Мунайга илеспе газдар

Сұйықтың тіреуішке  байланысты биіктігі:  

 

                                                                           (3.2.15)

 

 Мұнда П – құю  периметрі,м.

       Бір  ағынды тарелкалар үшін П = 0,7D

Cонда:  Δh > 0,05м.

 

                                     (3.2.16)

         

     Екі ағынды тарелкалар  үшін П = 1,4D

Сонда: Δh < 0,05м.

 

                               (3.2.17)

         

Абсорбердің жұмыс биіктігі:

 

Н_р= h₁ + H_т + h₂                                          (3.2.18)

 

h₁ = h₂  =1,5 м – жоғарғы және төменгі камера биіктігі.

Табақшамен жабдықталған биіктікті:

 

H_т = (N_д-1) * h_Т,                                                                 (3.2.19)

 

N_д – табақшалардың жұмыс саны (30 клапанды табақшалар)

h_Т – табақшалар арақашықтығы,  h_Т = 0,6 м қабылдаймыз.

 

H_т = (30 -1) * 0,6 = 17,4 м                                    (3.2.20)

 

Абсорбер жұмыс биіктігі:

 

Н = 1,5 + 17,4 + 1,5 = 20,4 м.                                 (3.2.21)

 

3.2.1 сурет  Абсорбер

 

 

3.3. Қосымша аппарат есебі                                                                 

 

Абсорбер колоннасына  сай келетін G₂=0,92кг/с-на су буын қабылдай алатын бу қыздырғышты есептеп және таңдау керек. 83 ⁰С температурада буланатын сұйықтың төмендегідей физика-химиялық сипаттарға ие болады. =1036 кг/м³, жылу өткізгіштігі Вт/(мк), ₂=0,0483 Н/м, _бу0=1,23кг/м³, _бу=0,82кг/м³,булану жылуы =2240000 Дж/кг  с₂=2720 Дж/(Кг·К), =2,27 Па∙С

Жылутасушы ретінде  қолданысқа 0,5 МПа қысымдағы қаныққан су қолданылады. Шекті конденсациялану  жылуы  = 2208000 Дж/кг, конденсация  температурасы ⁰С . Конденсаттың конденсация кезіндегі  физико-химиялық қасиеттері: кг/м³ , = 0,000231Па∙с, =0,686 Вт/(м/к).

    Будың жылужібергіштіккоэффициентін анықтау үшін, биіктігі Н болатын    трубада конденсацияланып жатқанын мына формула арқылы табамыз:

 

                                    (3.3.1)

 

Құбырдағы сұйыққа берілетін  жылу беру коэффициентін мына формула  арқылы табамыз.

 

                               (3.3.2)

 

Одан мынау шығады:

 

                                        (3.3.3)

 

 

 және  - ні біріктіре отырып мына теңдікті табамыз:

 

                           (3.3.4)

 

1) Аппараттың жылулық қуаты: 

 

                         (3.3.5)

 

 2) Қыздырғыш будың шығыны:

 

G₁=Q/ = 2195200/2208000=0,994 кг/с                       (3.3.6)

 

3) Температураның орташа  айырмашылығы:

 

                                 (3.3.7)

 

4)  Жылу беру коэффициентін = 170Вт/(м²∙К) деп алып керекті беттікті табамыз:

 

                        (3.3.8);

ІІ. Жылуалмастырғыштың ұзындығы Н = 6,0, диаметрі D = 0,8м және жылубергіштік беті Ғ = 192м²:

 

Вт/м²                   (3.3.9)

 

f( ) табу үшін А және В коэффициентін есептейміз:

 

                    (3.3.10)

 

    (3.3.11)

 

 

= 17,5 Вт/( м∙К ) тең деп аламыз. Қабырғалардың жалпы термиялық қарсылығын және ластануын былай табамыз:

 

м²∙к/Вт                    (3.3.12)

Одан:

 

      (3.3.13)

 

q₂=16600 Bт/м² деген екінші мағынасын:

 

          (3.3.14)

 

Одан:

 

Вт/м³                         (3.3.15) 

 

           (3.3.16)

 

Жылу қуатын  q =  15259.2Вт/м²  деп алып, керекті беттікті былай табамыз:

 

м²                             (3.3.17)

 

Алынған жылуалмастырғышта  артық беттік мынаған тең:

 

%                                            (3.3.18)

 

Аппарат массасы М₁=7580

3.3.2-суретте булы аймақты  қаптама құбырлы буландырғыш  бейнеленген. 

