Бизнес – план проекта

Выбранную заготовку устанавливают  на горизонтальный токарный карусельный станок, где проводят обточку краевой зоны под установку прокладки с использованием комплекта резцов до шероховатости 1,25.

Далее заготовку снимают  со станка и переносят на сверлильно-фрезерный  станок типа 6902ПМФ2 на котором рассверливаем 24 отверстия диаметром 27мм с шероховатостью  инструмента -20. Затем острые кромки притупляют слесарным инструментом.

 По завершению всего  комплекса технологических операций. Готовую деталь снимают со станка и проводят её контроль с клеймением на бирке.

 

Патрубок (ДП 01.050.00)

В качестве заготовки для  использования патрубка выбираем стандартный  ГОСТированный трубный прокат с  диаметром 727мм и толщиной стенки 10мм. С помощью отрезного станка отрезаем заготовку длиной 4200мм с шероховатостью кромок 40. Затем производят разметку для патрубка понадобится: металлическая линейка, чертилка. Далее из патрубка вырезают и обрабатывают кроя  сегмента шлифовальной машинкой. Готовую деталь проверяют на соответствие размерам чертежа и затем клеймят.

Прокладка (ДП 01.050.03)

В качестве заготовки используют лист паронита ПОН-1 (ГОСТ 481-80) размером 765x765мм и толщиной 3мм. На нем производят разметку. Для которой понадобится циркуль. Далее прокладка вырубывется  с помощью молотка и зубила. После чего кроя прокладки обтачивают на шлифовальном станке и проверяют размеры в соответствии с чертежем. На завершающей стадии деталь клеймят с использованием специального ударного штампа.

 

3.3 Защита от коррозии

Большинство применяемых  в промышленности металлов и изготовления из них оборудования и приборов неустойчиво  к окружающей среде, то есть подвергается коррозии. Продление времени их эксплуатации позволит с экономить металл, сократить расходы на их производство. Особенно разрушению металлические конструкции.

Коррозией называется процесс  разрушение металлов при химическом или электрохимическом воздействии  их с окружающей средой. Металлы  разрушаются при воздействии с жидкими и газообразными продуктами, а также в результате окислительно-восстановительных процессов взаимодействия с окружающей средой.

Для аппаратов химической промышленности коррозионный износ  является наиболее частой причиной вывода из строя. По характеру разрушения коррозия может быть сплошной (по всей поверхности металла) и местной (в виде отдельных язвин, пятен, сквозных отверстий, трещин). При сплошной коррозии долговечность материала определяется припуском на коррозию, при местной коррозии долговечность аппарата может быть определена только с помощью методов теории надежности.

Для поверхностей, работающих при высоких температурах, применяется  термоизоляция. Она состоит из двух слоем. Первый слой – изоляция минеральной ватой, второй – окожушивание листовым алюминием.

Трубопроводы подвода  и отвода находятся вне помещения, где подвержены вредному влиянию окружающей среды. Поэтому для защиты их от коррозии необходимо произвести покраску.

Технологический процесс  окраски состоит из следующих  операций:

- подготовка поверхности  под окраску;

- грунтовка грунтом ФЛ-013;

- нанесение эмали ПФ-68;

- сушка поверхностей.

Грунт на поверхность изделий  наносят непосредственно после  очистки пескоструйным аппаратом  – краскораспылителем. Технология грунтования должна обеспечивать получение  тонкого равномерного слоя (15-20мк) без  пропусков.

После того, как грунтовка  высохнет, таким же краскораспылителем наносится и эмаль.

Кистевую окраску производят вручную кистями. Краска, используемая при кистевой окраске, должна иметь  вязкость, при которой она легко  могла бы сходить с кисти при  небольшом нажиме на окрашиваемую поверхность. Во время окраски кисть следует держать под углом 45—60° к поверхности изделий.

Для защиты аппаратов, изготовленных из высоколегированных сталей, от разрушения вследствие электрохимической коррозии применяется катодная защита металлических конструкций.

 

 

4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

 

4.1. Расчет площади для тепловых элементов.

Одним из главных расчетов, который необходимо произвести является тепловой расчет по выпарке селитры, для расчета необходимой площади тепловых элементов.

