Цех по производству алкидного полуфабрикатного лака марки смола 336 производительностью 6000 (стр. 8 из 10)

Проверочный расчет поверхности змеевика

Поверхность теплообмена находят по уравнению теплопередачи [4]:

где Q– поверхность теплообмена, Вт; k– коэффициент теплопередачи, Вт/м² * К; Δt_ср – средняя разность температур холодного и горячего теплоносителя, К.

Коэффициент теплопередачи находят по формуле [4]:

где α_Г – коэффициент теплоотдачи для горячего теплоносителя (греющего пара), α_Х – коэффициент теплоотдачи для холодного теплоносителя (реакционной массы в реакторе), Вт/(м² * К); δ = 2,5мм, толщина стенки змеевика; λ = 46,5 Вт/(м*К), коэффициент теплопроводности материала стенки (нержавеющая сталь).

Коэффициент теплоотдачи теплоносителя в аппарате с мешалкой и змеевиком можно определить по уравнению [4, с. 159]:

где μ – динамический коэффициент вязкости жидкости при средней температуре 0,5*(t_ср.ж. – t_CT.), Па*с; D – диаметр реактора, м; d_M – диаметр, ометаемый мешалкой, м; n – частота вращения мешалки; μ_СT – динамический коэффициент вязкости жидкости при температуре стенки змеевика, Па*с; с, μ, λ, ρ – теплоемкость, динамический коэффициент вязкости, теплопроводность и плотность смеси в реакторе при средней температуре смеси, соответственно.

Значение коэффициента теплоотдачи греющего пара можно найти по уравнению [4, с. 162]:

где Аt = 7490, константа; Н = D_{змеевика} = 1,55 м ; Δt = Δt_конд.– Δt_CT = 160 – 155 = 5 К;

Необходимая поверхность теплообмена змеевика:

Реальная поверхность теплообмена змеевика 7,2 м³, что обеспечивает достаточную интенсивность теплообмена.

3.6.8. Механический расчет оборудования

Расчет толщины обечайки

Толщину обечайки реактора рассчитываем по формуле [1]:

где р = 0,1 МПа, внутреннее давление в аппарате; D = 1800 м, диаметр реактора; [σ]= 120 МПа, допускаемое напряжение для СТ-3; φ = 1, коэффициент прочности сварных швов.

Толщину стенки гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внешним давлением, выбирают большей из двух, рассчитанных по формулам [1]:

где k₂ – коэффициент, определяемый по номограмме, k₂ = 0,3

Таким образом, примем к установке обечайку S = 6 мм.

Расчет толщины днища и крышки

Толщину стенки элептического или полусферического днища рассчитывают по формуле [1]:

где R = D, радиус кривизны днища.

Таким образом, общую толщину стенок принимаем равной 6 мм.

Определение нагрузки на опоры

Так как реактор размещен между перекрытиями, то используют подвесные опорные лапы. Примем число опорных лап равное 4.

Нагрузку на одну опору рассчитывают по соотношению [1]:

где λ₁ = 2, коэффициент, зависящий от числа опор z = 4; Р – вес аппарата.

4. Охрана труда и техника безопасности

4.1. Возможные неполадки в работе и способы их ликвидации

Таблица 8

Наименование неполадки	Причины	Способы устранения
1. Перегрев реакционной массы, интенсивное вспенивание реакционной массы	Неисправность приборов, вследствие чего большая скорость нагрева против предусмотренной	Охладить, уменьшить скорость нагрева, исправить измерительный прибор. До исправления процесс вести по контрольному термометру. В обоих случаях при перегреве продукт используется после проверки технологической пробе смолы
2. Остановка мешалки	Выключение электроэнергии, вынужденная остановка мешалки	После включения электроэнергии мешалка включается осторожно, попеременным нажатием кнопок «ход» и «стоп»
3. Переуплотнение основы смолы и желатинизация	Несоблюдение температурного режима. Ошибки при определении кислотного числа и несвоевременная их проверка. Нарушение рецептуры	Немедленно остановить процесс
4. Сильное испарение растворителя в смесителе при изготовлении раствора смолы	Недостаточная подача воды в обратный холодильник и рубашку смесителя	Увеличить подачу холодной воды

4.2. Взрывопожарная и пожарная опасность, санитарные характеристики производственных зданий, помещений и наружных установок

Таблица 9

Наименование производственных зданий, помещений, наружных установок	Категория взывоопас-ности помещенийи зданий (ОНТП24-86)	Классификация зон внутри и вне помещений для выбора и установки электрооборудования (ПУЭ)		Группа производственныхпроцессов по санитарной характеристике (СНиП2.09.04-87)
Классвзрывоопасной или пожароопасной зоны	Категория и группа взрыво-опасных смесей
Участок синтеза смол	А	В-1а	В-ЗГ, оборудование взрывонепро-ницаемое Категория и группа взрывоопасно-сти ПА-ТЗ	III гр.

В соответствии с «Общими правилами взрывобезопасности для взрыво-пожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» все технологические блоки цеха относятся к III категории взрывоопасности с Q_B < 10 [7].

4.3. Пожаро-взрывоопасные и токсичные свойства сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства

Таблица10

п/п	Наименова-ние сырья, Полуфабри-катов, готового продукта, отходов производст-ва	Класс опасности	Температура, С			Пределы воспламенения			Характе-ристика токсичности	ПДК в Возду-хе Рабо-чей зоны, мг*м3
Вспыш-ки	Воспламенение	Самовос-пламенения	Нижний		Верх-ний
1.	Этриол	IV	170	187	375	Веществo малоопас-ное, не проникает через поврежден-ную кожу, обладает маловыра-женной способ-ностью к кумуляции	50
2.	Фталевый ангидрид	II	152	Аэрозоль160-580	580	1,7		10,4	Высокоопасное вещ-во. Пыль вызывает сильное раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхатель-ных путей	1
3 .	Масло хлопковое	не ниже 207-240	343-3S0	горючая жидкость			Нетоксич-ное вещество
4.	Ксилол	III	29	19,5-54,2	490	1,1	6,5		Вещ-во умеренно опасное Пары ксилола при высоких концентра-циях действуют наркотически, вредно влияют на нервную систему, оказывают раздражающее действие на кщжу, слизистые оболочки глаз.	50
5.	Едкий натр	Не пожароопасен							Едкое вещество. При попадании на кожу вызывает химические ожоги, а при длительном контакте может вызвать язвы и экземы. Сильно действует на слизистые оболочки.
6.	Смола 336	Пожароопасна\г.							Токсичность смолы определяется входящими в ее состав компонента-ми
7.	Отходы производства	Пожароопасны							То же

4.4. Характеристика опасностей, имеющихся в производстве и особые требования безопасности производства