 

 

3.3.2-сурет.  Булы аймақты  қаптама құбырлы буландырғыш

I-бу немесе сұйық  жылу тасымалдағыштың кіру жері; II-бу немесе сұйық жылу тасымалдағыштың шығу жері; III-сұйық өнімнің кіру жері; IV-қалған өнімнің шығу жері; V- өнім буларының шығу жері; 1-қаптама; 2-тіреуіштер; 3-құбыр торы; 4-қалпақша; 5-бөлгіш камера.

 

 

3.4 Негізгі аппараттардың таңдалуы және сипаттамасы

 

     Бұл қондырғыда негізгі аппараттар : абсорбер колоннасы және қаптама құбырлы бу қыздырғыш. Абсорбция процесі, айыру, көмірсутек газдарын тазарту, кептіру, таза газбен қосымша газдардың пропан – пропилен фракциясынан бензинді алу болып табылады. Абсорбентке қарағанда, газ қоспасындағы парциалды қысым немесе компоненттің концентрациясы көп болса, онда абсорбция процесі жүреді. Осыған байланысты газ қоспасындағы компонент сұйықтыққа тез айналады. Парциалды қысым немесе компоненттің концентрациясы газ қоспасында, сұйықтықта көп болса, онда десорбция болады немесе ерітіндіден ерітінді газ пайда болады. Абсорбция мен десорбция қатар жұмыс жасайды. Кей жағдайда абсорбция мен десорбция бір аппаратта бірінен кейін бірі қондырылады. Абсорберлер мен десорберлердің құрамы цилиндірлі вертикальді аппараттан тұрады, өзгешеліктері әртүрлі, тек екеуі де технологиялық процестерге тәуелді.       Беткі масса алмасудың пайда болуына байланысты(сұйық пен газдың жа- насуы) абсорбер колоннасы - насадкалы, табақшалы, тозаңдатып шашатын болып бөлінеді. Көбіне насадкалы және табақшалы көп қолданылады.

    Насадкалы  абсорбер құрылысы бойынша қарапайым.  Цилиндрлі, көлденең аппараттың  биіктігі бойынша белгілі бір  өлшемде насадкалар орналасады. Насадкалар керамикалық шығыршықтардан (сақина) жасалған. Рашигадан, керамикадан, болаттан және пластмассадан жасалған шығыршықтар да қолданылады.

   Бұл абсорбердің  бір кемшілігі – жоғарыдан төменге қарай аққан абсорбенттің дұрыс таралмауы. Бұл абсорбция процесінің дұрыс жүрмеуіне себеп бола-ды. Аппараттың диаметрі үлкейген сайын дұрыс таралмауы өсе береді. Насад-калы абсорберді меншікті суландырып (себелеу)  тұру керек.                                                                                                                                                                              

    Табақшалы  абсорберде бұл кемшілік жоқ.  Мұнда масса алмасу контактілі  табақшада жүреді. Мұндағы табақшалардың  саны қойылған мақсатқа байла-нысты.  Тарелкалар: қалпақшалы, сеткалы, клапанды, науалы және т.б. болады. Әрқайсысы    белгілі бір жұмысқа арналған.     Абсорбенттің      табақшадан та -  бақшаға құйылуы – құйылу қалталары мен стақандары арқылы жүреді. Онда қорғаныс клапандары мен табақшаларды құрастыру  және ішін тексеру үшін         люктар бар.(табақшалардың ара қашықтығы 200мм).

Булы аймақты қаптама  құбырлы буландырғыш. Құбырлы жылу тасымалдағыштар цилиндрлі қаптама ішіне құбыр торларына бекітілген құбырлар шоғырынан құралған аппараттың қақпақтары және құбырлар іші құбырлар кеңістігін, ал қаптама мен құбырлардың сыртқы беті арасындағы кеңістік құбырлар арасындағы  кеңістікті құрайды.