           После увеличения мощности на стадии разложения на выпарной аппарат поступает 62422,48 кг/ч раствора аммиачной селитры, которая состоит из:

=37453.5 кг/ч - (60%)

=24344,78 кг/ч – (39%)

=624.2 кг/ч – (1%)

Определим количество выпаренного  раствора который содержит и :

 

W=                                                           (1.1)

 

где и- начальное и конечное количество раствора, кг/ч;

W – количество выпаренного раствора.

Определим конечное количество выпаренного раствора:

 

                                                           (1.2)

 

где =60% - концентрация раствора до выпаривания, - концентрация раствора после выпаривания.

 

 кг/ч

 

Тогда по формуле (1.1),  определим количество выпаренного раствора:

 

  W=62422,5 – 37453,5 = 24969 кг/ч

 

Для выпаривания 62422,5 кг/ч необходимо 21785,2 кг/ч пара, что соответствует регламенту цеха.

Найдем поверхность нагрева  на основании уравнения  теплопередачи:

 

F=                                                            (1.3)

 

где – тепловая нагрузка кДж/ч;

k – 300 Вт/ - коэффициент теплопередачи пара;

  среднее значение процесса К.

Определим среднее значение температуры:

 

                                                     (1.4)

 

где                    - температура пара.

                      - температура раствора.

Тогда                    

Подставим полученные значения в (1.4)

 

 

 

=69,95+273==342.5 К

 

Тепловой поток найдем по формуле, кДж/ч:

 

Q=                                                         (1.5)

= 21785,2 кг/ч – расход пара.

С = 4,44 кДж/кгК – коэффициент  теплопередачи насыщенного пара.

Т=+273=180+273=453К – температура пара.

 

=21785,2*4,44*453=43817008,464кДж/ч

 

Найдем тепловой поток  до реконструкции аппарата по формуле (1.5):

 

=20695,94*4,44*453=41626158,04 кДж/ч

 

По формуле (1.3) найдем поверхность  нагрева:

 

==422,88

 

==408,35

 

Найдем необходимую площадь  для тепловых элементов;

 

F==422,88-408,35=14,53

 

Получили необходимую  площадь для реконструкции 14,53, а после реконструкции она составит 15,14

 

 

4.2 Расчет элементов конструкции аппарата.

4.2.1. Определим геометрические параметры аппарата.

Диаметр выпарного аппарата равен 4м, выбираем по ГОСТ – 12619-78 коническое днище и ГОСТ 6533 – 78 эллиптическую отбортованную крышку с размерами ( ):

=4м – внутренний  диаметр конического днища;

=3,35м – высота  конусного днища;

=0,1м – высота  цилиндрической части днища;

=16,608, - вместимость днища;

=4м – внутренний  диаметр эллиптической крышки;

=1м – высота  выпуклой части крышки;

=0,08м – высота цилиндрической отбортованной крышки;

=13,1529 – вместимость крышки.

Определим длину обечайки по формуле, м:

 

                                                             (2.1)

 

где V – объем обечайки, , определяется по формуле;

 

                                                (2.2)

 

где =71.5 – общий объем аппарата; - объем отбортованной крышки;= 13,1529 ;   - объем днища, ;   = 16,608 .

Тогда по формуле (2.2) получаем, ;

 

V=71.5-13.1529-16.608=41.7391

 

После подставим данные значения в формулу (2.1);

 

==3.321 м

 

Для аппарата принимаем коэффициент  сварного шва φ=1.

Определим гидростатическое давление в аппарате по формуле, МПа;

 

                                             (2.3)

 

где =1400 кг/ плотность аммиачной селитры; =9.81м/с ускорение свободного падения;  высота столба жидкости в обечайке, м.

Высота столба жидкости в  обечайки, м.   

 

=                                          (2.4)     

                      

где столб жидкости в цилиндрической части аппарата и определяется по формуле:

                                                     (2.5)

 

где - объем жидкости в цилиндрической части аппарата, и определяется по формуле, ;

                                                   (2.6)

 

где - объем жидкости в аппарате, . Общий объем жидкости в аппарате составляет 35% - 25,025 ,от всего общего объема аппарата.

