Классификация и конструкция теплообменного, реакторного, колонного и ёмкостного оборудования (стр. 1 )

ПМ 01 Эксплуатация технологического оборудования

Министерство образования и науки Самарской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Губернский колледж г. Сызрани»

Технический профиль

Методическое пособие

КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛООБМЕННОГО, РЕАКТОРНОГО, КОЛОННОГО И ЁМКОСТНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

ПМ 01 Эксплуатация технологического

оборудования.

Сызрань.

2015 год

Методическое пособие по теме ПМ 01 «Эксплуатация технологического оборудования.

( название методической разработки)

Краткая характеристика Методического пособия

В настоящем методическом пособии представлены классификация, конструкция теплообменного, реакторного, колонного и ёмкостного оборудования технологических процессов.

Предназначено для обучающихся СПО «ГК г. Сызрани» по специальности 240134.51 Переработка нефти и газа при обучении профессиональному модулю ПМ 01. Эксплуатация технологического оборудования

Методическое пособие позволит сформировать у обучающихся знания и практические навыки при эксплуатации оборудования нефтеперерабатывающих предприятий.

Составитель: – преподаватель спец. дисциплины.

ОДОБРЕНО НА ЗАСЕДАНИИ ПЦК

Переработка нефти и газа. Экология

( название комиссии)

Председатель _____________________

Ф. И.О

Протокол № __________ от «____»__________2015 г

Методист технического профиля _______________

Ф. И.О.

«УТВЕРЖДАЮ»

Заместитель директора по УПР

Руководитель технического профиля __________________

Содержание

1. Учебная цель. 4

1.1. Концепция и основные термины.. 4

2. Содержание учебного элемента. 6

2.1. Колонное оборудование. 6

2.1.1. Основы классификации аппаратов колонного типа. 6

2.1.2. Насадочные колонны.. 8

2.1.3. Основные типы насадок. 8

2.1.4. Гидравлические условия работы насадочных колонн. 15

2.1.5. Тарельчатые массообменные аппараты.. 16

2.1.6. Основные параметры контактных массообменных устройств. 20

2.1.7. Конструкции контактных массообменных устройств. 21

2.1.8. Колпачковые тарелки с капсульными колпачками. 22

2.1.9. Клапанные тарелки. 26

2.1.10. Ситчатые и решетчатые тарелки. 29

2.1.11. Секционированные массообменные устройства. 34

2.1.12. Рекомендации по выбору тарельчатых колонных аппаратов. 38

2.2. Реакторные устройства. 41

2.2.1. Конструктивное оформление реакционных аппаратов. 41

2.2.2. Реактор установки каталитического крекинга с движущимся шариковым

катализатором.. 42

2.2.3. Регенератор установки каталитического крекинга с движущимся

гранулированным катализатором.. 45

2.2.4. Совмещенный реактор - регенератор. 46

2.2.5. Реактор каталитического крекинга с псевдосжиженным слоем катализатора. 48

2.2.6. Регенератор установки каталитического крекинга с пылевидным катализатором.. 51

2.2.7. Реакторы каталитического риформинга и гидроочистки. 53

2.2.8. Реактор гидрокрекинга. 57

2.2.9. Реакторы сернокислотного алкилирования. 60

2.2.10. Реакционная камера установки коксования. 62

2.2.11. Основы расчета реакционных устройств. 63

2.3. Теплообменные аппараты.. 63

2.3.1. Классификация теплообменных аппаратов. 64

2.3.2. Эффективность теплообменных аппаратов. 70

2.3.3. Теплообменные аппараты типа «труба в трубе». 71

2.3.4. Спиральные аппараты.. 74

2.3.5. Погружные аппараты.. 75

2.3.6. Оросительные аппараты.. 77

2.3.7. Аппараты воздушного охлаждения (АВО) 79

2.3.8. Теплообменные аппараты смешения. 81

2.3.9. Пластинчатые теплообменные аппараты.. 82

2.4. Ёмкости. 86

2.4.1. Монжусы.. 86

2.4.2. Приемники для воздуха, газов и жидкостей. 88

2.4.3. Резервуары.. 89

2.4.4. Сосуды чугунные. 90

2.4.5. Аппараты из винипласта и фаолит. 90

2.4.6. Монтаж ёмкостной аппаратуры.. 90

2.4.7. Рамные мешалки. 91

4. Контрольные вопросы.. 99

Классификация и конструкция теплообменного, реакторного, колонного и ёмкостного оборудования

1. Учебная цель

Целью данной темы является изучение обучающимися классификации, конструкции теплообменного, реакторного, колонного и ёмкостного оборудования технологических процессов для обеспечения грамотной и безопасной эксплуатации оборудования.

1.1. Концепция и основные термины

При изучении темы необходимо рассмотреть и установить вопросы назначения, устройства основного оборудования технологических установок.

