гетероазеотропных смесей ректификационные установки снабжаются аппаратами для расслаивания охлажденных дистиллятов. В случае разделения тройных и многокомпонентных смесей ректификационные установки снабжаются несколькими колоннами. При этом часто между потоками организуется рекуперативный теплообмен, что требует использования дополнительных теплообменников. Процесс ректификации может осуществляться в непрерывном и периодическом режимах. При его проведении могут использоваться колонны различной конструкции [2, 3]. При этом они могут работать под вакуумом, при атмосферном и избыточном давлении. Схематическое изображение наиболее распространенных ректификационных колонн приведено в таблице 2.6. При проведении процесса ректификации применяют разнообразное теплообменное оборудование схематическое, изображение которого приведено в таблице 2.4. При непрерывной ректификации в качестве испарителей кубовой жидкости (кипятильников) используются вертикальные кожухотрубчатые теплообменники. Такое расположение испарителя способствует циркуляции кубовой жидкости в контуре куб колонны - испаритель за счет термосифонного эффекта. Греющий пар подается в межтрубное пространство испарителя. В установках периодического действия часто используют горизонтальные испарители. При этом теплообменные элементы (трубчатки, змеевики) иногда размещают непосредственно в кубе ректификационных колонн. В качестве подогревателей исходных смесей используются одноходовые или многоходовые кожухотрубчатые теплообменники. Чаще такие теплообменники располагают в вертикальном положении. При этом греющий пар, также как и в испарителях, подается в трубное пространство теплообменников. Для конденсации паров дистиллята обычно используются горизонтальные теплообменники (конденсаторы). При этом охлаждающие агенты (чаще всего вода) подаются в трубное пространство конденсаторов, а пары дистиллята в межтрубное пространство. Конденсаторы могут быть одноходовыми и многоходовыми. Это определяется в результате технологических расчетов и зависит от наличия стандартных аппаратов. Дистилляты на выходе из конденсаторов и кубовые остатки на выходе из колонны обычно имеют высокую температуру и их необходимо охлаждать перед подачей в приемные емкости, так как хранить нагретые жидкости (особенно органические продукты) опасно. Для охлаждения дистиллятов и кубовых остатков можно использовать вертикальные или горизонтальные кожухотрубчатые одноходовые или многоходовые теплообменники. При этом холодильники для дистиллятов чаще располагают вертикально, а холодильники кубовых остатков горизонтально. Иногда в качестве конденсаторов паров дистиллята, холодильников дистиллята и кубовых остатков применяют теплообменники воздушного охлаждения. В |