Расчет центробежного насоса для подачи воды на ПГХ

Исходные данные:

1. Количество воды, которое подается на один ПГХ:

V_в = —————–– = 0,155 м³/с

3600*6

2. Геометрическая высота подъема жидкости в трубопроводе, Н_г, м - 25

3. Длина трубопровода (общая), l, м – 50

4. На трубопроводе установлены местные сопротивления: 2 задвижки, 4 отвода под углом 90° (R₀/d = 3), 1 диафрагма

5. Давление в сборнике воды – атмосферное.

6. Давление в ПГХ – 745 мм рт. ст.

Принимаем по рекомендациям скорость движения воды в трубопроводе 2 м/с [4]. Тогда диаметр трубопровода рассчитывается по уравнению:

4 * V_в

d_т = ------------- ,

_Ö p *w₀

де w₀ – скорость воды в трубопроводе, м/с. Получаем

4 * 0,155

d_т = ––––––––––– = 0,314 м

Ö 3,14 * 2

Полученный диаметр трубопровода округляется до ближайшего стандартного значения. Принимаем к установке трубопровод диаметром 332х6 мм с внутренним диаметром 320 мм [4].

Действительная скорость охлаждающей воды в трубопроводе:

4 * V_в 4 * 0,155

w = –––––––––––– = –––––––––––––– = 1,93 м/с

π * d_т² 3,14 * 0,32²

Принимаем, что трубопровод изготовлен из новых стальных труб, то есть абсолютная шероховатость D = 0,2 мм [2].

w_тр * d_тр * r_м 1,93 *0,32 * 985

Re = —————— = ————————— = 639770 ,

m_м 0,95 * 10^-3

то есть режим движения неустойчивій турбулентный. Коэффициент трения l определяем по номограмме [2] при d/D = 320/0,2 = 1600 и Re = 639770. Находим, что l = 0,019. Определяем значения коэффициентов местного сопротивления:

а) вход в трубы x₁ = 0,5;

б) задвижки x₂ =2 * 0,25 = 0,5 ;

в) отводы под углом 90° (R₀ / d =3) x₃ =4 * 0,13 = 0,52 ;

г) диафрагма (m =0,25) x₄ = 17,8 ;

д) выход из трубы x₅ = 1

åx = 20,32

Суммарные потери давления в трубопроводе:

DР_сум = (l * l /d_тр + åx) * w² * r / 2 = (0,019 * 50 / 0,32 + 20,32)* 1,93² * 985/2 = 42724 Па

Необходимый напор насоса составляет:

Р₂ – Р₁

Н = ———— + h_сум + H_геом + Н_ПГХ

rg

где:

Р₁ – давление в сборнике ;

Р₂ – давление в скруббере;

h_сум = DР_сум / rg – потери напора в трубопроводе:

h_сум = ————— = 4,4 м вод. ст.

985 * 9,81

H_геом – геометрическая высота подъема жидкости, м;

Н_ПГХ – потери напора в ПГХ, принимаемая 20 м.

Тогда

(745 – 760)* 133,3

Н = –––––––––––––––– + 4,4 + 20 + 20 = 44,2 м вод. ст.

9,81*985

Такой напор при заданной производительности могут обеспечивать центробежные насосы.

Полезная мощность насоса определяется по формуле:

N_к = V_в * rg * Н = 0,155 * 985 * 9,81 * 44,2 = 66200 Вт @ 66,2 кВт

Мощность на валу электродвигателя:

N_к N_к

N_дв = —— = —————

h_заг h_{дв *} h_{н *} h_пер

где:

h_дв – к.п.д. двигателя, который принимается 0,8 [4];

h_н - к.п.д. насоса, который равен 0,65 [4];

h_пер = 1 - к.п.д. передачи.

Тогда

66,2

N_дв = ———–– = 127 кВт

0,8 * 0,65

Установленная мощность электродвигателя:

N_уст = b * N_дв,

где:

b - коэффициент запаса мощности, который равен 1,05 [3].

Тогда

N_вст = 1,05 * 127 = 134 кВт

Принимаем к установке два параллельно соединенных центробежных насоса марки Х280/72 каждый с такими характеристиками [2]: производительность Q = 0,085 м³/с, напор Н = 51 м, n = 24,15 с^-1, h_н = 0,7.

К насосу установлен электродвигатель типа АО – 102 – 4 с номинальной мощностью N_н = 160 кВт, к.п.д двигателя 0,92.