Барокамера – сосуд, оснащенный приборами и оборудованием и предназначенный для размещения в нем людей.

Баллон – сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортирования, хранения и использования сжатых, сжиженных или растворенных под давлением газов.

Бочка – сосуд цилиндрической или другой формы, который можно перекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор, предназначенный для транспортирования и хранения жидких и других веществ.

Вместимость – объем внутренней полости сосуда, определяемый по заданным на чертежах номинальным размерам.

Владелец сосуда – организация, индивидуальный предприниматель, в собственности которого находится сосуд.

Давление внутреннее (наружное) – давление, действующее на внутреннюю (наружную) поверхность стенки сосуда.

Давление пробное – давление, при котором производится испытание сосуда.

Давление рабочее – максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса.

Давление расчетное – давление, на которое производится расчет на прочность.

Давление условное – расчетное давление при температуре 200С, используемое при расчете на прочность стандартных сосудов (узлов, деталей, арматуры).

Допустимая температура стенки максимальная (минимальная) – максимальная (минимальная) температура стенки, при которой допускается эксплуатация сосуда.

Днище – неотъемная часть корпуса сосуда, ограничивающая внутреннюю полость с торца.

Заглушка – отъемная деталь, позволяющая герметично закрывать отверстия штуцера или бобышки.

Змеевик – теплообменное устройство, выполненное в виде изогнутой трубы.

Избыточное давление – разность абсолютного давления окружающей среды, показываемого барометром.

Корпус – основная сборочная единица, состоящая из обечаек и днищ.

Композиционный материал (композит) – материал неоднородной структуры, состоящий из нескольких однородных материалов (компонентов).

Крышка – отъемная часть, закрывающая внутреннюю полость сосуда или отверстие люка.

Люк – устройство, обеспечивающее доступ во внутреннюю полость сосуда.

Лейнер –внутренний герметизирующий слой сосуда из армированных пластмасс, который может нести часть нагрузки.

Металлопластиковые сосуды – многослойные сосуды, в которых внутренний слой (оболочка) выполнен из металла; остальные слои выполнены из армированных пластмасс. Внутренний слой несет часть нагрузки.

Многокамерный сосуд – сосуд, имеющий две или более рабочие полости, используемые при различных или одинаковых условиях (давление, температура, среда).

Неметаллические сосуды – сосуды, выполненные из однородных или композиционных неметаллических материалов.

Обечайка – цилиндрическая оболочка замкнутого профиля, открытая с торцов.

Опора – устройство для установки сосуда в рабочем положении и передачи нагрузок от сосуда на фундамент или несущую конструкцию.

Опора седловая – опора горизонтального сосуда, охватывающая нижнюю часть кольцевого сечения обечайки.

Разрешенное давление сосуда (элемента) - максимально допустимое избыточное давление сосуда (элемента), устанавливаемое по результатам технического освидетельствования или диагностирования.

Реконструкция – изменение конструкции сосуда, вызывающее необходимость корректировки паспорта сосуда, например устройство дополнительных элементов, и другие вызывающие изменения параметров работы сосуда.

Резервуар – стационарный сосуд, предназначенный для хранения газообразных, жидких и других веществ.

Рубашка сосуда – теплообменное устройство, состоящее из оболочки, охватывающей корпус сосуда или его часть, и образующее совместно со стенкой корпуса сосуда полость, заполненную теплоносителем.

Сосуд - герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ.

Сосуд передвижной – сосуд, предназначенный для временного использования в различных местах или во время его перемещения.

Сосуд стационарный – постоянно установленный сосуд, предназначенный для эксплуатации в одном определенном месте.

Цистерна – передвижной сосуд, постоянно установленный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля (прицепа) или на других средствах передвижения, предназначенный для транспортирования и хранения газообразных, жидких и других веществ.

2. Содержание учебного элемента

2.1. Колонное оборудование

2.1.1. Основы классификации аппаратов колонного типа

Для контактирования потоков пара (газа) и жидкости в процессах ректификации и абсорбции применяются аппараты различных конструкций, среди которых наибольшее распространение получили аппараты колонного типа. Аппараты этого типа смогут быть классифицированы в зависимости от рабочего давления, технологического назначения, типа контактных устройств.

В зависимости от применяемого давления колонные аппараты подразделяются на атмосферные, вакуумные и колонны, работающие под давлением.

К атмосферным колоннам обычно относят колонны, давление в верхней части которых незначительно превышает атмосферное и определяется сопротивлением коммуникаций и аппаратуры, расположенной после колонны на потоке паров ректификата. Давление в нижней части такой колонны зависит в основном от сопротивления внутренних устройств и может значительно превышать атмосферное (например, колонна для разделения смеси этилбензола и ксилолов).