 Жылу тасымалдағыштардың  біреуі құбыр арасында, ал екіншісі  құбырлар арасындағы кеңістікпен  қозғалады. Бұл аппараттарды мұнай  өнімдерін қыздыру немесе ысыту  үшін қолданады,мысалы жылуды колоннаның төменгі бөлігіне беру арқылы. Бұл аппаратты қолданады,егер құбырлы пешті қолданылуы тиімсіз болса. Жылу тасымалдағыш ретінде көбінесе су буын қолданады, ол құбыр торында конденсацияланады. Булы кеңістігі бар буландырғыш цилиндрлі корпусты, оның төменгі бөлігінде 1 немесе 3 орналасқан. Аппараттағы сұйықтың деңгейі ағызушы бөлгішпен реттеледі,. Бөлгіштің биіктігі құбыр торы толығымен сұйықтыққа орналасуымен байланысты тандалады. Қыздырылатын сұйықтық аппараттың төменгі штуцері арқылы беріледі, ол құбыр торы арқылы өтіп ағызушы бөлгіш арқылы, келесі кеңістікке ағызылады. Бұл жерде ысытылған сұйықтық аппараттың төменгі бөлігіндегі штуцер арқылы шығарылады. Жылу тасымалдағыштың жоғарғы және төменгі бөлігіндегі қақпақтар фланец жәрдемімен құбыр торларына болттар арқылы бекітіледі. Жылу тасымалдағыштардың кіруі және шығуы үшін қаптама мен қақпақтарда штуцерлер болады.      

Ыстық жылу тасымалдағыш жоғардан төмен қарай, ал салқын жылу тасымалдағыш төменнен жоғарға қарай  қозғалады. Сұйықтықтың айнасының бетінде булы кеңістік бар D-3метрден кем емес. Құбырлы тор айнымалы басты немесе U-тәрізді орындалуы мүмкін. Ол тіреуіштермен ұсталынады. Тіреуіштерге айнымалы басты құбыр торы қозғалмалысы үшін жолдар жасалған. Бұл жөндеу жұмыстарын жүргізілуді оңаайлатады.

Стандартты буландырғыштардың  буландыру беті 350 м ² дейін жетеді. Буландырғыштардың корпусы шартты қысымға есептелген.Корпус ішіндегі қысым 2,5 МПа, құбыр торындағы қысым 4 МПа. [1] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Қондырғыны автоматтандыру және бақылау-өлшеу приборлары

 

Химиялық өнеркәсіптерде автоматтандырудың  дамуы өнеркәсіптің және технологиялық  процестердің интенсивті, жоғары қарқынмен  дамуымен тікелей байланысты.

Халық шаруашылығының экономикасының тиімділігін көтеру ғылыми-техникалық процестердің дамуымен байланысты. Ол дамудың басты элементі процестерді автоматтандыру.

Автоматтандыру дегеніміз-өндірістік процестерді басқару үшін автоматты  әдістері мен құралдарын қолдану.

Жарылғыш және өрт қауіптілігі  басым өңделмейтін заттардың зиянды қалдықтарының қоршаған ортаға таралуын болдырмауға химиялық технология процестерін автоматтандырудың маңызы зор.

Бақылау және басқару нүктелерінің көптігі,режимнің бұзылуын дер кезінде  болдырмау, берілген регламентпен ауытқудан  сол сәтте реттеу тәжірибелі оператордың өзінде процестерді қолмен сапалы жүргізуге қиындық туғызады. Сондықтан қазіргі химиялық технология процестерін автоматтандырусыз қолдану мүмкін емес.

Химиялық өнеркәсіптерде автоматтандыру бақылаудың қарапайым жүйесімен  есептеп басқару комплексіне, технологиялық процестерді басқарудың автоматты жүйесіне, өндірісті басқарудың автоматты жүйесіне дейінгі күрделі жолдардан өтті.

Автоматты бақылау, реттеу және басқару  жүйелерінің дамуын мынадай негізгі  этаптарға бөлуге болады:

   1. Агрегаттарды бақылау, өлшемін құралдармен жабдықтау.

   2.Агрегаттарды  кіріс-шығыс энергиясын анықтайтын  қондырғыларды клапандармен дистанциялдық  басқаруды қолдану.

   3. Процестің бөлек  параметрлері: температурасы, қысымы, шығыны және т.б.автоматты тұрақтандыру немесе реттеу

   4. Берілген критерийлерде  қанағаттандыру мақсатында  бірнеше  тұрақтандыру (реттеу) жүйелерін орталықтандырылған  басқару жүйелеріне енгізу. Бұл  сатыда басқару есептегіш машиналары  қолданылады. Олар агрегат жұмысының  режимін оптималды басқаруды таңдауға мүмкіндік береді.

