Технологические схемы (1275). Методические указания по курсовому проектированию и оформлению дипломных работ Схемы химикотехнологических процессов
 Скачать 6.23 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова Кафедры: « Инженерная графика», «Процессы и аппараты химической технологии» и «Системы управления и автоматизация химико-технологических процессов» Носов Г.А, Лапшенков Г.И., Вышнепольский В.И., Беглов И.А. Схемы химико-технологических процессов Методические указания по выполнению курсовых и дипломных работ Москва, 2011 http://www.mitht.ru/e-library 2 УДК 66.01(076) Рецензенты: проф. Брук Л.Г., проф. Захаров М.К. Авторы: Г.А.Носов, Г.И.Лапшенков, В.И.Вышнепольский, И.А. Беглов. Методические указания по курсовому проектированию и оформлению дипломных работ «Схемы химико-технологических процессов». // М.: МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 2011, с. 56. Методические указания предназначены для студентов всех специальностей МИТХТ им. М.В.Ломоносова, выполняющих курсовой проект по курсу ПАХТ, студентов, изучающих курс «Системы управления и автоматизации химико-технологических процессов», а также студентов старших курсов, выполняющих курсовые и квалификационные работы. Утверждено библиотечно-издательской комиссией МИТХТ им. М.В.Ломоносова в качестве учебного пособия. © МИТХТ им. М.В.Ломоносова http://www.mitht.ru/e-library 3 Содержание Введение…………………………………………………………………………… 4 1. Общие требования к выполнению технологических схем…………………. 4 2. Обозначения трубопроводов и трубопроводной арматуры………………… 7 3. Обозначения трубопроводов и трубопроводной арматуры………………… 17 4. Примеры технологических схем……………………………………………… 20 4.1.Общие сведения о химико-технологических схемах…………………… 20 4.2.Ректификационные установки…………………………………………… 22 4.3.Выпарные установки……………………………………………………… 23 4.4.Сушильные установки……………………………………………….......... 24 4.5.Другие установки…………………………………………………….......... 26 5. Функциональные схемы автоматизации и их описание…………………….. 26 Рекомендуемая литература………………………………………………….......... 45 Приложения……………………………………………………………………….. 46 http://www.mitht.ru/e-library 4 Введение Графическая часть курсового проекта по ПАХТ, а также квалификационных работ наряду с чертежами общего вида основных аппаратов обычно включает в себя технологические схемы разрабатываемых установок. При этом они должны удовлетворять современным требованиям ЕСКД, предъявляемым к техническим проектам. Схема это конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений и обозначений составные части установок, их назначение и связи между ними. ГОСТ 2.701-76 устанавливает виды и типы схем, их обозначение и общие требования к выполнению схем. В зависимости от характера элементов и связей, входящих в состав изделий (установки), схемы подразделяются на виды, каждый из которых обозначается буквой: энергетическая – Э; гидравлическая – Г; пневматическая – П; кинематическая – К; вакуумная - В; газовая – Х; автоматизация – А; комбинированная – С. В зависимости от основного назначения схемы делятся на типы, каждый из которых обозначается цифрой: 1 – структурные; 2 - функциональные; 3 – принципиальные, 4 – схемы соединений (монтажные), 5 – схемы подключений; 6 – общие схемы; 7 – схемы расположения. К сожалению, в системе ЕСКД (ГОСТ 2.701-76) отсутствуют требования к выполнению схем химико-технологических процессов. Поэтому при выполнении этих схем следует руководствоваться РТМ 26-79-72, разработанным НИИХИММАШем. Этот РТМ устанавливает дополнительный вид схем – «Технологические схемы», которые обозначают буквой «Т». При этом в зависимости от основного назначения технологической схемы РТМ 26-79-72 устанавливает следующие типы химико- технологических схем: - схема принципиальная – ТЗ; - схема соединений (монтажная) – Т4; - схема общая – Т6. В пояснительной записке к курсовому проекту, а также в пояснительных записках квалификационных работ следует приводить достаточно полное описание технологических схем. В этом описании желательно указать технологические параметры основных потоков (фазовый состав, температуру, давление, концентрацию и др.), а также указать назначение и конструктивные особенности используемого оборудования (например, одноходовой теплообменник, выпарной аппарат с выносной греющей камерой, насадочная ректификационная колонна, центробежный насос и т.