По формуле (2.6) найдем:

 

 

 

Тогда по формуле (2.5) столб  жидкости в цилиндрической части  аппарата:

 

 м

 

Найдем высоту столба жидкости:

 

 

 

Тогда по формуле (2.3) найдем гидростатическое давление;

 

 МПа

 

Найдем расчетное давлении в аппарате. Так как аппарат  работает под ваккоумом с остаточным давлением в аппарате до 0.5 МПа, то расчетное давление ==0.1 МПа ().

 

4.2.2 Расчет цилиндрической обечайки под действием внутреннего давления.

Толщина стенки определяется по формуле, м:

 

                                                   (2.7)

 

                                                  (2.8)

 

где S – исполнительная толщина стенки, м; С – величина суммарной прибавки, м; - расчетная толщина стенки.

 

 м

 

С=                                          (2.9)

 

где – прибавка на коррозию, м;

 

                                               (2.10)

 

где =0.1*м/год – величина коррозии в год;

 - время эксплуатации аппарата, т. к. среда в аппарате агрессивная.

м

 

где - прибавка на эрозию, м. ;

- минусовой допуск  на материал, м. Значение минусового  допуска определяется в зависимости от толщины стенки, ().

Подставим цифровое значение, получим, м;

 

С==1.8* м

 

Подставим полученное значение в формулу (2.7), м;

 

S1.8*=3.3* м

 

По сортаменту принимаем  толщину стенки цилиндрической обечайки S=4*.

Допускаемое внутреннее давление , МПа, определяется по формуле;

 

                                           (2.11)

 

 МПа

 

; 0.1 МПа0.139 МПа –условие прочности выполняется.

 

3.2.3. Расчет цилиндрической обечайки под действием наружного давления.

Определим толщину стенки обечайки, м;

 

                      (2.12)

 

где - коэффициент, определяемый в зависимости от

 

                                               (2.13)

 

где Е=2.15*МПа, модуль упругости,

запас устойчивости.

 

 

 

                                                      (2.14)

 

где - расчетная длина обечайки, м, определяется по формуле;

 

                                          (2.14)

 

 

 

 

 

По расчетной номограмме принимаем =0.36.

Полученное значение подставим  в формулу (2.12);

 

 м

 

По ГОСТ 5681-75 для стали  марки Х18Н10Т с расчетной толщиной стенки 12*м, находим минусовой допуск и определяем величину суммарной прибавки по формуле (2.7);

С=2.2*,

 

S12*2.2*

 

По сортаменту принимаем  толщину стенки обечайки S=16*.

Определим допускаемое наружное давление [р], МПа;

 

                                           (2.15)

 

где -допускаемое давление из условия прочности, МПа;

- допускаемое давление  из условий устойчивости в  пределах упругости.

                                        (2.16)

 

 МПа

 

                    (2.17)

 

где

 

 

 

 МПа

 

Подставим полученные значения в уравнение (2.15) и проверим выполнение условий;

 МПа

 

[; 0.1МПа0.196МПа условие устойчивости выполняется.

 

4.2.3. Расчет эллиптически отбортованной крышки под действием внутреннего давления.

Толщина стенки крышки определяется, м;

 

                                        (2.18)

 

где R – радиус кривизны, м. Для эллиптически отбортованной крышки R=D=4 м.

По формуле (2.18) определим  толщину стенки днища;

 

 

 

Найдем минусовой допуск  и определяем величину суммарной  прибавки по формуле (2.7);

С=1.8* м

 

S1.8*=3.37* м

По сортаменту принимаем  толщину стенки эллиптической крышки принимаем S=4*.

Допускаемое внутреннее  давление , МПа. Определяется по формуле;

= МПа

 

При этом должно выполнятся условие, МПа; ; 0.1

Условие прочности выполняется, следовательно, толщина стенки выбрана  верно S=4*.

 

4.2.4. Расчет эллиптически отбортованной крышки под действием внешнего давления.

За расчетное наружное давление принимаем давление

Определим толщину стенки отбортованного днища S, м, нагруженным давлением;

                                   (2.19)

 

где =0.9 –коэффициент приведения радиуса кривизны крышки.

 

 

 

м

 

Принимаем за расчетное значение S= Находим минусовой допуск и определяем величину суммарной прибавки.

 

С=1.8* м

 

S м

 

По сортаменту ГОСТ 5681-75 принимаем  толщину стенки эллиптической крышки S=10*.