6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ, ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ТЕХНИКЕ И ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

6.1 Охрана труда и техника безопасности в отделении конденсации

Перед началом работы на оборудовании аппаратчик конденсации и машинист обязаны:

1. Надеть положенную по нормам спецодежду. Спецодежда должна быть чистой, застегнутой на все пуговицы, не иметь развевающихся концов. На голове должен быть головной убор.

2. Ознакомиться с работой предыдущей смены, имевшими место отклонениями в работе оборудования и мерами, принятыми по их устранению.

3. Принять рабочее место от сменщика в чистоте и порядке.

4. Вместе со сдавшим смену проверить:

- исправность оборудования, насосов, трубопроводов;

- уровни смолы в механизированных осветлителях и воды в хранилищах и сборниках;

- наличие и исправность ограждений, кожухов и надежность их крепления;

- наличие и исправность освещения, звуковой и световой сигнализации, средств связи;

- уровни смолы в механизированных осветлителях и воды в хранилищах и сборниках.

5. Проверить наличие и исправность ограждений, кожухов и наличие и исправность заземления электрооборудования, средств пожаротушения.

6. Ознакомиться по рапорту с явлением технологического режима сдающей смены, с показаниями приборов КИП и А.

О выявленных неисправностях, нарушениях ПТБ, о состоянии рабочего места аппаратчик конденсации и машинист насосных установок сообщают старшему мастеру /сменному/ на сменно-встречном собрании. Результаты осмотра заносятся в журнал по ремонту оборудования. Все обнаруженные неисправности должны быть устранены до пуска оборудования.

Во время работы с оборудованием аппаратчик конденсации и машинист насосных установок обязаны:

1. Вести непрерывный контроль за работой аппаратов и механизмов.

2. Производить замеры смолы, надсмольной воды в механизированных осветлителях, хранилищах, сборниках.

3. Регулировать процесс откачки смолы и надсмольной воды согласно производственной инструкции.

4. Производить отбор проб согласно схемы контроля отделения.

5. Осуществлять смазку машин и механизмов.

6. Осуществлять постоянную связь с кабинами коксовых батарей, связанными с технологическими коммуникациями, по которым прокачивают надсмольную воду и смолу.

7. При аварийных ситуациях под руководством старшего мастера смены осуществлять пуск и остановку аппаратов и механизмов.

8. При превышении в воде цикла газосборников содержания связанных солей аммиака более 15 г/л и смолистых веществ более 0,55 г/л, принимать меры к их снижению.

9. Во время работы аппаратчик конденсации и машинист насосных установок должны следить, чтобы:

- рабочее место было хорошо освещено;

- все открытые движущиеся части оборудования, доступные для случайного прикосновения, были ограждены. Ограждение должно быть выполнено сплошным или сетчатым с размером ячеек 20 x 20 мм;

- не было разливов смолы, надсмольной воды, газового конденсата через сальниковые уплотнения.

- не были забиты и своевременно очищались каналы для стока разливов;

- при пропарке трубопроводов паропроводные рукава были хомутиками;

- пароводозапорная арматура открывалась медленно, без гидравлических ударов;

- в зимнее время не было обледенений лестничных площадок, маршей, своевременно удалялся снег.

Во время работы с оборудованием аппаратчику конденсации к машинисту насосных установок запрещается:

- работать на неисправном оборудовании;

- эксплуатировать оборудование и механизмы с неисправным ограждением, заземлением или при отсутствии его;

- пускать в работу оборудование после ремонта с недоделками и без контрольно-измерительных приборов;

- резко открывать паровые, водяные краны и вентили;

- перегружать оборудование и аппараты в ущерб их сохранности, качеству продукции, условиям труда и безопасности,

- оставлять рабочее место без присмотра.

По окончании работы машинист насосных установок и аппаратчик конденсации обязаны:

- сдать свое рабочее место в чистоте и порядке, обеспечить безопасность своего участка.

- ознакомить принимающего смену с состоянием технологического оборудования и аппаратов, о переключениях аппаратов, механизмов, трубопроводов, произведенных в смене, а также о возможных неполадках оборудования, которые могут повлечь за собой изменения в условиях труда и создать опасную ситуацию.

- сдать работу аппаратов, механизмов, оборудования с нормальным технологическим режимом;

- передать оборудование в состоянии, обеспечивающем бесперебойную работу его в следующей смене.

Так как работа во взрыво- и пожароопасных производствах относится к работам с повышенной опасностью, а такие к работам, где необходим профессиональный отбор, то аппаратчики конденсации и машинисты насосных установок конденсации должны проходить предварительное (до начала самостоятельной работы) специальное обучение и ежегодную проверку.