д.). 1. Общие требования к выполнению технологических схем При выполнении курсового проекта по ПАХТ технологические схемы выполняются на листах стандартных форматов, предпочтительно формата А1 или А2. Допускается применение дополнительных форматов согласно ГОСТ 2.301-68. На технологической схеме должны быть показаны все ее основные элементы (аппараты, машины, механизмы и пр.), входящие в установку, указаны основные технологические связи между аппаратами (трубопроводы), а также показаны элементы, имеющие самостоятельное функциональное назначение (насосы, воздуходувки, гидравлические затворы, конденсатоотводчики, арматура и т.д.) [1]. Схема должна содержать стандартные изображения аппаратов, машин и других устройств, входящих в установку. На схеме указываются также точки замера и контроля параметров процесса. Графические изображения изделий (аппаратов, машин, механизмов и т.п.) должны обеспечивать четкость схемы. Они должны выполняться в размерах, установленных в стандартах. Если в стандартах размеры не установлены, то допускается пропорциональное увеличение или уменьшение их изображений. Для определения размеров условных графических изображений на схемах аппараты можно условно разделить на три группы: http://www.mitht.ru/e-library 5 а) колонные аппараты, барабанные сушилки, ленточные транспортеры; б) емкости, бункера, теплообменники, холодильники, дефлегматоры, фильтры, отстойники, реактора; в) циклоны, дозаторы, гидрозатворы. На рис.1.1 приведены рекомендуемые габаритные размеры условных изображений указанных выше групп аппаратов. При этом величину а желательно выбирать в зависимости от размера формата и сложности схемы. Для формата А2 величина а лежит в диапазоне 20….50 мм. Диаметр условного изображения центробежного насоса – 10 мм, вентилятора - 12 мм, стороны квадрата изображения конденсатоотводчика – 8 мм. Расстояния между соседними условными графическими изображениями должно быть не менее 20…25 мм. Рис. 1.1. Рекомендуемые размеры условных графических изображений аппаратов. Условные изображения элементов выполняются на схемах в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах. Если в стандартах отсутствуют специальные указания, то изображения могут быть повернутыми на угол кратный 90 о или на 45 о в зависимости от реального расположения аппарата в установке. Допускается также зеркальное изображение элементов схем. Расстояние между соседними параллельными линиями связи (представляющими собой условные изображения трубопроводов, импульсных трубок, провода и т.п.) должны быть не менее 3 мм. Поле листа технологической схемы заполняется следующим образом (см. Приложение 1): - с левой стороны (на большой части поля листа) следует располагать графические изображения схемы; - в правом нижнем углу помещают основную надпись, которую следует выполнять по ГОСТ 2.104 (см. форма 1, Приложение 2); - перечень основных составных частей и элементов схемы помещается над основной надписью (на расстоянии не меньше 12 мм от основной надписи) в виде таблицы (форма 2, Приложение 2), которая заполняется сверху вниз; - над перечнем составных частей помещается таблица условных обозначений трубопроводов (форма 3, Приложение 2); - таблица точек замера и контроля технологических параметров располагается в верхней части листа схемы (форма 4, Приложение 2). При заполнении таблицы основных составных частей (формы 2) в графе «Обозначение» следует приводить буквенные обозначения составных элементов схемы http://www.mitht.ru/e-library 6 (аппаратов, машин и арматуры), как правило, соответствующее начальной букве их наименований. Рекомендуемые обозначения элементов химико-технологических схем приведены в таблице 1.1. Таблица 1.1. Условные обозначения аппаратов и арматуры Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Абсорбер А Бункер Б Аппарат выпарной АВ Фильтр Ф Колонна ректификационная КР Конденсатор барометрический КБ Теплообменник Т Емкость Е Дефлегматор Д Вентилятор В Подогреватель П Насос Н Холодильник Х Компрессор К Кипетильник К Вентиль регулирующий ВР Сушилка С Вентиль запорный ВЗ Барабанная сушилка БС Кран пробковый КП Конденсатоотводчик КО Кран проходной КПр Циклон Ц Уровнемер У Отстойник О Предохранительный клапан ПК Кроме указанных в таблице 1.1 элементов технологических схем могут быть использованы и другие обозначения с их расшифровкой в перечне основных составных элементов (см. форму 2). При наличии в схеме нескольких элементов одного названия используют числовые индексы, записываемые с правой стороны буквенного обозначения. Для основных аппаратов высота числового индекса равна высоте букв, например: А1, А2, В1, В2. Для арматуры и приборов высота числового индекса равна половине высоты букв, например: В3 1 , В3 2 , КП 1 , КП 2 В графе «Наименование» приводится наименование аппарата или устройства. В графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента или устройства, не содержащиеся в его наименовании (марка аппарата, производительность, габаритные размеры и т.