загрузка...
загрузка...
На головну

Технологічний процес як основа промислового проектування

  1. CONV (N, основаніе_начальное, основаніе_конечное)
  2. I Основні інформаційні процеси і їх реалізація за допомогою комп'ютерів
  3. I стадія раневого процесу.
  4. I. 2. 1. Марксистсько-ленінська філософія - методологічна основа наукової психології
  5. I. Основні і допоміжні процеси
  6. I. Процес об'єднання Італії і його вплив на систему міжнародних відносин
  7. II. 8.4. Розвиток мови в процесі навчання

Промислові будівлі і споруди повинні бути запроектовані з точним урахуванням вимог найбільш ефективного технологічного процесу.

При складанні проекту промислового підприємства необхідно визначити типи і розміри будівель, їх необхідні площі, чисельність робітників, кількість і типи обладнання, необхідне для підприємства кількість сировини, матеріалів, енергії та палива. Необхідно також розробити план підприємства та внутрішнє планування цехів. Всі ці завдання вирішуються на основі даних прийнятого технологічного процесу виробництва. Тому, приступаючи до проектування промислової будівлі, необхідно перш за все вивчити технологічний процес даного виробництва.

Основою для архітектурно-будівельної розробки проекту служить технологічна виробнича схема, яка представляє собою графічне зображення функціональної залежності між окремими виробничими процесами, здійснюваними в даному цеху. Наприклад, на рис. 1.6 представлена ??схема виробництва сірчаної кислоти контактним способом, який включає три стадії після випалу колчедану:

- Очищення газу від шкідливих для каталізатора домішок;

- Контактна окислення сірчистого ангідриду в сірчаний;

- Абсорбцію сірчаного ангідриду сірчаної кислотою.

 Мал. 1.6. Схема виробництва сірчаної кислоти контактним способом: 1,2 - промивні башти; 3 - електрофільтр; 4 - сушильна вежа; 5 - компресор; 6 - теплообмінник; 7 - контактний апарат; 8 - холодильник; 9 - олеумний абсорбер; 10 - моногідрат абсорбер; 11 - повітряний холодильник; 12 - збірник; 13 - насос

Уважне вивчення технологічної схеми функціонального зв'язку приміщень дає можливість встановити раціональну послідовність розташування відділень і приміщень цеху, і ця схема є вихідною базою для проектування плану будівлі. Процес очищення газів і отримання кислоти на заводах протікає в промивної і сушильно-абсорбційному відділеннях. Основне обладнання цих відділень (електрофільтри, промивні і сушильно-абсорбційні вежі) встановлюють на позначці 7-8 м над рівнем підлоги.

Електрофільтри, промивні і сушильно-абсорбційні вежі мають вертикальний технологічний процес і обслуговуються з майданчиків на різних рівнях. Устаткування розміщують зазвичай на відкритому повітрі. Для зміцнення технологічного обладнання влаштовують залізобетонні постаменти (етажерки). Сітка колон постаментів - 6x6 м.

Устаткування можна встановлювати на окремі постаменти для незалежної осідання фундаментів. Простір під постаментами використовують для установки насосів, збірників кислоти, для підсобних приміщень, трансформаторних підстанцій, ремонтних майстерень, побутових приміщень (рис. 1.7).

Підприємства хімічної та нафтохімічної промисловості застосовують хімічну технологію і випускають продукцію наступних класів:

- Продукцію неорганічної хімії і гірничо-хімічна сировина;

- Полімери, пластичні маси, хімічні волокна;

- лакофарбові матеріали;

- Синтетичні барвники та органічні продукти;

- Продукти органічного синтезу (нафтохімія, коксохімія, лесохимия);

- Хімічні реактиви та особливо чисті речовини;

- Медикаменти та хіміко-фармацевтичні вироби;

- Гумотехнічні і азбестові вироби.

Технологічне обладнання - визначальний елемент забудови більшості хімічних і нафтохімічних підприємств. Його можна розділити на 5 груп (рис. 1.8):

- Машинне обладнання (насоси, компресори, повітродувки, холодильні машини і ін.);

- Апарати, в яких здійснюються хімічні процеси (реактори);

- Апарати, в яких здійснюються массообменниє процеси - колони;

- Ємності;

- Теплообмінники.

Машинне обладнання розміщується, як правило, в опалювальних будинках, в той час як умови експлуатації колонного обладнання дозволяють встановлювати його на відкритих площадках, на етажерках, спеціальних постаментах, а особливо велике - на власних фундаментах; тільки в рідкісних випадках в суворих кліматичних умовах частина такого обладнання потребує укриттях.