Работа аппаратчика конденсации и машиниста насосных установок конденсации относится к работам, на которых запрещается применение труда несовершенных (лиц, моложе 18 лет).

Аппаратчик конденсации и машинист насосных установок конденсации должны проходить медицинский осмотр 1 раз в 2 года.

Аппаратчик конденсации и машинист насосных установок обязаны знать и выполнять требования:

- Инструкции о мерах пожарной безопасности цеха улавливания;

- Положения «О бирочной системе»;

- Плана ликвидации аварий в части, относящейся к отделению конденсации;

- Производительной инструкции для аппаратчиков и машинистов насосных установок;

- Правил внутреннего трудового распорядка.

Характеристика опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте аппаратчика конденсации и машиниста насосных установок.

– Аммиак – содержится в аммиачной (надсмольной воде), имеет резкий запах, раздражает слизистые оболочки и дыхательные пути. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны – 20мг/м³.

– Смола – смесь более 300 органических соединений, в основной массе циклических соединений. Все составные части смолы являются вредными для здоровья человека.

– Нафталин – одна из составных частей смолы, летучее, токсическое вещество, вызывает разглашение слизистых оболочек и дыхательных путей (ПДК – 20 мг/м³).

– Незащищенные подвижные элементы производственного оборудования.

– Повышенный износ (в результате коррозии) элементов сооружений, металлоконструкций.

– Недостаточная освещенность рабочего места.

– Повышенная температура поверхностей агрегатов, оборудования, материалов.

Согласно п. 1 "Типовых отраслевых норм бесплатной выдачи специальной одежды специальной обуви и других СИЗ рабочим и служащим горной и металлургической промышленности и металлургических производств других отраслей промышленности" аппаратчикам конденсации выдается:

– Костюм хлопчатобумажный – на 12 месяцев,

– Сапоги резиновые или ботинки кожаные – на 12 месяцев,

– Рукавицы комбинированные – на 2 месяца.

При выполнении работ по обслуживанию аппаратуры, расположенной вне помещений, дополнительно:

– Куртка хлопчатобумажная

на утепляющей прокладке – на 36 месяцев.

Согласно п.287 "Типовых отраслевых норм бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты рабочим и служащий горной и металлургической промышленности и металлургических производств, других отраслей промышленности» машинистам насосных установок выдается:

– Косnюм хлопчатобумажный – на 12 месяцев,

– Ботинки кожаные – на 12 месяцев,

– Рукавицы комбинированные – на 3 месяца.

При выполнении работ по обслуживанию аппаратуры, расположенной вне помещения, дополнительно:

– Куртка хлопчатобумажная

на утепляющей прокладке – на 36 месяцев.

Ответственность аппаратчиков конденсации и машинистов насосных установок.

За нарушение законодательных и иных нормативных актов по охране труда, создание препятствий для деятельности должностных лиц, органов государственного надзора за охраной труда и представителей.

6.2 Противопожарные мероприятия в отделении конденсации

Пожар - это горение вне специального очага, наносящий материальный ущерб и создающий опасность для жизни людей. Так как количество пожаров из года в год увеличивается то, создается необходимость создавать на предприятиях условия, при, которых возникновение и распространения пожара становится минимальным (повышать пожарную безопасность здания).

Пожарная безопасность-это состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара (до такой степени, когда контроль уже невозможен) и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита людей и материальных ценностей.

При неправильном устройстве и эксплуатации установок систем вентиляции и кондиционирования воздуха, они могут стать причиной возникновения и распространения пожаров.

По воздуховодам могут перемещаться горючие вещества и смеси горючих газов, паров, пыли, которые при наличии теплового источника могут загораться или даже взрываться и тем самым распространять пожар по системе вентиляции и кондиционирования воздуха и далее по всему зданию. Большую опасность представляет пыль органического происхождения, которая в смеси с воздухом может привести к пожарам и взрывам. Нижний концентрационный предел взрываемости органической пыли в воздухе составляет 15-65 г/м^З. При запыленности, значительно превышающей допустимую санитарными нормами, возможно загорание отложившейся пыли. Концентрация пыли и других веществ в воздуховодах местных вытяжных систем не должна превышать 50%.