п.). Буквенные обозначения элементов схемы следует проставлять для аппаратов и машин непосредственно на их изображении, а при малом масштабе – в непосредственной близости от изображения; для арматуры – рядом с ее изображением. Стандартные графические изображения аппаратов, машин и других устройств приведены ниже (см. раздел 2 - обозначение оборудования). Все оборудование (машины, аппараты, насосы и др.) на схеме вычерчивают сплошными толстыми линиями толщиной 0,3….0,5 мм, а трубопроводы и арматуру - также сплошными основными линиями (ГОСТ 2.303-68). Разводку трубопроводов и их подводку к оборудованию показывают схематично, причем она должна отходить от основных магистральных трубопроводов, показанных ниже или выше оборудования, изображенного на схеме. Допускается показывать линии магистральных трубопроводов одновременно снизу и сверху схемы. Линии трубопроводов, а также расположенные на них арматуру и приборы следует показывать на схеме горизонтально или вертикально, параллельно линиям рамки формата. Для того чтобы схема читалась легко необходимо минимизировать количество пересечений и изгибов линий связи трубопроводов. http://www.mitht.ru/e-library 7 Условные изображения и обозначения трубопроводов, принятые на схеме, должны быть расшифрованы в таблице условных обозначений (см. форму 3, Приложение 2). Условные обозначения трубопроводов и их составных элементов приведены в разделе 3. Пересекать изображения аппаратов, машин и других изделий линиями трубопроводов не допускается. Основные магистральные трубопроводы, от которых отводятся трубопроводы данной схемы, должны быть показаны горизонтальными линиями. На каждом трубопроводе у места его отвода от магистрального трубопровода или места подключения к аппарату нужно проставлять стрелки, указывающие направление движения потока и условное обозначение вида среды: светлые – газ или пар, темные – жидкость или сыпучий твердый материал. Графические изображения и размеры стрелок регламентируются ГОСТ 2.721-74 (см. таблицу 1.2). В начале и на концах магистральных трубопроводов допускаются словесные указания наименований потоков или их направлений (например: исходная смесь, греющий пар, конденсат, на склад, в атмосферу, на сжигание и т.д.). При совмещении технологической схемы со схемой автоматизации условные линии, ограничивающие место размещения приборов и аппаратуры, необходимо располагать под изображением технологической схемы. Приборы и другие устройства контроля параметров и автоматизации технологических процессов должны быть показаны на схеме в соответствии с их действительным расположением и изображены согласно их условным графическим изображениям по действующим стандартам (см. раздел 5). Показанные на оборудовании или трубопроводах приборы для точек замера и контроля температуры, давления, расхода среды и т.п. следует записывать в таблицу (см. форму 4, Приложение 2). Таблица 1.2. Обозначения потоков (по ГОСТ 2.721-74) Поток Обозначение Жидкость: - в одном направлении (например, направо) - в обоих направлениях Газ: - в одном направлении (например, налево) - в обоих направлениях 2. Обозначения оборудования Оборудование (машины, аппараты и различные устройства) на технологической схеме должно быть показано в виде их стандартных условных изображений. В таблице 2.1 приведены стандартные условные обозначения основных элементов аппаратов (обечаек, днищ и корпусов), работающих при различном давлении. В таблицах 2.2 – 2.10 представлены стандартные изображения наиболее распространенного оборудования с указанием соответствующих стандартов. Рекомендуемые условные обозначения некоторых устройств [1], отсутствующих в стандартах, приведены в таблице 2.11. При отсутствии стандарта на изображение