Регенерация азотной и серной кислоты (стр. 16 из 19)
Электроснабжение цеха обеспечивается с трансформаторных подстанций, электрооборудование питается напряжением 380 В и 500 В. Силовая сеть выполнена из кабеля марки ВРБТ, также выполнена контрольным кабелем КРВБТ. Во избежание опасности механических повреждений проводов кабеля проводка делается под штукатуркой. Также электрооборудование заземляется к общему контуру друг к другу сопротивлением не более 4 Ом. Заземление предусматривается контурное медное или стальное (ст. 45). Стержни заземлителя располагаются по всему контуру на расстоянии 4 метров друг от друга.
В электроустановках применяется система защитного отключения, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки, при возникновении в ней опасности поражения током. Безопасность обеспечивается быстродействующим (0,1-0,2 сек) отключением всей сети при замыкании на элементы электрооборудования. Также применяем световую сигнализацию (красную) в соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75 при коротком замыкании электрооборудования Для профилактики электротравматизма применяем в соответствии с ГОСТ 12.4.026-76 предостерегающие плакаты. Электродвигатели взрывозащищенного исполнения по ГОСТ 12.2.020-76 марки 2ExiIIAT2.
Статическое электричество и молниезащита.[21]
Заряды статического электричества возникают при трении кожаного приводного ремня электродвигателей, при интенсивном перемешивании веществ в колонне концентрирования, при длительном накоплнеии зарядов на электрооборудовании.
В отделении концентрирования кислот, относящихся по ПУЭ к классу П-IIа защита от статического электричества осуществляется только на трубопроводах около оборудования.
Для защиты от прямого удара молнии применяются молниеотводы. Так как отделение концентрирования кислот по ПУЭ по пожароопасностти относится к классу П-IIа и здание расположено в местности со средней грозовой деятельностью 20 часов в год, то выхлопные трубы в отделении по устройству молниезащиты относятся к III категории в соответствии с СН-305-77 сопротивление заземления труб должно быть не менее 50 Ом на каждый токоотвод от вторичного проявления молний предусмотрено заземление всего оборудования и трубопроводов. Величина сопротивления заземления 10 ОМ. Материал зазаемления – ст. 45. Токоотводы устраивают из стальной проволоки (ст.3) d=7 мм. В качестве токоотводов используем колонны в здании.
Расчет молниезащиты [22]
Определяем зону и категорию устройств молниезащиты. Цех по правилам относится к классу П-IIа. Основные характеристики местоположения – в местности со средней грозовой деятельностью 20 ч в год и более.
Тип зоны защиты – для здания II степени огнестойкости при
выбирается зона Б, категория III.Ожидаемое количество N поражений молнией в год здания определяется по формуле:
, где:S – ширина здания, м; S=21 м.
Z - длина здания, м; Z=38 м.
h – наибольшая высота здания, м; h= 15 м.
n=2 – среднегодовое число ударов молний в 1 м2 земной поверхности.
N=0.03
Выбираем зону защиты молниеотводов Б.
Тип молниеотвода и габариты зоны защиты:
- отвод высотой 29 м;
- высота зоны защиты над землей:
h0 = 0.92h = 26.7 м;
- радиус зоны защиты на уровне земли:
r0=1.5h = 43.5 м;
- радиус зоны защиты на высоте hx над землей:
м.Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
Безопасность технологического процесса.
Для предупреждения образования разрядов оборудование следует заземлять согласно ГОСТ 12.4.124-83. Сопротивление заземленного устройства не должно превышать 100 Ом. Трубопроводы, оборудование (колонна ГБХ), вентиляционные короба, расположенные в цехе, представляют собой не всем протяжении непрерывную цепь, которая присоединяется к контуру заземления в двух точках, согласно ПУЭ 12.1.030-81.
Для обеспечения рабочих в цеху индивидуальной защитой, используется электростатическая обувь – резиновые сапоги или калоши., одежда из хлопчатобумажных тканей. Также необходимо заземление помостов и рабочих площадок.
Для создания нормальных условий труда, необходимо, чтобы оборудование кислотного цеха было герметично. Для обеспечения герметичности аппарат концентрирования футерован изнутри. Фланцевые соединения колонны во избежание разбрызгивания кислоты ограждаются манжетами из алюминия. Прокладки между царгами изготавливаются из фторопласта 4.
Испытание на герметичность производится продувкой колонны. Для обеспечения герметичности кислотопроводов уплотнение фланцевых соединений осуществляется при помощи прокладок из "ванного асбеста", обмотанного фторопластовой лентой.
Коррозия может служить одной из причин аварий и разрушений оборудования. Оборудование работает в агрессивной среде, все оборудование из кислотостойкой стали. Колонна ГБХ и вихревая колонна из ферросилида.
7. Строительно-монтажная схема здания цеха и компоновка оборудования
Исходные данные:
1. Географическое положение и климат:
проектируемая стадия концентрирования серной кислоты расположена на промышленной площадке завода им. В.И. Ленина в г. Казань.
Температура в зимнее время (25 ОС)
Глубина промерзания грунта 4,5 м
Скоростной напор ветра 35 кг/м3
Уровень грунтовых вод 6 м
2. Характеристика производственного процесса: фаза концентрирования серной кислоты относится к П-IIIа группе производственных процессов,
категория пожароопасности В;
режим работы – трехсменный, непрерывный
Здание концентрирования имеет в плане прямоугольную форму.