 Мал. 1.7. Виробництво сірчаної кислоти: а - Реакторний блок; б - Блок поглинальних башт
 Мал. 1.8. Процеси і апарати хімічної технології

Винос технологічного обладнання з опалювальних приміщень на відкриті майданчики етажерки і під навіси - одна з найважливіших тенденцій в будівництві хімічних об'єктів.

Збільшення продуктивності апаратів робить істотний вплив на зниження питомої витрати території і капітальних витрат. Це дозволяє встановити насоси, компресори та ін. Машини порізно, відкрито, наблизивши їх до основного технологічного устаткування і відповідно зменшити протяжність комунікацій.

 Мал. 1.9. Види обладнання хімічної технології

На рис. 1.9 і 1.10 показані найбільш поширені види просторових форм основного і допоміжного обладнання і можливі схеми їх перегляду.

Аналіз процесів, номенклатури застосовуваного обладнання, а також принципів його комбінування показує, що в хімічній технології визначилася система структурних одиниць, кожна з яких - складова частина більш великої і може функціонувати самостійно.

Структурні рівні організації хімічного і нафтохімічного підприємства показані на

1.11. Використання цього принципу в плануванні дозволяє розробляти на основі певного модуля просторові структури, які придатні для побудови системи будь-якої складності, а також встановлювати єдині принципи компонування всіх її елементів. Це дає можливість вести розробку навіть для самої складної структури (наприклад, комбінату) послідовно, зберігаючи на будь-якому рівні розробки єдність стилю і, в той же час, з огляду на будь-які кон'юнктурні вимоги.

Система технологічних елементів, з яких формують об'єкти хімії, включає наступні одиниці. апарати - Виконують окремі операції і є первинними елементами загальної технологічної структури підприємств. Апарати, як правило, об'єднують в групи і утворюють якісно нову структурну одиницю - технологічні вузлиабо агрегати. В агрегаті протікає не один, як в апараті, а кілька процесів. Поєднання агрегатів швидкого і планомірного освоєння виробничих потужностей зажадало виділити мінімальний комплект технологічних установок (дають, подібно цілому, готову продукцію, але в менших масштабах) в самостійну одиницю - технологічну лінію, утворить наступний рівень організації технології.

Залежно від заданої потужності і номенклатури продуктів кілька технологічних ліній, що функціонують автономно, комплектують в нову структурну одиницю - виробництво, Яка, беручи участь в загальній програмі підприємства з випуску готової продукції, в разі необхідності також може функціонувати самостійно.

Формування та об'єднання спеціалізованих хімічних і нафтохімічних підприємств зазвичай здійснюється автономними технологічними комплексами, в які входить група виробництв, об'єднаних загальним технологічним процесом і має в своєму складі необхідні об'єкти підсобно-виробничого і обслуговуючого призначення.

Кожен автономний технологічний комплекс спеціалізується на випуску одного або декількох видів готової продукції і формується на основі одиничної укрупненої потужності головного виробництва (наприклад, виробництво етилену на заводі оргсинтеза).

Склад виробництв в кожному пусковому комплексі визначається їх оптимальним поєднанням на основі переробки основного продукту. Наприклад, для спеціалізованих азотних заводів встановлена ??наступна номенклатура продукції: аміачна селітра, карбамід, складні добрива, капролактам. На заводах органічної хімії є широка номенклатура товарів, що випускаються (хлор, етилен, вінілхлорид і ін.).

Автономні технологічні комплекси будуються на базі двох головних виробництв - хлору і таких органічних продуктів, як ацетилен, етилен і ін., І можуть мати різноманітні набори виробництв.

 Ріс.1.10. Схеми компонування технологічного обладнання: А - колон і реакторів; Б - машинного обладнання; В - теплообмінників; Г - ємностей

Автономні технологічні комплекси повинні по можливості мати однорідну структуру, засновану на оптимальному поєднанні виробництв і внутрішньому матеріальному балансі, строго послідовному розміщенні виробництв, відповідно до технологічного потоком і самостійному матеріально-технічному постачанні.

Схема розміщення виробничих об'єктів в межах автономного комплексу повинна підпорядковуватися загальній закономірності процесу переробки сировини, здійснюваного в такій послідовності: подача сировини, виробництво основних видів напівпродуктів, виробництво готової продукції, вивезення готової продукції. Зустрічаються різновиди цієї схеми.

Так, наприклад, виробництво карбаміду на азотних заводах може бути без стадії отримання напівпродуктів; виробництво капролактаму та багатьох хлорорганічних продуктів здійснюється на базі двох головних виробництв. Зустрічаються схеми, коли потік розділяється на дві лінії. Однак у всіх випадках зберігається чітка послідовність розташування виробничих об'єктів автономного комплексу, що має відносно самостійну систему постачання сировиною, водою, парою, електроенергією, киснем, стисненим повітрям ін.