используемого оборудования его изображают схематически в виде конструкторского очертания. При этом должны быть показаны основные технологические штуцера, загрузочные люки, входы и выходы основных продуктов [1]. http://www.mitht.ru/e-library 8 При необходимости допускается смещение штуцеров и отверстий по отношению к их истинному расположению, но с соблюдением их технологического назначения и взаимосвязи. Таблица 2.1. Обозначения основных элементов аппаратов (по ГОСТ 2.788-74) Элемент Обозначение Аппарат Обозначение Обечайки: а) под атмосферным давлением б) под внутренним давлением выше атмосферного в) под внутренним давлением ниже атмосферного Днища: а) под атмосферным давлением б) под внутренним давлением выше атмосферного в) под внутренним давлением ниже атмосферного Корпуса аппаратов: а) под атмосферным давлением б) под внутренним давлением выше атмосферного в) под внутренним давлением ниже атмосферного Таблица 2.2. Обозначения емкостей, конденсатоотводчиков и других элементов технологических схем Аппарат Обозначение Аппарат Обозначение Гидробак: а) открытый под атмосферным давлением то же, со сливным трубопроводом выше уровня рабочей жидкости; то же, со сливным трубопроводом ниже уровня рабочей жидкости; Аккумулятор гидравлический или пневматический (ресивер) а) общее обозначение б) гидравлический (без указания принципа действия) Мембрана прорыва http://www.mitht.ru/e-library 9 то же, с трубопроводом для слива из бака. б) закрытый под давлением выше атмосферного в) закрытый под давлением ниже атмосферного. Заборник воздуха из атмосферы Заливная горловина, воронка, заправочный штуцер и т.п. Кондесатоотводчик Таблица 2.3. Обозначения емкостных аппаратов с механическими перемешивающими устройствами (по ГОСТ 2.793-79) Аппарат Обозначение Аппарат Обозначение Открытый аппарат Открытый аппарат с обогревом или охлаждением Закрытый аппарат при атмосферном давлении Закрытый аппарат при атмосферном давлении с обогревом или охлаждением Закрытый аппарат при избыточном давлении Открытый аппарат с электрическим обогревом Закрытый аппарат при давлении ниже атмосферного Закрытый аппарат с электрическим обогревом http://www.mitht.ru/e-library 10 Таблица 2.4. Обозначения теплообменных аппаратов (по ГОСТ 2.789-74) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Аппараты теплообменные кожухотрубчатые: а) с неподвижными трубными решетками при давлении в трубах и межтрубном пространстве выше атмосферного; б) с неподвижными трубными решетками при давлении в трубах выше, а в межтрубном пространстве ниже атмосферного; в) с температурным компенсатором на кожухе при давлении в трубах и в межтрубном пространстве выше атмосферного. Аппарат теплообменный кожухотрубчатый многоходовой Аппараты теплообменные листовые: а) спиральные б) пластинчатые разборные Аппарат теплообменный регенеративный Аппарат теплообменный с наружным обогревом Аппарат теплообменный с электическим обогревом Аппарат теплообменный с воздушным охлаждением Конденсатор смешения Калорифер Градирни Примечание. В таблице 2.4 приведены изображения лишь отдельных типов теплообменного оборудования. Обозначения других теплообменных аппаратов (см. ГОСТ 2.789-74). http://www.mitht.ru/e-library 11 Таблица 2.5. Обозначения выпарных аппаратов и их элементов (по ГОСТ 2.788-74) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Аппараты выпарные с естественной циркуляцией: а) с сосной греющей камерой в) с выносной циркулирующей трубой б) с выносной греющей камерой Аппарат выпарной с погружнным горением Аппараты выпарные с принудительной циркуляцией: а) с сосной греющей камерой б) с выносной греющей камерой Аппарат выпарной со свободно падающей пленкой Аппарат выпарной роторный http://www.mitht.ru/e-library 12 Таблица 2.6. Обозначения колонных аппаратов (по ГОСТ 2.790-74) Аппараты Обозначение Аппараты Обозначение Колонны тарельчатые (общее обозначение) Колонны с ситчато- клапанными тарелками Колонны с колпачковыми тарелками Колонны с решетчато- провальными тарелками Колонны с клапанными тарелками Колонны со струйными тарелками Колонны с клапанными тарелками под давлением ниже атмосферного Колонны насадочные Колонны с ситчатыми тарелками под давлением выше атмосферного Колонны насадочные с регулярной насадкой Колонны с ситчатыми тарелками и отбойными элементами Колонны роторные http://www.mitht.ru/e-library 13 |