Источником воспламенения при этом может быть искрение от электродвигателя, чрезмерный нагрев от трения вала вентилятора, искры от ударов лопаток вентилятора о кожух, статическое электричество, самовозгорание пыли и других источников возгорания. Пожарную опасность представляют воздуховоды, а также сам центральный кондиционер (воздухоохладители, фильтры, воздухонагреватели) и другие аппараты, в которых может скапливаться значительное количество пыли и горючих веществ.

Защита от распространения пламени в системах вентиляции и кондиционирования воздуха достигается с помощью автоматических огнезадерживающих клапанов «КОМ-1», избыточного давления в коридорах и тамбур-шлюзов, водяных завес и других методов. Воздух с содержанием пожаровзрывоопасных отходов и пыли следует подвергать очистке до поступления его в вентилятор, для чего пылеотделительные и пылеочистные устройства (фильтры) следует устанавливать перед воздухообрабатывающими приборами, чтобы в них и дальше по всей системе не попадали эти вещества.

Для быстрого обнаружения и сообщения о месте возникновения пожара, приведение в действие производственных автоматических средств огнетушения, централизованного управления пожарными командами (подразделениями) и оперативного руководства тушением пожара имеется система связи и автоматической пожарной сигнализации. Для связи используют телефон, радиотелефон, радио или другие средства I связи находящиеся на предприятии НПО «Наука».

В помещениях в качестве автоматической пожарной сигнализации используется АДИ (автоматической дымовой извещатель). Принцип его действия основан на том, что продукты горения воздействуют на ионизационный ток, что приводит в действие электромагнитное реле, которое включает систему сигнализации.

Все технологические помещения предприятия основаны дверьми с пределами огнестойкости 1-1,5 часа (закрывающимися по сигналу от центрального пункта управления), для уменьшения скорости распространения или возможной локализации пожара в перекрытом помещении.

Особое внимание необходимо уделять эвакуации людей из помещений. Эвакуация поводится по заранее спланированным путям, которые стараются сделать минимальными для прохождение людьми до безопасного места. Схемы эвакуации расположены в доступных для взгляда человека местах. Все люди находящиеся в здании должны строго соблюдать эти разработанные инструкции для того, чтобы во время экстренной ситуации не произошло давки, травм, повреждений или других нелицеприятных вещей.

6.3 Защита окружающей среды в отделении конденсации

При осуществлении технологических процессов в воздухе рабочей зоны на различных рабочих местах выделяются вредные вещества.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать значении предельно допустимых концентраций (ДПК) по ГОСТ 12.1.005-88 ”Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны Обстановка на рабочих местах должна удовлетворять требованиям норм ПДК, которые приведены в таблице 6.1.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю. Периодичность контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны (за исключением веществ с остронаправленным механизмом действия) осуществляется в зависимости от класса опасности вредного вещества (табл. 6.2).

Таблица 6.1 – Величина предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны

Условные обозначения: О – вещества с остронаправленньм механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе ; Ф – аэрозоли преимущественно фиброгенного действия; К – канцерогены ; + – требуется специальная защита глаз и кожи.

Таблица 6.2 – Классы опасности вредных веществ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гольбрайхт Ю.А. Техника безопасности в коксохимическом производстве. – Киев: Гостехиздат УССР, 1960. – 311 с.

2. Защита окружающей среды на коксохимических предприятиях / А.Н. Пыриков, С.В, Васнин, Б.М. Боранбаев, В.Д. Козлов. – М.: Интермет Инжиринг, - 2000. – 182 с.

3. Коробчанский И.Е., Кузнецов М.Д. Расчеты аппаратуры для улавливания химических продуктов коксования. – М.: Металлургия, 1972. – 296 с.

4. Основные процессы и аппараты химической технологии/Под ред. Ю.И.

Дытнерского. – М.: Химия, 1991. – 494 с.

5. Лейбович Р.Е. и др. Технология коксохимического производства. – М.:

Металлургия, 1982.

6. Мениович Б.И., Лейбович Р.Е. Аппаратчик коксохимического производства // Учеб. пособие для СПТУ. – М.: Металлургия, 1987. – 408 с.

7. Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий // Под ред. В.П. Сидогина, Ю.Е. Зигермана, Ю.Г. Шаповала и др. – Минпромполитики Украины. – Харьков. – 2001. – 309 с.

8. Справочник коксохимика // Под ред. инж. А.К. Шелкова / Улавливание и переработка химических продуктов коксования. – Т.3. - М.: Металлургия, 1966. – 392 с.

9. Технологический регламент цеха улавливания №1 ПАО «Авдеевский КХЗ». – Авдеевка, 2010. – 95 с.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 275; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!