 Мал. 1.11. Рівні організації хімічного підприємства

1.7. Генеральний план хімічних
 підприємств

 Мал. 1.12. Генеральний план підприємств хімічної промисловості

Генеральний план - це важлива складова частина проекту промислового комплексу, будь то одне підприємство або група підприємств (промисловий вузол). Генеральний план - це комплексне рішення питань планування, забудови та благоустрою промислових підприємств (рис. 1.12).

У проекті генерального плану вирішуються такі питання:

1. Виробничо-технологічний зв'язок цехів і споруд (розміщення споруд, зонування території підприємств, блокування цехів і споруд, вибір системи заводського транспорту, організація вантажних і людських потоків, трасування підземних, наземних і надземних комунікацій).

2. Архітектурно-планувальна структура підприємств (характер забудови, уніфікація параметрів і типізація елементів генерального плану, форма і конфігурація окремих будівель і споруд, їх орієнтація по сторонах світу і розі вітрів, захист від шуму, рішення мережі обслуговування, харчування, санітарно-гігієнічного та медичного обслуговування, відпочинку, розташування входів і виїздів на території підприємств, система заводських магістралей, проїздів і площ, можливість розширення і реконструкції підприємства, благоустрій території, створення єдиного архітектурного ансамблю в ув'язці з архітектурою прилеглих підприємств і населеного пункту).

3. Виробничо-будівельна характеристика проектованих підприємств (загальномайданчикові уніфікація будівельних рішень і індустріальних методів будівництва, будівельний генеральний план та графік будівництва).

4. Оцінка і облік кліматичних, гідрогеологічних та інших природних умов (сонячна радіація, зовнішня температура, напрям вітрів, вологість повітря, кількість опадів, якість ґрунтів, гідрогеологічні умови і рельєф ділянки, сейсмічність).

5. Техніко-економічна ефективність загального проектованого рішення.

6. Охорона навколишнього середовища і природних ресурсів від промислових забруднень (різке зниження виділень шкідливих домішок в атмосферу за рахунок створення нових або вдосконалення існуючих технологій, застосування ефективних газоочисних або пилоуловлюючих установок; створення санітарно-захисних зон між промисловим вузлом і селитебной зоною і ін.) .

При складанні генерального плану хімічного підприємства в основу повинен бути покладений принцип чіткого зонування території підприємства за функціональним призначенням, типізації та уніфікації елементів генерального плану (кварталів, доріг, споруд для комунікацій і
 т. п.).

На хімічних підприємствах рекомендується виділяти такі зони: виробничу, складську, допоміжних цехів, адміністративну. При взаємному розташуванні зон слід враховувати рельєф ділянки, розу вітрів, технологічні зв'язки, протяжність комунікацій.

У виробничій зоні розміщують технологічні установки, об'єкти обслуговуючого призначення, що належать до окремих виробництвах (енергетичні установки, споруди оборотного водопостачання, побутові приміщення і т. П.), Якщо радіус обслуговування не дозволяє розмістити їх поза виробничої зони.

До зони допоміжних служб відносять об'єкти допоміжного призначення (газорятувальні станції, ремонтно-механічні, ремонтно-будівельні та тарні цехи, станції перекачки різних стоків, розміщені в межах огорож території підприємства).

Складська зона об'єднує склади матеріальні, обладнання, хімікатів, масел і т. П. У зоні ємностей розташовують склади легкозаймистих або горючих рідин і зріджених газів.

В адміністративно-господарську зону входять заводоуправління, комплекс прохідний, їдальня, пожежне депо, об'єкти зв'язку і т. П.

Виробнича зона відіграє істотну роль у формуванні структури генерального плану підприємства внаслідок того, що площа займана ним, коливається від 30 до 70% території підприємства. Вид внутризаводского транспорту слід вибирати з урахуванням величини вантажообігу окремого цеху або групи цехів. При вантажообігу до 100 тис. Т потрібно віддавати перевагу колісному транспорту; при вантажообігу від 200 до 400 тис. т вид транспорту визначається характером вантажу. В однакових умовах перевагу слід віддавати безперервним видам транспорту, як більш економічним.

Залізничний транспорт для зовнішніх перевезень передбачають у разі загального вантажообігу не менше 10 умовних вагонів на добу. Автомобільні дороги проектують з розрахунку на повну потужність підприємства; для автодоріг рекомендується застосовувати цементно-бетонне покриття. Ширина проїжджої частини міжквартальній дороги 7,0 м, внутрішньоквартальної - не менше 3,5 м.

Адміністративно-господарська зона об'єднує будівлі і споруди загальнозаводського призначення і зазвичай розміщується з боку підходу основної маси працюючих на підприємстві. Територія, яку займає адміністративно-господарської зоною, залежить від величини підприємства. На дрібних підприємствах вона досягає 17%, а на великих від 1,2 до 3,5% від загальної території підприємства.