Длина здания 17м.
Ширина 11,02 м
Высота 12,5 м.
Здание имеет три этажа.
Конструктивная схема здания:
- глубина заложения фундамента – 1,5 м
Покрытие состоит из:
- водоизоляционного ковра рубероид;
- цементной стяжки 20 мм;
- теплоизоляции – пенобетон 150 мм;
- пароизоляции – горячим битумом;
- сборной железобетонной плиты;
- сборной железобетонной балки.
Рабочая площадка расположена на ровной поверхности.
Полы бетонные, покрытие кислотоупорной плиткой.
Стены наружные – кирпичные толщиной 510 мм.
Объемно-планировочное и конструктивное решение здания денитрации отработанной кислоты и концентрирования серной кислоты, организация интерьера, отделка помещения соответствует требованиям технических, санитарных и противопожарных норм, а также требованиям технической эстетики.
8. Генеральный план. Пояснения к схеме генерального плана.
Проектируемый цех расположен на территории г. Казань.
Площадь для проектирования цеха имеет ровную поверхность.
Производственные здания расположены с учетом безопасных расстояний, санитарных и противопожарных требований.
Безопасное расстояние между складами принимается не менее 15 метров.
Цех денитрации и концентрирования имеет:
Отделение денитрации и концентрирования азотной кислоты –1
Отделение концентрирования серной кислоты –2
Отделения абсорбционной очистки окислов азота после отделения денитрации NO –3
Склад отработанных кислот –4
Склад готовой продукции 98%азотной кислоты –5
Склад для крепкой серной кислоты –6
Проходную 7
Убежище 8
Относительно административных зданий и жилых массивов, производственные помещения расположены с подветренной стороны.
Направление ветра – преимущественно юго-восточное. Пл всей производственной территории, включая зону проходной, предусмотрены автомобильные дороги для проезда транспорта. Дороги расположены с учетом аварийной опасности производства. Для возможных перевозок готовой продукции предусмотрено наличие железной дороги.
Для забора воды на водопроводах наружного пожаротушения установлены гидранты. Водопроводная сеть окольцована. Она проектируется из чугунных труб диаметром не менее 200 мм., на глубине 2 метра.
На внутренней водопроводной сети установлены внутренние пожарные краны в специальных шкафах, отмеченных надписью "ПК"
9. Экономическое обоснование проекта
Расчет капитальных затрат на создание проектируемого объекта
Таблица №28 - Расчет капитальных затрат на здания и сооружения
| Наименования зданий и сооружений | Ед. изм. | Строит. объем | Сметная стоимость | |
| Единичн. | общая | Норма % | Сумма, руб. | |
| Здания | м3 | 665438,5 | 1,7 | 11312,4 |
| Сооружения | м3 | 188596,7 | 5 | 9429,8 |
| ИТОГО: | 854035,2 | 20742,2 | ||
Таблица №29 - Капитальные затраты на оборудование (па проекту)
| Наименования зданий и сооружений | Ед. изм. | Количество единиц | Сметная стоимость | Амортизационные отчисления | ||
| Единичн. | общая | Норма % | Сумма, руб. | |||
| I. Технологическое оборудование | шт. | |||||
| 1. Хранилища кислот | шт. | 3 | 25603,8 | 76811,4 | 11 | 8449,3 |
| 2. Насосы для перекачки кислот | шт. | 9 | 5219,8 | 49978,2 | 9 | 4228,04 |
| 3. Напорные баки | шт. | 4 | 4079,1 | 16316,4 | 1 | 1994,8 |
| 4. Холодильники | шт. | 5 | 12270,2 | 61351,2 | 8 | 4908,1 |
| 5. Конденсатор | шт. | 1 | 37316,9 | 37316,9 | 8 | 2985,4 |
| 6. Сборник HNO3 | шт. | 2 | 134045,8 | 268091,6 | 8 | 21447,33 |
| 7. Абсорбер | шт. | 4 | 51149,1 | 102299,6 | 7 | 7160,9 |
| 8. Топка | шт. | 1 | 101468,3 | 101468,3 | 9 | 91332,15 |
| 9. Подогреватель | шт. | 2 | 50734 | 101468,3 | 9 | 9132,15 |
| 10. Теплообменник | шт. | 1 | 37316 | 37316 | 8 | 2985,3 |
| 11. Вихревая колонна | шт. | 1 | 302778,7 | 302778,7 | 9 | 27250,1 |
| 12. колонна ГБХ | шт. | 1 | 190039,9 | 190039,9 | 9 | 17103,6 |
| 13. Вентилятор | шт. | 2 | 1303,8 | 2607,6 | 7 | 182,5 |
| 14. Нитрозный вентилятор | шт. | 1 | 1090,2 | 1090,2 | 7 | 76,3 |
| ИТОГО: | шт. | 1345934,3 | 116790,95 | |||
| II. Неучтенное оборудование 10% | % | 134593,4 | 8,4 | 11305,8 | ||
| III. Электросиловое оборудование | % | 67296,7 | 10 | 6729,7 | ||
| IV. КиПиА, 20% | % | 269186,9 | 12 | 32302,4 | ||
| V. Трубопроводы, 15% | % | 201890,1 | 10 | 20189 | ||
| ВСЕГО: | 2018901,4 | 187317,85 | ||||
Таблица №30 - Капитальные затраты на оборудование (по аналогу)