    5.Технологиялық  процестерді комплекті жүйеде  басқаруда енгізу қажет. Басқару  есептегіш машиналары берілген  агрегаттың жалпы критерийін  қанағаттандырып,басқару жүйесімен  біріктіреді және өңдейді. Ондай  критерийлер агрегаттың жоғары өнімділігі немесе өнімнің минималды өзіндік құны және т.б. болуы.  

    6.Участоктың, цехтың, зауыттың, тіпті өндірістің  тұтас саласының жұмысын рационалды  түрде ұйымдастыру автоматты  басқаруды енгізу.

 

 

 

4.1 Қондырғыны автоматтандырудың функциональды схемасының сипаттамасы

 

Газды күкіртсутек  пен көмірқышқыл газынан моноэтаноламинді еріткішпен абсорбциялық тазарту процесінің технологиялық жүйесін автоматтандыру. 

Абсорберге  берілетін шикі газ шығыны реттеуші клапан көмегімен тұрақтандырылады, одан әрі абсорде МЭА еріткіштерінің сулы ерітіндісімен суландырылады. Абсорбердің барлық биіктігі бойынша берілген температура көрсетіліп, тіркеліп тұрады. Абсорбердегі қысым төменгі бөлігінен шығатын қаныққан абсорбент ағынымен реттеледі. Сыйымдылықтағы регенерленген МЭА деңгейі сорап арқылы ерітіндінің қайта абсорберге берілуімен реттеледі. Буландыру колоннасының температурасы жылуалмастырғыш арқылы берілетін абсорбент көмегімен, ал қысым жоғарғы бөлігінен шығатын қышқылды компоненттер мен су буы қоспасы шығынымен  бақыланады. Сепаратордан шығатын қышқыл газдар шығыны бақыланады. Сепаратордың жоғарғы бөлігінен шығатын таза газ шығыны реттегіш клапан арқылы реттеледі. 4.1.1 технологиялық процестің автоматтандырылуы келтірілген.

Кесте 4.1.1

Технологиялық процестің автоматтандырылуы

 

