Основные направления развития химического машиностроения.

В связи с этим важнейшее значение приобретает опережающее развитие производства оборудования для химических отраслей промышленности. Оно необходимо как для обеспечения потребности в оборудовании новых предприятий так и, что чрезвычайно важно, в ускорении технического перевооружения действующих предприятий химической и нефтехимической промышленности. Техническое перевооружение включает замену устаревшего или изношенного оборудования новым или более совершенным, а также модернизацию действующего оборудования. В настоящее время в промышленности еще велик удельный вес физически и морально устаревшего оборудования. По данным на начало 80-х годов распределение машин и оборудования в химической промышленности (в среднем по отрасли) по сроку их эксплуатации следующее:

Учитывая, что фактический среднеотраслевой срок службы работы оборудования в среднем ≈ 12 лет, требует замены только по физическому износу ≈ 21 % машин и аппаратов. Значительная часть выпускаемого оборудования направляется на нужды капитального строительства (новые предприятия), потребности же действующих предприятий удовлетворяются не полностью.

Переход на новый уровень развития производственных сил предполагает повышение эффективности оборудования. Для этого при конструировании и изготовлении химических машин и аппаратов стремятся осуществить следующие меры:

1) Максимально интенсифицировать технологические процессы, что достигается путем развития рабочей поверхности (поверхности теплообмена, фильтрации, контакта фаз и др.), а также путем интенсификации тепло- и массообмена.

Большое значение имеет разработка процессов на принципиально новой физико-химической основе, изготавливающих в некоторых случаях в десятки и в сотни раз увеличить производительность и организовать процесс принципиально по новому. В настоящее время осваиваются процессы с применением ультразвуковой, магнитной и вибрационной техники, мембранной технологии и низкотемпературной плазмы.

2) Увеличивать размеры аппаратов в тех случаях, когда возможности интенсификации процесса исчерпаны. Агрегаты и установки большой единичной мощности выгоднее нескольких малых, так как занимают меньшую производительную площадь, менее металлоемки, требуют меньшей численности обслуживающего персонала. Это ведет к уменьшению удельных капиталовложений и затрат на производство продукции, увеличивает производительность труда. Увеличение мощности установок первичной перегонки, нефти с 3-х до 6-ти млн. т/год (сейчас 12 млн. т/год) уменьшены капитальные вложения на 31%, металла на 47%, увеличена производительность труда в 2, 4 раза. Мощности технологических линий синтеза аммиака увеличились в 4 раза и составляют 400 – 500 тыс. т/год, мощность установок производства этилена увеличилась в 5 раз до 300 тыс. т/год. В последнее время эксплуатируются реакционные аппараты и ректификационные колонны высотой до 90 м и диаметром до 16 м, емкостные реакционные аппараты объемом до 1000 м³, вращающиеся печи длиной до 150 м и др. Однако, увеличение габаритов аппаратов ограничивается возможностью удовлетворительного перемешивания или газораспределение в большом объеме, а также возможностями изготовления и транспортирования крупногабаритной аппаратуры. При функционировании установок большой единичной мощности усложняются проблемы управления процессом и многократно возрастают требования к надежности оборудования. Эти обстоятельства требуют всесторонней оптимизационной проработки проекта и ограничивают потолок увеличения единичной мощности установок.

3) Повышать качество и надежность машин и аппаратов химического производства, так как аварийная остановка современной высокопроизводительной технологической системы иногда приносит убытки, превышающие стоимость самого оборудования.

Частые причины выхода из строя машин и аппаратов химического производства коррозия и повреждение наиболее ответственных узлов.

4) Изготовлять и поставлять технологические линии, агрегаты и установки комплектно со всем входящим в них оборудованием в максимальной заводской готовности.

5) Создавать и внедрять в производство гибкие автоматизированные модульные установки малотоннажной химии из универсальных элементов.

6) Создавать безотходные производства.