Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

вариантов может быть выбран оптимальный, в котором используется какой-либо критерий (минимальные удельные капитальные вложения, минимальные энергетические затраты, максимальный выход товарной продукции, минимальная удельная металлоемкость и т.п.). Выбор критерия оптимальности диктуется спецификой процесса, стоимостью его отдельных составляющих, наличием нужных материалов, хладагентов, теплоносителей и т.п.

Расчет процессов и аппаратов является одним из основных факторов, обеспечивающих выбор экономически целесообразных и технически оправданных условий работы оборудования.

При использовании стандартизованной аппаратуры проводится проверочный расчет, задачей которого является обоснование производительности аппарата и режима его работы на основе имеющихся размеров, а также выявление возможности использования данного стандартного аппарата при заданных рабочих условиях.

Приняты три стадии проектирования:

проектное задание;

технический проект;

рабочие чертежи.

В проектном задании решаются основные принципиальные вопросы, определяются выбор технологической схемы процесса, набор основного оборудования. Расчеты выполняются по укрупненным показателям, позволяющим выбрать тип оборудования, его габариты, массу, энергетические и материальные затраты. Более подробные расчеты на этой стадии проектирования выполняются для оборудования нового типа.

В техническом проекте расчеты выполняются достаточно подробно, так чтобы на их основе можно было выполнить рабочие чертежи.

В рабочих чертежах разрабатывают подробную техническую документацию (чертежи, расчеты, макеты и т.п.), которая дает возможность изготовить необходимую технологическую оснастку, детали, узлы и аппарат в целом; эта документация позволяет осуществить конкретное материальное исполнение инженерных решений. При этом возможны коррективы технической документации, ранее принятой в техническом проекте.

Для расчета аппаратов необходимо задать производительность по сырью, полуфабрикатам или целевым продуктам, возможную продолжительность работы для аппарата непрерывного действия, продолжительность цикла работы и отдельных стадий для аппаратов периодического действия, выходы и качество получаемых продуктов или показатели, позволяющие определить их расчетом. В отдельных случаях задают рабочие параметры процесса (температуру, давление, время контакта и т.п.), проверяя их приемлемость при последующих расчетах.

В задании должны быть указаны как нормальные условия работы аппарата, так и возможные отклонения от них (максимальные и минимальные), особые условия и требования к ведению процесса, сведения о коррозионных и токсических свойствах перерабатываемых продуктов. При расчетах стандартизованных аппаратов обычно используют типовые методики.

На современном этапе развития техники и технологии проектирование машин и аппаратов нефтегазопереработки без применения САПР воспринимается как архаизм. Чертежи перспективной и конкурентноспособ-ной продукции, выполненные вручную на кульмане, могут произвести от-

рицательное впечатление, перечеркнув надежды на сотрудничество и выгодные контракты.

в настоящее время применяются следующие системы САПР:

CAD - Computor aided design - инженерное программное обеспечение для проектирования и конструирования;

САМ - Computor aided manufacturing - общее название инженерного программного обеспечения для подготовки производства;

CAE - Computor aided engineering - программное обеспечение для проведения расчетов (прочность, динамика, акустика и др.).

К современным CAD системам можно отнести AutoCAD - электронный кульман. SolidWorks, а также российскую систему T-FLEX CAD, разработанную в "Станкине" совместно с АО "Топ Системы".

Одной из наиболее распространенной в мире и в России среди CAD/CAM систем является Pro/ENGINEER американской фирмы Parametrie Texnology Corporation, охватывающая весь цикл конструирование - производство в машиностроении. К этой же фуппе относится также российская система "КОМПАС", разработанная в АО "Аскон".

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СОСТАВЛЕНИИ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ

Проведение любого процесса в химической технологии связано с использованием различных материалов и видов энергии, передаваемых главным образом в форме теплоты. Материальные балансы основаны на законе сохранения массы, а энергетические (тепловые) - на законе сохранения энергии.

И материальный, и энергетический балансы должны составляться как для процесса в целом, так и для отдельных его стадий.

Цель составления балансовых соотношений состоит в выявлении всех участвующих в процессе потоков вещества и энергии с учетом потерь и распределении их в соответствии с закономерностями процесса и типом применяемого аппарата (машины).

Принцип составления материальных (или энергетических) балансов заключается в том, что вводимые в систему потоки вещества (или энергии), составляющие приходные статьи баланса, должны равняться потокам вещества (или энергии), выводимым из системы, которые составляют расходные статьи баланса. В общем случае в расходные статьи баланса должны быть включены также потери вещества (или энергии).

Для неустановившегося процесса баланс составляется по принципу: разность между приходными и расходными статьями баланса равна изменению массы вещества (или количества энергии) в системе за данный отрезок времени. В частном случае отсутствия такого изменения получают материальный баланс установившегося процесса.

Материальный и энергетический (или тепловой) балансы могут быть составлены в виде уравнений, таблиц или схем с указанием соответствующих потоков вещества и энергии.

В табл. В-1 приведена одна из форм балансовых соотношений, а на рис. В-3 - схема потоков, используемых при составлении балансов.

В согласии с изложенными принципами можно записать следующие балансовые уравнения.

Для установившегося процесса:

материальный баланс

Таб ли ца В-1

Статьи материального ш теплового балансов процесса (потоки см. рис. В-3)

1-1 1-1

энергетический (тепловой) баланс

для неустановившегося процесса: материальный баланс

S\dG - S\dG"= dG;

энергетический (тепловой) баланс

YdQ - YdQ"= dO.

Анализ отдельных статей материального и энергетического (теплового) балансов позволяет выяснить их удельную роль в общих потоках вещества и энергии и выявить взаимосвязи потоков. При анализе действующего производства материальный и тепловой балансы позволяют определить размеры потерь и их источники, а также наметить пути их уменьшения.