Планування території зазвичай виробляють по системі Т-Блок. Блок складається з 2-3 кварталів. Розміри блоку визначають, враховуючи умови технологічного процесу, кількість прийнятих кварталів і радіуси обслуговування виробничих установок транспортом (електропостачанням, водопостачанням, каналізацією). В межах кварталів слід передбачати комунікаційний коридор.

Будівлі та споруди повинні бути орієнтовані торцями до цього коридору. У комунікаційному коридорі розміщують технологічні матеріалопроводи, мережі теплопостачання, оборотного водопостачання та деякі види виробничої каналізації, мережі електропостачання. Основним способом прокладки комунікацій повинен бути наземний, виняток становлять самопливні трубопроводи або трубопроводи господарсько-фекальної каналізації, протипожежного водопроводу.

З метою оздоровлення умов праці виробничі будівлі і установки на відкритих майданчиках і етажерках з обладнанням, що виділяють виробничі шкідливості, слід розташовувати по відношенню до інших виробничих об'єктів і адміністративній зоні з підвітряного боку. Положення території підприємства повинно бути таке, щоб були забезпечені умови прямого сонячного опромінення і природного провітрювання. При складанні генерального плану хімічного підприємства слід передбачити озеленення і благоустрій заводської території, поліпшення умов праці і підвищення його продуктивності.

Забудова територій підприємств хімічної і нафтохімічної промисловості може бути чотирьох типів:

- З відкритим обладнанням;

- Напіввідкритим і закритим обладнанням;

- Суцільна (павільйонна);

- Змішана.

Забудова підприємств з відкритим обладнанням є майданчики і етажерки, на яких розміщуються різного типу технологічне обладнання (колони, реактори, теплообмінники та ін.).

Устаткування й інженерні споруди заповнюють практично весь простір заводу, за винятком нечисленних будівель обслуговуючого призначення. Такого типу підприємства мають розвинену мережу естакад і комунікацій, за якими здійснюється передача рідких і газоподібних продуктів. Майданчики таких підприємств мають досить велику ширину (3-4 квартали).

Залізничний транспорт зосереджується в порівняно вузькій складської зоні, яку організує уздовж однієї з довгих сторін. З протилежного боку виробничої території передбачаються вводи людських потоків. На цих заводах працює відносно невелика кількість працівників, постійні робочі місця яких у будівлях управління і на об'єктах обслуговуючого призначення. Прикладом такого типу заводів можуть служити нафтохімічні виробництва ізопрену, формальдегіду, изобутилена і ін. З перспективою їх переробки в каучуки різного виду.

На підприємствах з напіввідкритим і закритим обладнанням в рівній мірі присутні відкриті майданчики і етажерки, заповнені обладнанням, інженерні споруди і виробничі будівлі відносно невеликий ширини. Також в рівній мірі тут виробляють трубопровідні передачі рідин і газів і передачі сипучих і затарених продуктів конвеєрним, пневмо- і автотранспортом. Це зумовлює (при наявності однієї складської зони) невелику ширину майданчика, але з можливістю
 2-х квартального її побудови.

На підприємствах мінеральних добрив, де здійснюється передача матеріалу переважно в сипучому і затареному вигляді, а також на підприємствах з великим вантажообігом не залежно від характеру вантажу застосовують двостороннє розміщення складських зон, з двох протилежних сторін майданчика, таке підприємство - виробництво хлорорганічних продуктів.

Група підприємств суцільний (павильонной) забудови - заводи шинної промисловості, хімічного волокна, пластмас. Виробництва тут розміщуються в одному, двох будівельних обсягах, що мають значні розміри по довжині і ширині. Технологічний процес здійснюється всередині будівель, відкрите обладнання, якщо воно є в малій кількості, розміщується на невеликому майданчику та етажерки поблизу основних процесів. Підприємства змішаної забудови - це багатопрофільні підприємства, на майданчиках яких є сусідами виробництва різних галузей промисловості, в тому числі хімічної та нафтохімічної.



Попередня   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   Наступна

ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ | Екологічне і техніко-економічне обгрунтування проектів хімічних виробництв. | Етапи проведення екологічної експертизи | Принципи екологічної експертизи | Основні етапи І ОРГАНІЗАЦІЯ ПРОЕКТУВАННЯ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ | Вибір району розміщення підприємства та будівельного майданчика | Основні принципи проектування будівель і споруд хімічної промисловості | Розробка проектної документації по охороні навколишнього середовища | Розробка прогнозу забруднення повітря | Прогнозування стану поверхневих і підземних вод |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати