Материальный баланс реактора окисления газов

Объемные характеристики потоков (м³/час, г/м³ и т.д.) желательно не использовать в виду их зависимости от температуры и давления.

Теплотехническая часть (тепловой баланс). Выполнение этого раздела в зависимости от конкретного производства возможно в следующих вариантах:

1) тепловой баланс аппаратов, реактора;

2) расчет температур потоков, предотвращающих конденсацию влаги;

3) тепловой баланс участка, цеха, здания (расчет тепловых завес или систем кондиционирования).

В начале раздела обычно приводят теплофизические данные, необходимые в дальнейшем при расчетах (теплоемкости, вязкости, теплоты образования или сгорания, теплоты химических реакций и фазовых переходов и т.д.). Следует учитывать, что большинство этих величин зависит от температуры, т.е. при необходимости их следует пересчитать на соответствующие температуры. При отсутствии справочных данных производят расчет этих величин известными методами, причем желательно, чтобы точность расчета была не менее 2%. Если процессы в аппарате очистки или во вспомогательном оборудовании сопровождаются изменениями в тепловых потоках, то используется первый вариант расчета. На практике его используют для расчета каталитических реакторов, санитарных ректификационных колонн, абсорберов, адсорберов, теплообменников, аэротенков и им подобным аппаратам. Второй вариант используется, например, при проектировании парогенераторных установок (ПГУ) котельных, где важно, чтобы по всему газовому тракту и в дымовой трубе не происходило конденсации паров воды во избежание интенсивной коррозии материалов газохода и дымовых труб, или процессы охлаждения газов перед фильтрами.

Если производится расчет пылеулавливающей установки без изменения температур потоков, то можно использовать третий вариант, т. е. производить расчет необходимого количества теплоносителя для подогрева воздуха, подаваемого в помещение для создания комфортных условий работы персонала взамен откачиваемого через ПГУ и вентиляцию. Данный раздел включает также при необходимости расчет теплоизоляции газоходов и оборудования.

В аппаратурный расчет входит конструктивный расчет очистного аппарата, т. е. определения реакционного или рабочего объема, размеров, а также расчет вспомогательных устройств аппарата (тарелки, форсунки, бункера и т.д.)

Гидравлический расчет включает в себя:

- трассировку продуктопроводов (газоходов, трубопроводов и пр.) на основе планов размещения основного оборудования (компоновки оборудования) или канализации, размещения очистного оборудования;

- гидравлический расчет аппаратов очистки;

- гидравлический расчет газопроводов, пылегазопроводов, канализации, лотков, трубопроводов и т.д.;

- подбор вентилятора, насоса, дымососа, эжектора и т.д.

- гидравлический расчет дымовой трубы.

При составлении плана размещения основного оборудования и трассировки газоходов необходимо учитывать пространство для эксплуатации и ремонта оборудования, санитарно-гигиенические условия работы персонала, транспортные пути в цехе (конвейера, кары, мостовые краны). После выбора вентилятора, насоса, дымососа необходимо рассчитать установочную мощность электродвигателя.

Механический расчет аппарата включает определение прочности всех основных нагруженных элементов аппарата:

- определение толщины стенки обечаек, днищ, крышек, патрубков;

- расчет укрепления участков обечаек, днищ, крышек, ослабленных отверстиями;

- расчет фланцевых соединений, обтюрации, трубных решеток, компенсаторов, опор, устройств для строповки;

- проверку аппарата на устойчивость от ветровой и сейсмической нагрузок;

- выбор типа и определение основных размеров перемешивающих устройств.

Необходимо помнить, что расчеты приводятся в сжатом виде, несущественные промежуточные этапы расчета опускаются. Однако на все принимаемые данные, коэффициенты и т.п. обязательно делается ссылка, а в необходимых случаях и мотивировка того или иного выборы.

Для ряда типовых очистных аппаратов механический расчет не производится, т.к. он уже заложен в соответствующих нормалях, где приводятся основные его размеры (циклоны, жалюзийные пылеуловители, различные промыватели и т.д.).

В этом случае считаются дополнительные устройства (бункера, опоры и другие элементы по согласованию с руководителем).