№	Позиция		Монтаждау орны	Арнаулы			Түрі	Себеп
1	TV-1217		Е-1201 қаныққан және қанықпаған абсорбент жылуалмастырғышына қанықпаған абсорбент  кіретін құбыр CLF-1219(I)-1.6A3-400-STT	Е-1201 жылу алмастырғышының  температурасын реттеу			ANSI300 12 пневматикалық айырғыштың  патронды реттеу клапаны	Қаныққан газдың температурасын реттеу
2	TV-1235 TV-1236		D-1205 бу серігінің құбыры LS-1211(I)-1.6A1-50-INH LS-1238(I)-1. 6A1-50-INH	Қанықпаған абсорбенттің буфер сыйымдылығының температурасын реттеу			ANSI300 12 пневматикалық клапан-реттеуіш	Буфер сыйымдылықтың температурасын реттеу
3	PV-1207		Газдың флащ-буландырғыштан шығатын құбырына FG-1201(I)-1.6A7-100-STT	Флащ-буландырғыштың қысымын  реттеу			ANSI3002 пневматикалық клапан-реттеуіш,газды  ашу	Флащ-буландырғыштағы қысымды тұрақты ұстау
4	PV-1225		Флащ-буландырғыштағы газды  лақтыру құбыры OG-1214(I)1.6A7-100-STT	Қысымды реттеу және флащ-буландырғыштағы  газды лақтыру			ANSI300 3 пневматикалық клапан-реттеуіш, газды жабу	Флащ- буландырғыштағы қысымды тұрақты ұс
Кесте 4.1.1 жалғасы
5	PV-1249 PV-1251		D-1205 қанықпағын абсорбенттің буфер сыйымдылығына  азот берілетін құбыр GN-1219(I)-1.6A3-80 GN-1221(I)-1.6A3-80	сыйымдылыққа кірердегі  азоттың қысымын реттеу			ANSI300 2 пневматикалық клапан  реттеуіш, газды ашу	Буфер сыйымдылықтың азотпен  тығыздалуын қамтамасыз ету
6	FV-1202		C-1201 абсорберге кедей абсорбенттің кіретін құбыры CLF-1232(I)-10A3-400-INH	Колоннаға кіретін кедей  абсорбенттің мөлшерін реттеу			ANSI600 10 Пневматикалық клапан-реттеуіш ,газды ашу	Күкіртсутектен тазалау  сапасын арттыру
7	FV-1205		кедей абсорбенттің С-1203-ке кіретін  құбыры CLF-1243(I)-1.6A3-80-STT	Флащ-буландырғышқа кірердегі  кедей абсорбенттің мөлшерін реттеу			ANSI600 14 шудың төмендеуін  реттейтін клапан-реттеуіш, газды  ашу	Флащ-буландырғыштағы күкіртсутектен тазалауды қамтамасыз ету
8	F-1212		Кедей абсорбент, Р-1205(І) циркуляциялық  насос CLF-1241(I)-10A3-150-STT	Кедей абсорбенттің циркуляциясын  реттеу			ANSI600 3 пневматикалық қысым  реттеуіш	Сораптың азғантай шығынын  қорғау
9	F-1224		Р-1207(І)/А қаныққан ыссы абсорбент  шығатын сорап құбыры CLF-1211(I)-1.6K1-350-STT	Қаныққан абсорбенттің циркуляциясын  реттеу			ANSI300 6 пневматикалық клапан реттеуіш,газды  жабу	Сораптың азғантай шығынын  қорғау
10	FV-1225		Р-1207(І)/B қаныққан ыссы абсорбент шығатын сорап құбыры CLF-1210(I)-1.K1-350-STT	Қаныққан абсорбенттің циркуляциясын  реттеу			ANSI300 6 пневматикалық клапан реттеуіш,газды  жабу	Сораптың азғантай шығынын  қорғау
11	LV-1217		D-1202(І) таза газ сепараторынан шығатын ақаба су құбыры CLF-1237(I)10A2-40-STT	Ақаба судың лақтырылуын  реттеу			ANSI600 1 пневматикалық клапан реттеуіш,газды  ашу	газды реттеу
Кесте 4.1.1 жалғасы
12	LV-1219		C-1202 регенераторға қаныққан абсорбенттің кіретін құбыры	Флащ-буландырғыштағы абсорбент  деңгейін реттеу			ANSI150 12 пневматикалық клапан реттеуіш,газды ашу	Қысымды реттеу
13	LV-1252		Қаныққан абсорбенттің абсорберден  шығуы	Абсорбердің деңгейін реттеу			ANSI600 12 пневматикалық клапан  реттеуіш,газды ашу	Абсорбердің деңгейін қадағалау
14	YV-1252		F-1205 бастапқы газ фильтрінен ақаба судың шығатын құбыры WWW-1206(I)-1.6A7-40-ET	Ақаба судың авариялық  тоқтатылуы			ANSI600DN40 электрмен реттелетін  сфералық клапан, ток көзі қосулы	Газдың ағуын болдырмау
15	YV-1205	Тазаланған газдың қондырғыдан  шығардағы құбыр PG-1210(I)-10A1-350			Тазаланған газдың қондырғыдан  шығуын тоқтату	ANSI600 350 электрмен реттелетін сфералық клапан, ток көзі қосулы		Қондырғы сөндірулі
16	YV-1208	D-1203 флащ-буландырғыштан  шығатын мұнай және абсорбент  құбыры SO-1204(I)-1.6A7-50-STT			Мұнай және сұйықтың авариялық тоқтатылуы	ANSI600DN50 электрмен реттелетін сфералық клапан, ток көзі қосулы		Газдың ағуын болдырмау
17	YV 1209	Қаныққан абсорбенттің регенератордан шығатын құбыры CLF-1216(I)-1.6A3-400-STT			Қаныққан абсорбенттің авариялық  тоқтатылуы	ANSI150 400 Ток көзі қосулы		Газдың ағуын болдырмау
18	YV-1215	D-1202 таза газ сепараторынан шығатын ақаба су шығатын құбыр CLF-1237(I)-10A2-40-STT			Ақаба судың авариялық  тоқтатылуы	ANSI600DN40 электрмен реттелетін  сфералық клапан, ток көзі қосулы		Газдың ағуын болдырмау