Раздел «Аналитический контроль»может включать следующие вопросы:

- методики определения эффективности очистных установок;

- методики определения количества загрязняющих веществ;

- график аналитического контроля ОС.

Первые два вопроса разрабатываются при проектировании очистных сооружений (ОС), третий вариант более подходящий для томов ПДВ, в котором это необходимо делать, но в этом случае также надо привести перечень методик определения 3В.

Контрольно-измерительные приборы и автоматизация работы очистной установки. В этом разделе при необходимости подбираются приборы регистрации параметров эксплуатации ОС, выбираются управляющие параметры, составляются контура регулирования и подбираются приборы автоматического регулирования. Оформляется в виде стандартной спецификации по форме:

В разделе «охрана окружающей среды» рассматриваются основные источники загрязнения предприятия. Приводятся сводные данные по выбросам, сбросам и твердым отходам по предприятию в целом. Здесь необходимо привести варианты их очистки, утилизации или захоронения, выполнить при необходимости расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ.

Охрана труда и техника безопасности. Объектами разработки вопросов охраны труда должны являться проектируемый цех, отделение или установка и помещение, где она смонтирована и эксплуатируется. Раздел охраны труда разделяется на два подраздела, в которых в общем могут прорабатываться следующие аспекты:

В первом рассматриваются следующие вопросы:

- токсикологические характеристики загрязняющих веществ;

- пожаро-взрывоопасные свойства загрязняющих веществ;

- техника безопасности при эксплуатации и аттестации очистных сооружений производственные опасности; вредности объектов; причины несчастных случаев и профессиональных болезней; допустимые санитарно-гигиенические условия в цехе (в соответствии с установленными нормами - температура, влажность, кратность воздухообмена, скорость воздуха), определение разряда работ по освещенности, выбор степени освещенности помещения (в люксах);

- выбор системы вентиляции; выбор системы отопления.

Содержание второго подраздела раздела «Охрана труда» может включать разработку следующих вопросов:

- возможные очаги пожаров и причины их возникновения;

- категория производства по степени пожарной опасности; класс помещения и установок с электрооборудованием по взрыво- и пожароопасности;

- пожарное оборудование для ликвидации загораний (начальных очагов пожара) - огнетушители разных типов, специальные установки водо-, паро-, пенотушения, автоматические установки, пожарные водоводы, краны и пр., пожарная сигнализация;

- основные мероприятия по пожарной профилактике.

На первый вопрос ответ формируется в результате анализа случаев загораний, а за отсутствием их на основе общих соображений.

Категория производства по степени пожарной безопасности, класс помещения и установок с электрооборудованием по взрыво- и пожароопасности определяются в соответствии с принятой в пожарной профилактике классификации.

В списке выбранного применительно к конкретным условиям пожарного оборудования указывается его краткая технологическая характеристика (марка, вес, срок действия, длина струи, количество пены).

Требуется также выбрать тип пожарной сигнализации (лучевая или шлейфовая) и вид извещателя (тепловой, световой, дымовой).

Основные мероприятия по пожарной профилактике (технические и организационные) указываются кратко в виде перечня.

Общий объем и глубина проработки зависит от предприятия и в каждом конкретном случае согласовывается с руководителем проекта и консультантом.

Правила эксплуатации очистного оборудования. Обычно проводится описание действия обслуживающего персонала в следующих режимах работы установок:

1. Пуск и остановка очистных установок.

2. Эксплуатация очистных установок

Экономическая часть Возможны следующие варианты:

1. Расчет затрат на проектирование, изготовление и монтаж очистных установок.

2. Расчет платы за выбросы, сбросы и размещение твердых отходов.

3. Экономическая эффективность работы очистных сооружений.

4. Расчет ущерба окружающей среде.

Оформление списка литературы производится по соответствующему ГОСТу.

В графической части проекта должно быть не менее 5 листов формата А1. На листах могут быть технологическая схема очистной установки, план размещения оборудования, аэродинамические схемы аспирации или пневмотранспорта, сборочный чертеж рассчитываемого аппарата (реактора) при необходимости с постаментом, опорами и вспомогательными устройствами, чертеж с узлами или сборочными единицами, экономический лист, необходимые таблицы и т.д. Объем и вид чертежей обычно согласуется с руководителем.