Жылуалмастырғыштан шығардағы мұнайдың температурасы
Мазмұны
Аннотация
Мазмұны
Нормативтік сілтемелер
Анықтамалар
Қысқартулар мен белгілеулер
Кіріспе
1. Ғылыми-зерттеу бөлімі
1. Жобаланушы объект конструкциясы бойынша әдебиеттік-патенттік шолу
және инновациялық шешімдерді талдау
2. Негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы.
3. Негізгі объект конструкциясын баяндау
2. Технологиялық бөлімі
1. Технологиялық схема және процестің сипаттамасы
2. Материалдық және жылулық баланстар
3. Технологиялық жабдықтарды қабылдау
4. Негізгі объект бойынша есептеулер
1. Технологиялық, жылулық және гидродинамикалық есептеулер
2. Түйіндер мен бөлшектерді беріктікке және тұрақтылыққа есептеу
5. Машина-аппаратжасау, жөндеу және монтаждау технологиясы (таңдау
бойынша)
3. Тіршілік қауіпсіздігі
4. Қоршаған ортаны қорғау
5. Экономика және бизнес-жоспарлау
Қорытынды
Әдебиеттер
Спецификация
Аннотация
Бұл дипломдық жұмыста С–100 секциясының ректификациялау блогындағы 230-
300оС фракциясының суыту жылуалмастырғышындағы жылуалмасу процесінің
қарқындылығын арттыру қарастырылған және дипломдық жұмыстың есептеу
түсіндірме жазбасы мына төмендегідей негізгі тарауларды құрайды: жобаланушы
объект конструкциясы бойынша әдебиеттік-патенттік шолу және инновациялық
шешімдерді талдау, негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы, негізгі объект
конструкциясын баяндау, технологиялық схема және процестің сипаттамасы,
материалдық және жылулық баланстар, технологиялық жабдықтарды қабылдау,
технологиялық, жылулық және гидродинамикалық есептеулер, түйіндер мен
бөлшектерді беріктікке және тұрақтылыққа есептеу, машина-аппаратжасау,
жөндеу және монтаждау технологиясы, тіршілік қауіпсіздігі, қоршаған ортаны
қорғау, экономика және бизнес-жоспарлау тараулары қарастырылған.
Дипломдық жұмыстың сызба бөлімі А1- форматқа сызылған 6-бет сызбадан
және бір кесте техника-экономикалық көрсеткіштен тұрады.
- кіріспе бөлімінде жалпы мұнай өндірісінің даму тарихы, зауыт тарихы
қарастырылды
- ғылыми-зерттеу бөлімінде негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы,
конструкциясын баяндау мен әдеби – патенттік ізденіс жүргізілді..
- технологиялық бөлімде технологиялық схема мен процес сипаттамасын
және қондырғының материалдық және жылулық тепе – теңдіктері құрастырылды,
технологиялық және конструктивті механикалық есептеулер жүргізілді.
- тіршілік қауіпсіздігін қорғау бөлімінде қондырғымен жұмыс істейтін
адамдардың қауіпсіздігі туралы мәліметтер берілген.
- қоршаған ортаны қорғау бөлімінде атмосфераға шығарылатын зиянды
заттар, қалдықтар мөлшері мен қондырғының қоршаған ортаға тигізетін зияны
көрсетілді.
- экономикалық бөлімінде өнімнің өзіндік құны, калькуляция, қондырғының
рентабельділігі және күрделі шығындардың өтелу мерзімі есептелді.
Жұмыстың графикалық бөлімінде келесі сызбалар берілген:
Өндірістің технологиялық схемасы көрсетілген технологиялық сұлба,
Жылуалмастырғыштың жалпы көрінісі, түйін сызбалары, бөлшек сызбалары,
техника-экономикалық көрсеткіштер кестесі.
Диплодық жұмыс Ректификациялау блогындағы суыту жылуалмастырғышындағы
жылуалмасу процесінің қарқындылығын арттыру тақырыбына арнала отырып ТМЖ
кафедрасының тапсырмасына сай орындалған. Жұмыста жылуалмастырғыш құбырдың
жаңа конструкциясы ұсынылған. Ұсынылып отырған техникалық шешім жылуалмасу
процессін қарқындатып, жұмыстың өнімділігін арттыруға мүмкіндік
береді.Дипломдық жұмыстың есептеу түсіндірме жазбасы мына төмендегідей
негізгі тарауларды құрайды: жобаланушы объект конструкциясы бойынша
әдебиеттік-патенттік шолу және инновациялық шешімдерді талдау, негізгі
объектіні қабылдау тұжырымдамасы, негізгі объект конструкциясын баяндау,
технологиялық схема және процестің сипаттамасы, материалдық және жылулық
баланстар, технологиялық жабдықтарды қабылдау, технологиялық, жылулық және
гидродинамикалық есептеулер, түйіндер мен бөлшектерді беріктікке және
тұрақтылыққа есептеу, машина-аппаратжасау, жөндеу және монтаждау
технологиясы, тіршілік қауіпсіздігі, қоршаған ортаны қорғау, экономика және
бизнес-жоспарлау тараулары қарастырылған.
Дипломдық жобалаудың сызу бөлімі А1- форматқа сызылған 6-бет сызбадан
және бір кесте техника-экономикалық көрсеткіштен тұрады.
Берілген дипломдық жоба 109 бет есептеу-түсіндірме жазбадан, соның
ішінде 33 кестеден, 11 суреттен және спецификация сызулары құрайды.
Нормативтік сілтемелер
Бұл курстық жобада төмендегі нормативті сілтемелер қолданылды:
МЕМСТ 10679-76 Компоненттік құрамды анықтау.
МЕМСТ 2177-87 Тұрақсыз бензиннің фракциялық құрамын анықтау.
МЕМСТ 11011-85 Күкіртсутек мөлшерін анықтау.
МЕМСТ 6521-79 Лап ету температурасын анықтау.
МЕМСТ 19211-73 Мыс пластинкасында коррозияны анықтау.
МЕМСТ 2477-85 Мұнай өнімдері құрамындағы су мөлшерін анықтау.
МЕМСТ 6511-69 Кинематикалық тұтқырлықты анықтау.
МЕМСТ 20287-74 Мұнай өнімдерінің қату температурасы.
МЕМСТ 3985-79 Қышқылдықты анықтау.
МЕМСТ 19121-79 Жалпы күкірт мөлшерін анықтау.
МЕМСТ 6856-75 Корреляция индексін анықтау.
МЕМСТ 3100-85 Тығыздықты анықтау.
ҚНжЕ ІІ-90-81 Өндірістік кәсіпорындардың өнеркәсіптік ғимараттары.
Жобалау шараттары.
ҚНжЕ ІІ-106-79 Мұнай және мұнай өнімдерінің қоймалары. Жобалау шарттары.
ҚНжЕ 2.04-08-86 Жылуты жүйесі, вентиляция және ауаны кондиционерлеу.
Жобалау шарттары.
ҚНжЕ 2.09.03-85 Ғимараттар мен құрылғылардың өртке қарсы жобалаудың
шарттары.
ҚНжЕ ІІ-89-90 Өндірістік кәсіпорындардың бас жоспары. Жобалау шарттары.
ҚНжЕ ІІ-4-79 Өндірістік бөлмелердегі жарықтандыру шарттары.
МЕМСТ 12.1.021-80 Өрт қауіпсіздігі.
МЕМСТ 12.4.103-83 Арнайы киім.
МЕМСТ 12.1.005 76 Өндірістік жұмыс бөлмелеріндегі метеорологиялық
шарттар.
МЕМСТ 12.1.003-73 Шу және вибрация.
СН-245-71 Өндірістік кәсіпорындарды жобалаудың санитарлық шарттары.
ПТУС-02-62 Ғимараттар мен құрылғылардың, аппараттардың ара қашықтығы.
Өртке қарсы шаралар.
Анықтамалар
Ректификация – қайнау температуралары бойынша бір бірінен ерекшеленетін
сұйықтықтарды булар және сұйықтықты көпретті және тікелей жанастыру
есебінен бөлудің диффузиялық процесін айтады.
Флегма – ректификациялық колоннаның қалыпты жұмыс істеуі үшін колоннаның
жоғарысынан үздіксіз төменде жатқан табақшаларға ағушы сұйықтық болып
табылады.
Мұнай - көміртегілер қоспасы болатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-
қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі
де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады;
пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Эвапорация – пеште немесе жылуалмастырғышта қыздырылған қоспаны булы
және сұйық фазаға мұнай өнімдеріне бір ретті буландыру процесі болып
табылады.
Дистилляция немесе айдау деп бір бірінен, сонымен қатарбастапқы қоспадан
қайнау температураларымен ерекшеленетін өзара еритін сұйықтықтардың
қоспасын бөлу процесін айтады.
Сутекті газдың берудің жиілігі (немесе рециркуляциялаудың жиілігі) деп
00С температурада және 0,1 МПа қысымдағы сутекті газдың көлемі және
реакторға келіп түсетін 200С температурадағы шикізат көлемінің қатынасын
айтады.
Жөндеу аралық цикл – сағатта көрсетілген екі жөндеу арасындағы жұмыс
уақыты.
Жөндеу аралық кезең – кезкелген түрдегі екі жөндеулер арасындағы жұмыс
уақыты.
Жөндеу циклының құрылымы – жөндеу аралық циклдағы орындалатын барлық
жөндеулер түрінің реттілігі мен мазмұны.
Белгілеулер мен қысқартулар
Бұл курстық жұмыста төмендегі белгілеулер мен қысқартулар қолданылды:
Қысқартулар:
СНиТ – санитарлы нормалар және талаптар
ЭЛТС- электротұзсыздандыру.
МЕМСТ– мемлекеттік стандарт
ТЖК – табиғи жарықтандыру коэффициенттері
ТН – құбырлы торлары қозғалмайтын
ТК – қаптамада температура теңестіргіші бар
ТП – басжағы қозғалмалы
ТС – қозғалмалы басы сальникпен
ТУ – U – тәрізді құбырлы
Белгілеулер:
– орталогарифмді температуралық күш
– құбыр бетінің қалыңдығы
– жылу ағынының тығыздығы
– Грасгоф саны
– төсемнің орташа диаметрі
– Рейнолдьс саны
– нормативті мүмкін кернеу
– гидравликалық сынаудағы мүмкін кернеу
– гидравликалық сынаудағы байқау қысымы
u – нормативті қуыс
– ұзындық
– төсемнің сыртқы диаметрі
– фланецтің сыртқы диаметрі
– фланец биіктігі
– болттың есептемелі ұзындығы
– қатаңдық коэффициенті
– фланецтердің икемділігі
– төсемнің икемділігі
– жұмысшы жағдайдағы болттық жүктеме
– ию моменті
– фланец сақинасындағы шеңберлік кернеу
– фланецтік қосылыстың герметикалық шарты орындалады
s – қабырғаның қалыңдығы
h – биіктік
ПКОП ЖШС - ПетроКазахстан ойл Продактс жауапкершілік шектеулі
серіктестігі
АВҚ - атмосфера-вакуумдық құбырлы қондырғы
ЛК-6у -жылына 6 млн.т мұнай өңдейтін құрама эмбебап қондырғы
ББФ - бутан-бутиленді фракция
ЖЭО - жылу электр орталығы
ШТ - шартты тұтқырлық
ТШ - техникалық шарттар
ССТ - салалық стандарт
К-1, К-2 - колонналар
Т-1 - жылуалмастырғыш
Н-1 -сорап
КХ-1 - ауа конденсаторы
ЦК-201-13 - ортадан тепкіш қыздырғыш
Е-1 - сыйымдылық
ИТК - шын қайнау температурасы
КЕО - табиғи жарықтандыру коэффициенті
МӨЗ - мұнай өңдеу зауыты
МХЗ - мұнай химиясы зауыты
МЭА - моноэтаноламин
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі ҚР Президентінің Қазақстан халқына арналған
Жаңа онжылдық – жаңа экономикалық өрлеу – Қазақстанның жаңа мүмкіндіктері
атты жолдауында, мұнай-газ саласындағы мына мәселелерге тоқталып өткен.
Негізгі стратегиялық жоспарымыз - 2014 жылға қарай біз барлық 3 мұнай өңдеу
зауытын реконструкциялап және бүкіл мұнай өнімдерінің түр-түрі бойынша ішкі
қажеттілігімізді толық қамтамасыз ете алу мәселелерін жүиелі түрде шешу.
Мұнай газ өңдеу өнеркәсіптерінің екіншілік процестерді едәуір ауқымды
енгізуменен технологиялар мен жабдықтарды жетілдіруменен мұнай мен газды
қолдану тиімділігі ұдайы өсуде. Өндірілуші өнім сапасының артуы және
өндірістің техникалық деңгейінің өсуі халық шаруашылығына үлкен
экономикалық әсер береді.
ЛК-6у кешенін іске қосу бірнеше кезеңге созылды. 1984 жылдың
желтоқсанында ЛК-6у кешені қондырғысының 100-секциясы іске қосылды. 1985
жылы тамызында эксплуатацияға тағы 2 секция беріледі, олар 200-ші
каталитикалық өзгерту секциясы және 3001, 3002 дизельдік жанармай мен
керосинді сумен тазарту секциясы іске қосылады.
Мұнай өнімдерінің сұрыпталымына бензиннің түрлі сұрыптары (Aи-80, Aи-85,
Aи-92 және Aи-96), дизельдік отын, авиациялық керосин, сұйылтылған газ,
вакуумдық газойль мен мазут кіреді.
ПетроҚазақстан компаниясының сондай-ақ ҚазТрансОйл Шығыс филиалының
құбыр өткізгіш жүйесін пайдалану мүмкіндігі бар, ол арқылы мұнай Шымкент
мұнай өңдеу зауытына (ПетроҚазақстан Ойл Продактс) қайта өңдеу үшін
тасымалданады. Шымкент мұнай өңдеу зауытында компания жылына 2 млн тоннаға
жуық мұнайды қайта өңдейді де, содан кейін бензин, дизельдік отын, отындық
мазут, авиациялық керосин, вакуумдық газойль және сұйылтылған газ сияқты
өнімдерін сатып өткізеді. Жыл сайын Шымкент мұнай өңдеу зауытынан 3,8 млн
тоннадан астам мұнай өнімдері ішкі және сыртқы нарықтарға тиеп жөнелтіледі.
Мұнай өнімдері маркетингінің басым бағыттары ішкі нарық, атап айтқанда,
елдің Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Алматы, Қызылорда облыстары сияқты халық
тығыз қоныстанған аймақтары, сондай-ақ Шығыс Қазақстан, Қарағанды
облыстары, Алматы мен Астана қалалары болып табылады, бұлар мұнай өнімдерін
жалпы сатып өткізу көлемінің 70%-ын құрайды.
Компанияның мұнай өнімдерін ішкі нарықта тұтынатындар ірі және ұсақ
автомай құю бекеттері мен автомай құю бекеттері желілерінің иелері,
әуежайлар, отын-энергетикалық, газ компаниялары, зауыттар, көлік-тасымалдау
ұйымдары, фермерлік қожалықтар болып табылады. Экспортқа негізінен мұнай
өңдеу зауыттарына арналған вакуумдық газойль және тұрмыстық мақсаттар мен
мұнай химиясына арналған сұйылтылған газ сатып өткізіледі. Экспортқа
вакуумдық газойльді шығару негізінен Шығыс Еуропаға, ал сұйылтылған газды
шығару – Орталық Азия елдеріне жүзеге асырылады.
ПКОП ЖШС шығаратын безиндер мен дизельдік жанармайдың барлық
маркалары ҚР, ТМД жерінде әрекеттегі нормативтік құжаттар талабына сәйкес.
Қоршаған орта мен адам денсаулығына әсер ететін зиянды заттар мөлшері, өте
төмен, экологиялық таза өнім болып табылады.
Өнеркәсіпте шығарылатын өнімнің сапасына аса назар аударады, барлық өнім
жыл сайын сертификаттаудан және әр кварталдық сапа инспекциясынан өтеді,
оны техникалыққа аккредиттелген және атесттатталған, ШНОС зертханасы
Мемлекеттік стандарт органдар тарапынан жасайды. Міндеттісінен бөлек өз
еркімен сертификаттау жасалады, өнеркәсіпті аналитикалық бақылаудан және
әрбір резервуарды өнімдерімен құжаттандырудан өткізді. Өнеркәсіптің
өнімінің сапасына ешқашан шағым білдірілмеген.
ЛК-6у кешені қондырғысының 100-секциясы мұнайды тұзсыздандыру және
атмосфералық айдау процестері жүреді. Бұл секция ЛК-6у кешенінің басты
секциясы болып табылады. 100-секциясына тұзсыздандыру, ректификациялау және
фракцияны тұрақтандыру блогтарынан тұрады. Мұнайды сораптар арқылы
ректификациялау бағанасына жеткізу барысында олар жылуалмастырғыштар және
электродегидратор арқылы өтеді. Мен жобалап отырған жылуалмастырғыш
аппаратымнан мұнай шикізатын ысытып оны ректификация бағанасына беріледі.
Осы ректификация бағансынан шыққан дизелдік фракцияны суытуға арналған.
Бұл– дипломдық жұмыстың (жобаның) мақсаты Петро Казахстан Ойл Продактс
мұнай өңдеу зауытының С-100 секциясындағы К-1033 бағанасынан шыққан
фракцияны суытуға арналған жылуалмастырғыш құрылысын жетілдіру, жұмыс
сенімділігін және процестің тиімді жүруін арттыру, мұнай өнімдерінің
сапасын жақсарту және оның пайдалану көрсеткіштерін жоғарлату мақсатында
инновациялық шешімдерді ұсыну, осының нәтижесінде аппараттың жұмыс
қабілетті күйін арттыра отырып, жылуалмастырғыштың жылу алмастыру
қарқындылығын жоғарылату болып табылады.
Алға қойылған мақсатқа жету үшін жұмыста келесі мәселелер шешілуі
тиіс:
- Жылуалмастырғыштың жұмысын талдау және конструктивті кемшіліктерін
анықтау;
- Анықталған кемшіліктер бойынша инновациялық шешімдерге шолу жасау
және жинақталған материалдарды талдау;
- Заманауи технологилық талаптарға жауап беретін озық инновациялық
шешімдерді теника-экономикалық тұжырымдап ұсыну.
1. Ғылыми-зерттеу бөлімі.
1.1. Жобаланушы объект конструкциясы бойынша әдебиеттік-патенттік шолу
және инновациялық шешімдерді талдау.
Жылу алмасу процестері, конструкциялары әр түрлі жылу алмастырғыштарда
жүргізіледі. Жылу беру тәсіліне қарай жылу алмастырғыш аппараттары бетті
және араластырушы болып бөлінеді.
Бетті аппараттарда жылу тасымалдағыштарға (орталарға) жылу өткізгіш
материалдардан жасалған қабырға арқылы беріледі, ал араластырушы аппаратта
жылу жылу-тасымалдағыштарды аралатыру арқылы беріледі. Араластырушы
аппараттар конструкциялары бойынша бетті аппараттарға қарағанда қарапайым
болып келеді және оларда жылу толық пайдаланады. Дегенмен олар тек қана
өнеркәсіптердің шарты бойынша жылу тасымалдағыштарды араластыруға мүмкін
болған жағдайда ғана пайдаланады.
Бетті жылу алмастырғыштар рекуперативті және регенеративті болып
бөлінеді. Рекуперативті аппараттарда жылу тасымалдағыштардың арасындағы
жылу алмасу оларды бөліп тұрған қабырға нүктелеріндегі әр жылу
тасымалдағыштар өзінің бағытын сақтайды. Ал регенеративті жылу
алмастырғыштарда жылу тасымалдағыштардың әр қайсысы кезек-кезек бір жылу
бетіне жанасады. Бұл жағдайда қабырға нүктелеріндегі әр жылу
тасымалдағыштар өзінің бағыттарын оқтын-оқтын өзгертіп отырады.
Өнеркәсіптерге ең көп таралған түрі үздіксіз жұмыс істейтін
рекуперативті бетті жылу алмастырғыштар.
Жұмыс орталарының ағымына қарай бұл аппараттар бір бағытты, қарама-қарсы
бағытты, айқасқан немесе араласқан түрі болып бөлінеді.
Материалдар конструкциясына байланысты металды және металл емес (кей
жағдайларда графитті) болып келуі мүмкін.
Дайындау технологиясының және конструкциясының қарапайымдылығына қарай
ең кең тарағаны қаптама құбырлы жылуалмастырғыш. Қаптама құбырлы жылу
алмастырғыштардың төмендегідей белгілері болады: ТН – құбырлы торлары
қозғалмайтын (қатты қаптама және қатты бекітілген құбырлы торлар); ТК –
қаптамада температура теңестіргіші бар; ТП – басжағы қозғалмалы; ТС –
қозғалмалы басы сальникпен; ТУ – U – тәрізді құбырлы.
Жылу алмастырғыштар өндірістің барлық салаларында пайдаланылады және
қызметіне қарай олар қыздырғыш, суытқыш, конденсатор, қайнатқыш және
буландырғыш деп аталады.
1.1.1 – сурет. Құбыр ішінде құбырлы типті
жылу алмастырғыш.
Екі құбырлы құбыр ішінде құбыр типті жылуалмастырғыш (9930-67 МЕСТ
жылуалмастырғыш) сыртқы және ішкі жылу тасымалдағыш құбырлардан бөлек
түйін болып жиналып олардың элементтері тік қатар секция ретінде
байланысады. Жылу тасымалдағыштың біреуі кіші құбыр арқылы, ал екіншісі
құбырлар арасындағы сақиналы кеңістік арқылы өтеді. Ішкі құбырлар (диаметрі
әдетте 57 - 108 мм) бір-бірімен қалаштар арқылы, ал сыртқы құбырлар
(диаметрі 76 - 159 мм) келте құбыршалар арқылы фланецтермен бекітіледі.
Түйін бөлектері қапсырмамен үшбұрышты немесе швеллерден жасалған металды
тірекке пісіріп бекітіледі.
Жылу тасымалдағыштардың бірін (әдетте жоғары қысымдағысы) ішкі құбыр
арқылы, ал екіншісі (конденсатор болса-су) сақиналы кеңістік арқылы
құбырлар арасына беріледі.
Құбыр және құбырлар арасындағы кеңістіктердің көлденең қималарының
аздығына байланысты жылу тасымалдағыштардың аз мөлшерінде де олардың
жылдамдықтары көп болады. Осының нәтижесінде жылу өту коэффициенттері
жоғары болады және аппараттың масса бірлігіне сәйкес келетін жылу мөлшері
қаптама құбырлы аппараттарға қарағанда көп болады. Сонымен бірге жылу
тасымалдағыштардың жылдамдығы көп болғандықтан, құбырлардың беттері
ластанбайды. Мұндай аппараттар р = 2,5 МПа және t = 450 оС-қа дейін
пайдаланады.
Қос құбырлы жылуалмастырғыштың артықшылығы: жылу беру коэффициентінің
жоғарылығы, жоғары қысымда ортаны қыздыруға немесе суытуға мүмкіншілігі,
дайындауының, жинауының және қызмет етуге қарапайымдылығы.
Кемшіліктері: Өлшемінің үлкенділігі, құбырлар арасындағы кеңістікті
тазалау қиындығы; жылу алмасу бірлігіндегі металл шығынының көптігі және
қымбаттығы.
Спиральды жылуалмастырғыш. (1.1.2-сурет) Екі жұқа табақты металл 1,2
спираль бойынша оралған. Спиралдардың ішкі шеті бөгетке 3, ал сыртқы беті
бір-біріне пісіру арқылы біріктірілген. Спиральдың екі жағы қақпақпен 4,5
бекітілген.
1,2 – спираль етіп оралған табақша металл; 3 – бөгет; 4, – қақпақ ; 5-
фланец; 6 – төсем; 7- аралық төсем; 8- қүбыршалар. I, II –
жылутасымалдағыштар
1.1.2 – сурет. Спиральді жылу алмастырғыш.
Сонымен аппарат ішінде бір-бірінен бөлінген ені 2-8 мм спиралды екі
канал пайда болады да, олардың ішімен әдетте қарама-қарсы бағытта
жылутасымалдағыштар (I және II) өтеді.
Спиральды жылуалмастырғыштардың артықшылықтары ықшамдылығы,
гидравликалық кедергісінің аздығы және жылутасымалдағыштардың жоғарғы
жылдамдығында жылу алмасу қарқынды жүруі.
Бұл аппараттардың кемшіліктері дайындаудың және жөндеудің қиындығы, 1МПа-
дан артық қысымға пайдалануға болмайтындығы.
Пластиналы жылу алмастырғыштар (1.1.3-сурет) бөлек пластиналардан 7, екі
жылжымалы 6 және жылжымайтын 9 плиталардан тұрады, олар бір-бірімен
көлденең штанга 1 және 2, гайка 3, төлке 4 және жанындағы тартта 8
көмектері арқасында бекітіледі.
а
б
1 – жылжымайтын плиталар; 2,8 – бірінші жылу тасымалдағыш кіретін және
шығатын құбыршалар; 3,7 – екінші жылу тасымалдағыш кіретін және шығатын
құбыршалар; 4 – жұп пластиналары; 5 – жылжымалы плиталар; 6 – қысу құрылғы;
9 – тақ пластиналар. б)-жылуалмастырғыш пластиналары: 1,3- төсемдер; 2,6-
бірінші сүйық жүретін тесік; 4,5- екінші сүйық жүретін тесік
1.1.3 – сурет. Пластиналы жылу алмастырғыш.
Жылу тасымалдағыштар кіретін және шығатын құбыршалар 2,8 және 1
плиталарға орналасқан. Жылу алмасу бетін пластиналар қамтамасыз етеді, әр
екеуінен ені 3-6 мм канал пайда болады.
Пластиналарды жұқа болаттан (қалыңдығы 0,7 мм) штамптап дайындайды.
Жылуалмастырғыштардың жылу алмасу беттерін көбейту үшін және жылу
тасымалдағыштың ағынының турбуленттілігін арттыру үшін олардың ағынды
беттерін кеңірдекті немесе қабырғалы болып келеді. Кеңірдектер көлденең
немесе шыршалы орналасуы мүмкін. (кеңірдек қадамы 11,5; 22,5; 30 мм)
Пластиналы жылуалмастырғыштарда жылутасымлдағыштар қарама қарсы ағында,
бір бағытта және араласқан бағытты схемада қозғалуы мүмкін. Пластиналы
жылуалмастырғыштардың артықшылығы: қарқынды жылуалмасу (жылу өту
коэффициенті 3800 Втм2К дейін жетеді); гидравликалық кедергісі төмен;
дайындаудың қарапайымдығы, ықшамды; жинауға ыңғайлы және ластығын тазалау
оңай.
Олардың кемшіліктері: жоғары қысымда қолданылу мүмкін емес (1 МПа дейін)
төсемдерінің химиялық берік және температураға шыдамды материалдардан
жасалатындығы.
Сырттан сумен шайылатын бірімен бірі қалаштар арқылы жалғасқан түзу
құбырлардан құралған. Бұл жылуалмастырғыштар негізінен сұйықтарды және
газдарды суыту үшін немесе конденсатор ретінде пайдалануға болады.
1 – түзу құбырлар; 2 – тарнау; 3 – жалғастырушы қалаштар;
4 – рама; 5 – су жиналатын астау.
1.1.4 – сурет. Сұйықпен шайылатын жылу алмастырғыш.
Сығылатын сұйық төмендегі құбырға беріліп, жоғарғысынан шығарылады.
Тарнау 2 арқылы берілетін суытатын сұйық (әдетте су) тамшы немесе ағын
түрінде құбырлардың сыртқы бетін шайып төмен қарай ағып, астауға 5
жиналады. Жылу алмасу бетін көбейту үшін бұл аппараттарды көп секциялы етіп
жасайды. Бұл аппараттарда жылу алмасу қарқындылығы төмен болады, оларды
өнімділігі аз мөлшерде қажет болғанда пайдаланады.
Артықшылығы: жасалуы, орнатуы, тазалануы және пайдалануы оңай.
Кемшілігі: өлшемдері үлкенділігі, судың көп мөлшерде булануы.
1.1.5 – суретте ТП типті қаптама құбырлы жылуалмастырғыш көрсетілген.
Жылу алмастырғыш қаптамадан 5, шоғырланған құбырлардан 6 және екі құбырлы
тормен 4 және 11 тұрады.
Сол жақ құбырлы торы 4 қаптама 5 мен бөлгіш камерасының 3 фланецтерімен
қысылып бекітілген. Оң жақ қозғалмалы құбырлы торы 11 қаптама ішіне өзіне
бекітілген қақпақпен 10 бірге (жүзуші қақпақ) емін еркін қозғалып жүреді,
және оларды жөндеу,тазалау және алмастыру үшін шығарып алу оңай. Құбырлар
арасына қозғалмалы бөгеттер 7 қойылған. Қаптаманың оң жағы қақпақ
фланецімен бекітілген. Мұндай аппараттар температура минус 30 оС - тан
плюс 450 оС - қа және Р = 1,6 - 6 МПа аралығында қолданылады.
1 – жалпақ қақпақ; 2,15 – су кіретін және шығатын құбыршалары;
3 – бөлгіш камерасы; 4,11 – құбырлы торлар; 5 – қаптама; 6 – құбырлар; 7
– бөгеттер; 8,14 – бу кіретін және конденцат шығатын құбыршалар; 9,10 –
қақпақ; 12 – трек платформасы; 13 – трек.
1.1.5 – сурет. ТП типті көлденең екі жолды қаптама құбырлы
жылуалмастырғыш.
Жылуалмастырғыштардың бөлшектері мен түйіндері жұмыс ортаның түріне
қарай болаттың барлық түрлерінен, түрлі-түсті балқымаларынан, бейметалдан,
сондай-ақ металл емес материалдардан (фторопласт, көмірлі графит және т.б.)
жасалуы мүмкін.
Аппарат корпусы цилиндрлі қаптама ретінде жалпақ материалдардан
жасалады.
І з д е н і с ж ө н і н д е г і а н ы қ т а м а
Патенттік зерттеулер жүргізуге тапсырма № ____ 2011 ж.
Ізденіс басталуы _______ Ізденістің аяқталуы _______
1.1.1 - кесте
Ізденіс нәтижесінде таңдап алынған патенттік библиографиялық тізімі
Өнертабыс аталуы Ізденіс Жіктеу Қай мекеменің фондысыАқпарат көздері
жүргізіл-геиндекстері бойынша ізденіс
н елдер жүргізілді (ГИНТБ,
сала фондысы, мекеме
фондысы
Ғылыми -техникалықПатенттік
құжаттың аты, бюллетеннің,
жариялану уақыты, журналдың
көрілген шектері аттары,
жариялану
уақыты, көрілген
шектері
1 2 3 4 5 6
Тік қаптама құбырлы ҰлыбританияF 28 F 108 ОҚОҒТК 01.12.1986 Өнертабыс бюллетені
жылуалмастырғыштың 1988
жылуалмастыру құбыры
Жылуалмасу құбыры Ресей F 28 F 142 ОҚОҒТК 25.06.1990 Өнертабыс бюллетені
1993
Жылуалмасу құбыры КСРО F 28 F 142 ОҚОҒТК 31.08.1987 Өнертабыс бюллетені
1989
Жылуалмасу құбыры АҚШ F 28 F 142 ОҚОҒТК 17.10.1988 Өнертабыс бюллетені
1991
Жылуалмасу құбыры КСРО F 28 F 116,ОҚОҒТК 10.10.1984 Өнертабыс бюллетені
142 1986
Мезгіл ______ Жоба авторының қол таңбасы ___________
1.1.2 -кесте
Ізденіс нәтижесінде таңдап алынған материалдардың библиографиялық
тізімі
Жіктеу Өнертабыс атауы Қорғалатын Мемле-кетАвторлары (мәлімдеуші-фирма) Жариялау Мәлімет көздері
индексі құжат номері датасы журнал №, жылы
1 2 3 4 5 6 7
F 28 F Тік қаптама құбырлы АК ҰлыбританЮ.М.Бродов, П.Н.Плотников, 15.08.1988 Өнертабыс
108 жылуалмастырғыш-тың №.4188451 ия К.Э.Аронсон, А.Ю.Рябчиков, бюллетені 1988
жылуалмастыру құбыры 01.12.1986 В.К.Купцов №30
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК Ресей А.И.Голованов, В.М.Мурнин, 30.10.1993 Өнертабыс
142 №.4842815 М.Д.Мацулевич, В.А.Тихомиров бюллетені 1993
25.06.1990 №39-40
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК КСРО Г.А.Дрейцер, В.К.Мигай, 23.04.1989 Өнертабыс
142 №.4300609 А.В.Михайлов, Е.С.Левин, бюллетені 1989
31.08.1987 В.А.Пермяков №15
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК АҚШ И.Ф.Демченко, А.Г.Серков, 15.09.1991 Өнертабыс
142 №.4494255 И.В.Горбатенко, Ю.А.Волобуев бюллетені 1991
17.10.1988 №34
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК КСРО В.И.Гомон, П.Г.Остапущенко, 07.04.1986 Өнертабыс
116, №.3822170 Г.А.Дрейцер, Э.К.Калинин бюллетені 1986
142 10.10.1984 №13
Мезгіл ____ __ Жоба авторының қол таңбасы ___ ________
Келісілген жоба жетекшісі: ___________________________________
1.1.3 - кесте
Айқындалған ұқсастықтар өрнегі (сызбасы)
Жіктеу Өнертабыс атауы, өрнегі (сызбасы) Қорғалатын құжат
индексі номері
1 2 3
F 28 F 108Тік қаптамалы құбырлы жылуалмастырғыш-тың жылуалмастыру құбыры келесідей жасалған. АК
Құбыр сыртқы бетіндегі қиылысқан бұрамалы ойықтардан және соған сейкес ішкі №.4188451
бетіндегі шығыңқылардан тұрады. Мұндай конструкциялы жылуалмастыру құбырының 01.12.1986
жылуалмасу қарқындылығын арттыру мақсатында оның ерекшелігі, бір бағыттағы бұрамалы
ойықтардың қадамы онымен қиылысатын ойықтардан үлкен және тереңдігі соңғысынан 4-5
есе үлкен етіп жасалған.
F 28 F 142Жылуберу және гидравликалық кедергісінің көрсеткіштері ұсынған жылуалмасу АК
құбырларының тәжірбиесінде көрсеткендей, ұсынылған констрікция жылутаратқыш №.4842815
қабілетілігнің жоғары екендігін көрсетті, сондықтан оларды әртүрлі жылуалмасу 25.06.1990
құрылғыларында қолдануға болады.
F 28 F 142Құбырдың сыртқы бетінде параллельді орналасқан ойықтардан және сейкес құбырдың ішкі АК
бетінде шығыңқылары бар жылуалмастыру құбыры өзгелерден келесі ерекшеліктерімен №.4300609
ерекшеленеді. Жылу беру қарқындылығын арттыру мақсатында будың сулануы кезінде құбыр31.08.1987
осіне α=90° бұрыгпен орналасқан ойықтар құбыр бетін толығымен қамтып жатады.
F 28 F 124Жылуалмасу құбырындағы барлық кескіндемеде орналасқан жанама сферикалық ойшықтар АК
жасалады, жылуалмасу интенсификациясын арттыру үшін жылутасмалдаушы көлденең №.4494255
ағымның, сондай-ақ басқа кескіндеменің жанында ұқсас сфералық ойшықтар жасалады, 17.10.1988
қарама-қарсы орналасқан ойшықтардың жылжуын қамтамасыз етеді.
F 28 F Сыртқы бетінде сақиналы ойықтардан және соған сәйкес ішкі бетінде шығыңқы АК
116, 142 бөліктерден тұратын жылуалмастыру құбыры келесі ерекшеліктермен өзгелерден №.3822170
ерекшеленеді. Жылуалмасуын қарқындату мақсатында ол байлық бағытында оның әрбір 10.10.1984
бөлімдерінде бірдей биіктікте шығыңқы бөліктермен бөлімдерге бөлінген және әртүрлі
биіктікте шығыңқы бөлшектермен іргелес бөлімдері бөлінген.Ол шығыңқылар бір бөлімнен
екінші бөлімге сатылай 0,97-0,88 диапазонда өзгеріп отырады.
Студент____________________________ ________________________
(қол таңбасы, аты, фамилиясы)
Келісілген жоба жетекшісі _____ ______________________________
(қол таңбасы, аты, фамилиясы)
1.2. Негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы.
Жылуалмасу құбырларының орнына көлденең ойыстары бар құбыр енгізу, оның
жылуалмасу бетінің көлемі артады. 1.2.1- суретте көрсетілген көлденең
ойыстары бар құбырдың кескіні берілген. Құбыр ішінде келген ламинарлы ағын
құбырдың ойыстарына соғылып ағынды турбелентті режимге келтіріледі.
Ойыстардың биіктігі құбырдың ішкі диаметріне дейін болуы керек. Δτ
ойықтардың орналасу қашықтығы, 2’,1’- ламинарлы ағынның кедергілер әсерінен
турбулентті режимге өтуі, Т- тубулентті режимге өту ара қашықтығы.
1.2.1 – сурет. Көлденең ойыстары бар құбыр.
Осы құбырға төменде есептеулер жүргізілді.
Суытылатын фракций 230÷350°С, көлденең орналасқан қаптама құбырлы
жылуалмастырғыштың құбыр ішінде қозғалуда, ол құбыр ішіне
температурада кіріп температурада шығады; Суытатын сұйық – мұнай
құбыраралық кеңістікте қарама-қарсы бағытта қозғалуда және
құбыраралық кеңістікте температурамен кіріп температурада
қыздырылып шығады.
Тегіс құбырдан жасалған, жылуалмастырғыштың жылуалмасу бетінің ауданын
табу.
Тегіс құбырды көлденең сақиналы турбулизаторлық құбырға алмастырғандағы
230-350°С фракцияның суытылу температурасын анықтау.
230-350°С фракцияның орташа температурасы
.
бойынша 230-350°С фракцияның физикалық тұрақтылықтарды анықтаймыз
Мұнайға қарай жылу ағыны
. (1.2.1)
Жылуалмастырғыштан шығардағы мұнайдың температурасы
. (1.2.2)
Орталогарифмді температуралық күш
. (1.2.3)
Көміртекті болаттың жылуөткізгіштігі .
Құбыр бетінің қалыңдығы .
Формула бойынша жылуберу коэфиценті
(1.2.4)
Жылу ағынының тығыздығы
(1.2.5)
230-350°С фракция қабырға бетінің температурасы
(1.2.6)
Мұнай қабырға бетінің температурасы
(1.2.7)
Құбырдағы 230-350°С фракцияның орташығындық жылдамдығы
(1.2.8)
230-350°С фракция үшін Рейнольдс саны
(1.2.9)
Біріншілі жақындағын онда .
Беттің температурасы бойынша 230-350°С фракция үшін Прандтля саны
.
230-350°С фракция үшін Грасгоф саны
(1.2.10)
230-350°С фракция үшін Нуссельт саны
(1.2.11)
230-350°С фракция бетінен қабырғаға берілетін жылу беру коэффиценті
(1.2.12)
Мұнайдың орташа температурасы
(1.2.13)
бойынша мұнайдың физикалық тұрақтылығы
Құбыр аралық кеңiстiктiң көлденең қимасының ауданы
(1.2.14)
Айырбастың бетi үшiн құбыр аралық кеңiстiктiң баламалы диаметрi
(1.2.15)
мұнда .
Орташа шығынды құбыр аралық кеңістіктің мұнай жылдамдығы
(1.2.16)
Мұнай үшін Рейнолдьс саны
(1.2.17)
Мұнай үшін Грасгоф саны
(1.2.18)
Мұнай үшін Нуссельт саны
(1.2.19)
Мұнай қабырғасынан жылу беру коэффициенті
(1.2.20)
Жылу беру коэффициенті
(1.2.21)
Жылу беру коэффициенттiн есептеуiндегi қателік
, т.е. ≈6%. (1.2.22)
Жылуалмасу беті
(1.2.23)
Жылуалмастырғыштың құбырының ұзындығы
. (1.2.24)
Құбырлардағы 230-350°С фракция қозғалысының тәртiбi - ламинарлық, жылу
беру коэффициенті 2,99 есеге өседі. Мұнай құбыр аралық кеңiстiкте ламинар
режiмiнде қозғалады, ал оның жылу беру коэффициентi тегiс құбырлардағыдай.
Көлденең сақиналық турбулизаторы бар құбырлардың қолдану жағдайдағы жылу
берудi коэффициенті.
(1.2.25)
Көлденең сақиналық турбулизаторлары бар құбырлардың қолдану жағдайындағы
орташа логарифмдiк температуралық күш
. (1.2.26)
1.3. Негізгі объект конструкциясын баяндау.
Жылу алмасу процестері, конструкциялары әр түрлі жылу алмастырғыштарда
жүргізіледі. Жылу беру тәсіліне қарай жылу алмастырғыш аппараттары бетті
және араластырушы болып бөлінеді.
Бетті аппараттарда жылу тасымалдағыштарға (орталарға) жылу өткізгіш
материалдардан жасалған қабырға арқылы беріледі, ал араластырушы аппаратта
жылу жылу-тасымалдағыштарды аралатыру арқылы беріледі. Араластырушы
аппараттар конструкциялары бойынша бетті аппараттарға қарағанда қарапайым
болып келеді және оларда жылу толық пайдаланады. Дегенмен олар тек қана
өнеркәсіптердің шарты бойынша жылу тасымалдағыштарды араластыруға мүмкін
болған жағдайда ғана пайдаланады.
Дайындау технологиясының және конструкциясының қарапайымдылығына қарай
ең кең тарағаны қаптама құбырлы жылуалмастырғыш. Қаптама құбырлы жылу
алмастырғыштардың төмендегідей белгілері болады: ТН – құбырлы торлары
қозғалмайтын (қатты қаптама және қатты бекітілген құбырлы торлар); ТК –
қаптамада температура теңестіргіші бар; ТП – басжағы қозғалмалы; ТС –
қозғалмалы басы сальникпен; ТУ – U – тәрізді құбырлы.
Жылу алмастырғыштар өндірістің барлық салаларында пайдаланылады және
қызметіне қарай олар қыздырғыш, суытқыш, конденсатор, қайнатқыш және
буландырғыш деп аталады.
1.3.1 – суретте ТП типті қаптама құбырлы жылуалмастырғыш көрсетілген.
Жылу алмастырғыш қаптамадан 5, шоғырланған құбырлардан 6 және екі құбырлы
тормен 4 және 11 тұрады.
Сол жақ құбырлы торы 4 қаптама 5 мен бөлгіш камерасының 3 фланецтерімен
қысылып бекітілген. Оң жақ қозғалмалы құбырлы торы 11 қаптама ішіне өзіне
бекітілген қақпақпен 10 бірге (жүзуші қақпақ) емін еркін қозғалып жүреді,
және оларды жөндеу,тазалау және алмастыру үшін шығарып алу оңай. Құбырлар
арасына қозғалмалы бөгеттер 7 қойылған. Қаптаманың оң жағы қақпақ
фланецімен бекітілген. Мұндай аппараттар температура минус 30 оС - тан
плюс 450 оС - қа және Р = 1,6 - 6 МПа аралығында қолданылады.
Химия және мүнай өңдеу өндірістерінде 2 – 6 жолды жылу алмастырғыштар
қолданылады. Қаптама-құбырлы жылу алмастырғыштар тік және көлденең болып
орналасады. Тік аппараттар ықшамды және аз орын алады. Көп жолды
аппараттар ықшамды көлденең орналасады.
1 – жалпақ қақпақ; 2,15 – су кіретін және шығатын құбыршалары;
3 – бөлгіш камерасы; 4,11 – құбырлы торлар; 5 – қаптама; 6 – құбырлар; 7
– бөгеттер; 8,14 – бу кіретін және конденцат шығатын құбыршалар; 9,10 –
қақпақ; 12 – трек платформасы; 13 – трек.
1.3.1 – сурет. ТП типті көлденең екі жолды қаптама құбырлы
жылуалмастырғыш.
2. Технологиялық бөлім
2.1. Технологиялық схема және процесстің сипаттамасы
Мұнай күрделі өзара ерітінді органикалық заттардың байланысын құрайды,
яғни ол молекулалық салмағы мен қайнау температурасының түрлілігін
құрайды.
Мұнайды фракцияларға бөлу қайнау шегімен жүреді.
Бірінші бағана газдың жеңіл фракциясының бөлінуі үшін қызмет етеді, ал
екіншісі негізгі реактивтілі бағана үшін қызмет етеді. Алдын ала бірінші
бағанадан мұнайдың фр. НК-1000С ракциясын бөлуден соң, жылантаранды
пештерде жоғары қысым құрылмайды.
Негізгі атмосфералық бағана, жоғарғы және төменгі азықтан басқа (фр.НК-
140 0С, ауыр диз.топлива, мазут) фракцияның үш жақты ұзындығы таңдалады.
Әрбір жақты ұзындық өзіндік ұзындық бағанасына бағытталады, онда ол
жеңіл фракциялардың жануы болады. Осылайша атмосфералық бағана фактілі
түрде бірнеше бағананы құрайды, яғни бір жерге біріктірілген бағана. Осы
бағаналардың концентрациялық бөліктері бір корпуста орналасқан, ал айдаушы
бөліктері жеке бағаналық буландырумен жабдықталған. Күрделі бағаналардың
секциялары түрлі булану және сұйықтықты жүктелулер, сонымен қатр флегмалы
сандарды құрайды. Жоғарғы күрделі бағанада шиеленіскен суару беріледі. 2-
ші, 3-ші, 4-ші секцияларда жекеше циркуляциялық суару құрылған. Бұл
энергиялық процес осы ағындардың жылуларын пайдалануының нәтижесінде
энергиялық көрсеткіштердің процессін жақсартады. Сонымен қатар
атмосфералық бағанадан келесідей жақты погондар таңдалады: 140-205 (С, 180-
230(С , 230-300(С және 300-360(С фракциялары. Мұнайды айдау кезінде
термикалық күкіртті байланыстарды жіктеумен байланыстыру күкіртті сутекті
құрайды, яғни ол хлорлы сутекпен сәйкестенуі аппаратураның күшті
тотықтырудың себебі болып табылады.
Судың қатысуында жоғары температурада күкүртті сутек металлмен аппаратқа
әсер етеді, күкүртті темір құрылады.
Fe + H2S ( FeS + H2 (2.1.1)
FeS +2HCl ( FeCl2 + H2S (2.1.2)
ЭСТҚ-АҚ қондырғысының хлорлысутек корозиясына ұшырауын алдын алу
үшін, оған 2%-ды сода сілтілі қоспасын мұнай құбырына Т –110, Т-111А –
жылуалмастырғыштарынан кейін жіберу қарастырылған, ал қажетті жағдайларда
мұнай құбырына Т–104, Т–106, Т-132А жылуалмастырғыштарынан соң, сода
сілтілі қоспа беру мүмкіндігі туады, Додикора қоспасын К-102 дулығалы
құбырына және корозиялық ингибиторын К-101, К-102 бағаналарының дулығалы
құбырларына беріледі.
Додикор хлорлы сутекпен және күкіртті сутекті реакция байланысады:
H2S + R-NH2 ( (R-NH3)2 S (2.1.3)
H2S + R-NH2 ( (R-NH3)SН (2.1.4)
НСl + R-NH2 ( (R-NH3) Сl (2.1.5)
Реакции азығы Е-102 рефлюксты сыйымдылықтан дренажды сумен бірге
шығарылады. Құбырдың ішкі бетін және аппараттардың ішін қорғау қабатын құру
үшін коррозия ингибитор қоспасы беріледі.
230-350ºС фракция аппаратқа 320ºС температурада 2 құбырша арқылы
беріледі. Аппаратта 6 құбырлар ішінде беттік жылуалмасу процесі кезінде
біздің фракция 220ºС-қа дейін суытылады. Фракция 15 құбырша арқылы шығып
сорап арқылы келесі аппаратқа беріледі. Ал 14 құбырша арқылы температурасы
110ºС-тағы мұнай беріледі. Мұнай құбыр аралық кеңістікте ысытылып 8
құбырша арқылы температурасы 150ºС мұнайды сорап арқылы келесі аппаратқа
беріледі. Аппарат ішіндегі қысым 2,4 МПа тең.
1 – жалпақ қақпақ; 2,15 – су кіретін және шығатын құбыршалары; 3 –
бөлгіш камерасы; 4,11 – құбырлы торлар; 5 – қаптама; 6 – құбырлар; 7 –
бөгеттер; 8,14 – бу кіретін және конденцат шығатын құбыршалар; 9,10 –
қақпақ; 12 – трек платформасы; 13 – трек.
2.1.1 – сурет. ТП типті көлденең екі жолды қаптама құбырлы
жылуалмастырғыш.
2.1.2 – сурет. С-100 секциясының технологиялық схемасы.
ЭСТҚ блогынан екі параллел ағынмен құрғаған және тұзсыздырылған мұнай К-
101 бағанасы түседі.
Бірінші ағымдағы мұнай Т-107 (мұнай-фр.230-300ºС), Т-112 (мұнай 3-ші ЦБ
К-102) және Т-111, Т-110 (мұнай-мазут) жылуалмастырғыштардың тұрба аралық
кеңістігі арқылы өтеді. Мұнайдың температурасы Т-122-1 позициясында
өлшенеді.
Екінші ағындағы мұнай Т-108 (мұнай-мазут), Т-109 (мұнай 3-ші ЦБ К-102)
және Т-110А, Т-111А (мұнай-мазут) жылуалмастырғыштардың тұрба аралық
кеңістігі арқылы өтеді. Мұнайдың температурасы Т-122-2 позициясында
өлшенеді.
Үшінші ағындағы мұнай Т-133 (мұнай-фр.300-360ºС) жылуалмастырғыштың
тұрбалық кеңістігінен өтіп, сосын Т-110-А жылуалмастырғышқа жеткізіледі.
Ағын F-101-1,2,3 позициясында реттеушілермен мұнайды К-101 бағанасының
деңгейіне жеткізіліп, тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
Екі ағындағы мұнайды қыздырудан соң К-101 бағанасының 8-ші және 1-ші
тәрелкасына құйылады.
Бұдан басқа мұнайдың (6-15%) бір бөлігі К-101 бағанасының 8-ші
тәрелкасына ЭСТҚ-дің екінші сатысынан кейін Суық көзі ретінде беріледі.
Суық көзінің шығынын F-121 позициясындағы құрылғымен реттеліп отырады,
оның клапаны К-101 бағанасының бағытында орналасқан.
К-101 фр.НК-100ºС бағанасының үстінен, ХК-101÷105, 101А, 105А ауалы
конденсатор-мұздатқышқа температурасы 160ºС су буы және сутегі газы түседі,
онда конденсацияланып және салқындатылады, бұдан кейін ХК-121А сулы
конденсатор-мұздатқышта суытылады, одан 50ºС үлкен емес температурада
рефлюкс Е-101 сыйымдылық ыдысына барады.
ХК-101-105, 101А, 105А кейін ағынның температурасы Т-121-1 позициясында
құрылғымен өлшенеді, ал ХК-121А кейін Т-171 позициясындағы құрылғымен
өлшенеді.
К-101 бағанасының үстінгі тәрелкасынан бастап корозияны бәсеңдету және
ХК-101÷105, 101А, 105А конденсатор-мұздатқышты қорғау үшін ингубатор
корозия ерітіндісі К-101 шлемді желісіне беріледі. Шлемді желіге тағыда Е-
105 сыйымды ыдысынан Н-177(Н177А) сорғысымен амиакты судың 1% ерітіндісін
беру қарастырылған.
Е-101 сыйымды ыдысынан Н109 (Н-109А) сорғысымен фракция НК-100ºС К-101
бағанасына суаруға беріАледі. F-106 позициясы арқылы суару шығынын реттеп,
Т-122-23 позициясы К-101 үстінің температурасын түзетеді, реттегіш клапан
бағана суару бағытында қойылған.
L-120 клапан реттеуіші арқылы, Е-101 сыйымдылықтан фр. НК-100(С
шығыны НК-1400С фракциясымен араласу үшін К-102 бағанаға Е-103 сыйымдылыққа
түседі.
Конденсирленбеген газдар Е-101- ден реттеуіш клапан қысымы.
Р-102 сонымен қатар фр. НК-140 0С –мен араласуы үшін К-102-ге түседі.
фр. НК-140 0С және көмірсутекті газбен байланысы сулы тоңазытқышта
салқындатылады- Х-124 конденсаторында және ол Е-103 сыйымдылығына түседі.
К-101 , Е-101 жүйесіндегі қысым Р-102 реттегішімен реттеледі. Е-103
қысым Р-100 реттеуішімен ұсталады, жану желісіне немесе Е-110 факелге
газдан тасталынған шығын F-180 құрылғысын көрсетеді.
Күкіртті сутек суы Е-101 сыйымдылығына бөлінеді және канализацияға
тасталады.
Е-101 сыйымдылығында судың дәрежесі L-116 реттеуішімен ұсталады, оның
клапаны тастау желісінде құрылған, рН тасталынатын су рН-метрмен, (-103
тіркеледі. К-101 бағанасы жылу режимінің астында ұстау келесідей образға
жетеді: бензинді мұнай бөлігі К-101 бағанадан Н-107 (Н-108)
сорғыштарымен ыстық ағын секциясы, П-1011 пеші арқылы сорылады. Ыстық
ағынның шығыны ағынмен бірге F-1221,2,3,4 құрылғымен реттеледі.
Қызғаннан соң ыстық ағын екі трансферлі сызықпен П-1011 пештен 1-ші
реактивті тарелкеден К-101 бағанаға түседі. Азықтың температурасы әр бір
трансферлі сызықта Т-1321,2 термопара бақыланады.
Бағананың температурасы Т-122-24 термопара поз.-бен тіркеледі. Тұрақты
мұнаймен негізгі бөлігі К-101- ден Н-104, Н-105, Н-106- сорғыштарымен П-101-
секция пештеріне беріледі. Тұрақты мұнай ағын байынша F-1231(14
реттеуішімен реттеледі.
370(С- қа дейін тұрақты мұнай П-101 пешінен екі ағынмен 5-ші тарелкеге К-
102 бағанасына түседі. Тұрақты мұнай температурасы П-101- пешінен соң
термопара поз. Т-122-171 и Т-122-25-термен қатып қалады.
Бағанының астында температура термопармен поз. Т-122-4 қатады.
К-102 бағананың үсті газ, фр. НК-140(С, сулы булар әуе
тоңазытқыштарына түседі – екі ағынды конденсаторлармен: 1-ші ХК- ХК-
107А ,ХК-108А, ХК-111, ХК-112 , 2-ой через ХК-106, ХК-107, ХК-108, ХК-109,
ХК-110 арқылы, одан соң, ХК-1222 и ХК-1221- сулы тоңазытқыштарға түседі,
онда ол суиды және 50(С температурада, Е-102 сыйымдылықта
конденсирленеді. Конденсат температурасы әр бір ағында, термопаралар поз.
Т-121-11, Т-122-22- сыйымдылықта қатып қалады.
К-102 жоғарғы тарелкелердің коррозиясының қысымы және конденсатор –
тоңазытқыштар шлемді сызықты К-102 ингибитор қоспасында Н-139А (138)
сорғышымен Е-108 сыйымдылығында беріледі, схемада ингибитор коррозиясы К-
102 суару желісінде қарастырылған. Шлемді К-102 линиясы сонымен қатар
1% аммиякты су қоспасы Е-107 сыйымдылығында Н-176 (Н-177 , Н-177А)
сорғыштарымен беріледі.
Е-102 сыйымдылығы НК-140 0С фракциясынан судың бөлінуі жүреді. Су Е-102-
ден құбырға тасталады, рН автоматты түрде рН-метром поз. өлшенеді. (-104
суының дәрежесі фаз поз. L-117 дәрежесінің реттеуімен ұсталады, оның
клапаны тастау линиясына құрылған. НК-140(С фракциясы Е-102 –ден Н-112 , Н-
113 – сорғыштарымен баяу түрде К-102 бағананың суаруына жіберіледі, К-102
өсіру шығыны F-107 реттеуішімен тұрақталынады, жоғарғы поз. Т-104
температурасының жөндеуімен, реттеу клапаны суару линиясында құрылған.
Басқа бөлігі - НК-140(С фракциясының балансты шығыны Е-103 сыйымдылығына
беріледі, онда ол НК-100(С және НК-140(С фракцияларымен араласады. НК-
140(С фракциясының шығыны поз. F-170 реттеуішімен ұсталады, оның клапаны Е-
103 линиясында құрылған, бензиннің дәрежесі Е-102-де L-112 құрылғысымен
өлшенеді. Схемада НК-140(С берілу фракциясы қарастырылған қатты схемада F-
170 клапанынан соң С-200 тіректі сорғыш секцияларын қабылдаумен
қарастырылған.
К-102 бағананың үстіңгі қысымы Р-103 реттеуішпен тұрақтанады, реттеу
бағанасы көмір сутекті газды тастау линиясында орналасқан, Е-102
сыйымдылықта жылы желіге немесе Е-110 тұрақтанады.
Шығынды жылу К-102 бағанасы циркуляциялық суарумен шешіледі (ЦБ):
1-ші ЦБ 37 –ші тәрелкеден Н-115 (Н-116) сорғыштарымен алынады және екі
параллельді ағындармен Т-101 и Т-102 жылу алмасулар арқылы тартылады, ЦБ
шығыны ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Аннотация
Мазмұны
Нормативтік сілтемелер
Анықтамалар
Қысқартулар мен белгілеулер
Кіріспе
1. Ғылыми-зерттеу бөлімі
1. Жобаланушы объект конструкциясы бойынша әдебиеттік-патенттік шолу
және инновациялық шешімдерді талдау
2. Негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы.
3. Негізгі объект конструкциясын баяндау
2. Технологиялық бөлімі
1. Технологиялық схема және процестің сипаттамасы
2. Материалдық және жылулық баланстар
3. Технологиялық жабдықтарды қабылдау
4. Негізгі объект бойынша есептеулер
1. Технологиялық, жылулық және гидродинамикалық есептеулер
2. Түйіндер мен бөлшектерді беріктікке және тұрақтылыққа есептеу
5. Машина-аппаратжасау, жөндеу және монтаждау технологиясы (таңдау
бойынша)
3. Тіршілік қауіпсіздігі
4. Қоршаған ортаны қорғау
5. Экономика және бизнес-жоспарлау
Қорытынды
Әдебиеттер
Спецификация
Аннотация
Бұл дипломдық жұмыста С–100 секциясының ректификациялау блогындағы 230-
300оС фракциясының суыту жылуалмастырғышындағы жылуалмасу процесінің
қарқындылығын арттыру қарастырылған және дипломдық жұмыстың есептеу
түсіндірме жазбасы мына төмендегідей негізгі тарауларды құрайды: жобаланушы
объект конструкциясы бойынша әдебиеттік-патенттік шолу және инновациялық
шешімдерді талдау, негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы, негізгі объект
конструкциясын баяндау, технологиялық схема және процестің сипаттамасы,
материалдық және жылулық баланстар, технологиялық жабдықтарды қабылдау,
технологиялық, жылулық және гидродинамикалық есептеулер, түйіндер мен
бөлшектерді беріктікке және тұрақтылыққа есептеу, машина-аппаратжасау,
жөндеу және монтаждау технологиясы, тіршілік қауіпсіздігі, қоршаған ортаны
қорғау, экономика және бизнес-жоспарлау тараулары қарастырылған.
Дипломдық жұмыстың сызба бөлімі А1- форматқа сызылған 6-бет сызбадан
және бір кесте техника-экономикалық көрсеткіштен тұрады.
- кіріспе бөлімінде жалпы мұнай өндірісінің даму тарихы, зауыт тарихы
қарастырылды
- ғылыми-зерттеу бөлімінде негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы,
конструкциясын баяндау мен әдеби – патенттік ізденіс жүргізілді..
- технологиялық бөлімде технологиялық схема мен процес сипаттамасын
және қондырғының материалдық және жылулық тепе – теңдіктері құрастырылды,
технологиялық және конструктивті механикалық есептеулер жүргізілді.
- тіршілік қауіпсіздігін қорғау бөлімінде қондырғымен жұмыс істейтін
адамдардың қауіпсіздігі туралы мәліметтер берілген.
- қоршаған ортаны қорғау бөлімінде атмосфераға шығарылатын зиянды
заттар, қалдықтар мөлшері мен қондырғының қоршаған ортаға тигізетін зияны
көрсетілді.
- экономикалық бөлімінде өнімнің өзіндік құны, калькуляция, қондырғының
рентабельділігі және күрделі шығындардың өтелу мерзімі есептелді.
Жұмыстың графикалық бөлімінде келесі сызбалар берілген:
Өндірістің технологиялық схемасы көрсетілген технологиялық сұлба,
Жылуалмастырғыштың жалпы көрінісі, түйін сызбалары, бөлшек сызбалары,
техника-экономикалық көрсеткіштер кестесі.
Диплодық жұмыс Ректификациялау блогындағы суыту жылуалмастырғышындағы
жылуалмасу процесінің қарқындылығын арттыру тақырыбына арнала отырып ТМЖ
кафедрасының тапсырмасына сай орындалған. Жұмыста жылуалмастырғыш құбырдың
жаңа конструкциясы ұсынылған. Ұсынылып отырған техникалық шешім жылуалмасу
процессін қарқындатып, жұмыстың өнімділігін арттыруға мүмкіндік
береді.Дипломдық жұмыстың есептеу түсіндірме жазбасы мына төмендегідей
негізгі тарауларды құрайды: жобаланушы объект конструкциясы бойынша
әдебиеттік-патенттік шолу және инновациялық шешімдерді талдау, негізгі
объектіні қабылдау тұжырымдамасы, негізгі объект конструкциясын баяндау,
технологиялық схема және процестің сипаттамасы, материалдық және жылулық
баланстар, технологиялық жабдықтарды қабылдау, технологиялық, жылулық және
гидродинамикалық есептеулер, түйіндер мен бөлшектерді беріктікке және
тұрақтылыққа есептеу, машина-аппаратжасау, жөндеу және монтаждау
технологиясы, тіршілік қауіпсіздігі, қоршаған ортаны қорғау, экономика және
бизнес-жоспарлау тараулары қарастырылған.
Дипломдық жобалаудың сызу бөлімі А1- форматқа сызылған 6-бет сызбадан
және бір кесте техника-экономикалық көрсеткіштен тұрады.
Берілген дипломдық жоба 109 бет есептеу-түсіндірме жазбадан, соның
ішінде 33 кестеден, 11 суреттен және спецификация сызулары құрайды.
Нормативтік сілтемелер
Бұл курстық жобада төмендегі нормативті сілтемелер қолданылды:
МЕМСТ 10679-76 Компоненттік құрамды анықтау.
МЕМСТ 2177-87 Тұрақсыз бензиннің фракциялық құрамын анықтау.
МЕМСТ 11011-85 Күкіртсутек мөлшерін анықтау.
МЕМСТ 6521-79 Лап ету температурасын анықтау.
МЕМСТ 19211-73 Мыс пластинкасында коррозияны анықтау.
МЕМСТ 2477-85 Мұнай өнімдері құрамындағы су мөлшерін анықтау.
МЕМСТ 6511-69 Кинематикалық тұтқырлықты анықтау.
МЕМСТ 20287-74 Мұнай өнімдерінің қату температурасы.
МЕМСТ 3985-79 Қышқылдықты анықтау.
МЕМСТ 19121-79 Жалпы күкірт мөлшерін анықтау.
МЕМСТ 6856-75 Корреляция индексін анықтау.
МЕМСТ 3100-85 Тығыздықты анықтау.
ҚНжЕ ІІ-90-81 Өндірістік кәсіпорындардың өнеркәсіптік ғимараттары.
Жобалау шараттары.
ҚНжЕ ІІ-106-79 Мұнай және мұнай өнімдерінің қоймалары. Жобалау шарттары.
ҚНжЕ 2.04-08-86 Жылуты жүйесі, вентиляция және ауаны кондиционерлеу.
Жобалау шарттары.
ҚНжЕ 2.09.03-85 Ғимараттар мен құрылғылардың өртке қарсы жобалаудың
шарттары.
ҚНжЕ ІІ-89-90 Өндірістік кәсіпорындардың бас жоспары. Жобалау шарттары.
ҚНжЕ ІІ-4-79 Өндірістік бөлмелердегі жарықтандыру шарттары.
МЕМСТ 12.1.021-80 Өрт қауіпсіздігі.
МЕМСТ 12.4.103-83 Арнайы киім.
МЕМСТ 12.1.005 76 Өндірістік жұмыс бөлмелеріндегі метеорологиялық
шарттар.
МЕМСТ 12.1.003-73 Шу және вибрация.
СН-245-71 Өндірістік кәсіпорындарды жобалаудың санитарлық шарттары.
ПТУС-02-62 Ғимараттар мен құрылғылардың, аппараттардың ара қашықтығы.
Өртке қарсы шаралар.
Анықтамалар
Ректификация – қайнау температуралары бойынша бір бірінен ерекшеленетін
сұйықтықтарды булар және сұйықтықты көпретті және тікелей жанастыру
есебінен бөлудің диффузиялық процесін айтады.
Флегма – ректификациялық колоннаның қалыпты жұмыс істеуі үшін колоннаның
жоғарысынан үздіксіз төменде жатқан табақшаларға ағушы сұйықтық болып
табылады.
Мұнай - көміртегілер қоспасы болатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-
қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі
де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады;
пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Эвапорация – пеште немесе жылуалмастырғышта қыздырылған қоспаны булы
және сұйық фазаға мұнай өнімдеріне бір ретті буландыру процесі болып
табылады.
Дистилляция немесе айдау деп бір бірінен, сонымен қатарбастапқы қоспадан
қайнау температураларымен ерекшеленетін өзара еритін сұйықтықтардың
қоспасын бөлу процесін айтады.
Сутекті газдың берудің жиілігі (немесе рециркуляциялаудың жиілігі) деп
00С температурада және 0,1 МПа қысымдағы сутекті газдың көлемі және
реакторға келіп түсетін 200С температурадағы шикізат көлемінің қатынасын
айтады.
Жөндеу аралық цикл – сағатта көрсетілген екі жөндеу арасындағы жұмыс
уақыты.
Жөндеу аралық кезең – кезкелген түрдегі екі жөндеулер арасындағы жұмыс
уақыты.
Жөндеу циклының құрылымы – жөндеу аралық циклдағы орындалатын барлық
жөндеулер түрінің реттілігі мен мазмұны.
Белгілеулер мен қысқартулар
Бұл курстық жұмыста төмендегі белгілеулер мен қысқартулар қолданылды:
Қысқартулар:
СНиТ – санитарлы нормалар және талаптар
ЭЛТС- электротұзсыздандыру.
МЕМСТ– мемлекеттік стандарт
ТЖК – табиғи жарықтандыру коэффициенттері
ТН – құбырлы торлары қозғалмайтын
ТК – қаптамада температура теңестіргіші бар
ТП – басжағы қозғалмалы
ТС – қозғалмалы басы сальникпен
ТУ – U – тәрізді құбырлы
Белгілеулер:
– орталогарифмді температуралық күш
– құбыр бетінің қалыңдығы
– жылу ағынының тығыздығы
– Грасгоф саны
– төсемнің орташа диаметрі
– Рейнолдьс саны
– нормативті мүмкін кернеу
– гидравликалық сынаудағы мүмкін кернеу
– гидравликалық сынаудағы байқау қысымы
u – нормативті қуыс
– ұзындық
– төсемнің сыртқы диаметрі
– фланецтің сыртқы диаметрі
– фланец биіктігі
– болттың есептемелі ұзындығы
– қатаңдық коэффициенті
– фланецтердің икемділігі
– төсемнің икемділігі
– жұмысшы жағдайдағы болттық жүктеме
– ию моменті
– фланец сақинасындағы шеңберлік кернеу
– фланецтік қосылыстың герметикалық шарты орындалады
s – қабырғаның қалыңдығы
h – биіктік
ПКОП ЖШС - ПетроКазахстан ойл Продактс жауапкершілік шектеулі
серіктестігі
АВҚ - атмосфера-вакуумдық құбырлы қондырғы
ЛК-6у -жылына 6 млн.т мұнай өңдейтін құрама эмбебап қондырғы
ББФ - бутан-бутиленді фракция
ЖЭО - жылу электр орталығы
ШТ - шартты тұтқырлық
ТШ - техникалық шарттар
ССТ - салалық стандарт
К-1, К-2 - колонналар
Т-1 - жылуалмастырғыш
Н-1 -сорап
КХ-1 - ауа конденсаторы
ЦК-201-13 - ортадан тепкіш қыздырғыш
Е-1 - сыйымдылық
ИТК - шын қайнау температурасы
КЕО - табиғи жарықтандыру коэффициенті
МӨЗ - мұнай өңдеу зауыты
МХЗ - мұнай химиясы зауыты
МЭА - моноэтаноламин
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі ҚР Президентінің Қазақстан халқына арналған
Жаңа онжылдық – жаңа экономикалық өрлеу – Қазақстанның жаңа мүмкіндіктері
атты жолдауында, мұнай-газ саласындағы мына мәселелерге тоқталып өткен.
Негізгі стратегиялық жоспарымыз - 2014 жылға қарай біз барлық 3 мұнай өңдеу
зауытын реконструкциялап және бүкіл мұнай өнімдерінің түр-түрі бойынша ішкі
қажеттілігімізді толық қамтамасыз ете алу мәселелерін жүиелі түрде шешу.
Мұнай газ өңдеу өнеркәсіптерінің екіншілік процестерді едәуір ауқымды
енгізуменен технологиялар мен жабдықтарды жетілдіруменен мұнай мен газды
қолдану тиімділігі ұдайы өсуде. Өндірілуші өнім сапасының артуы және
өндірістің техникалық деңгейінің өсуі халық шаруашылығына үлкен
экономикалық әсер береді.
ЛК-6у кешенін іске қосу бірнеше кезеңге созылды. 1984 жылдың
желтоқсанында ЛК-6у кешені қондырғысының 100-секциясы іске қосылды. 1985
жылы тамызында эксплуатацияға тағы 2 секция беріледі, олар 200-ші
каталитикалық өзгерту секциясы және 3001, 3002 дизельдік жанармай мен
керосинді сумен тазарту секциясы іске қосылады.
Мұнай өнімдерінің сұрыпталымына бензиннің түрлі сұрыптары (Aи-80, Aи-85,
Aи-92 және Aи-96), дизельдік отын, авиациялық керосин, сұйылтылған газ,
вакуумдық газойль мен мазут кіреді.
ПетроҚазақстан компаниясының сондай-ақ ҚазТрансОйл Шығыс филиалының
құбыр өткізгіш жүйесін пайдалану мүмкіндігі бар, ол арқылы мұнай Шымкент
мұнай өңдеу зауытына (ПетроҚазақстан Ойл Продактс) қайта өңдеу үшін
тасымалданады. Шымкент мұнай өңдеу зауытында компания жылына 2 млн тоннаға
жуық мұнайды қайта өңдейді де, содан кейін бензин, дизельдік отын, отындық
мазут, авиациялық керосин, вакуумдық газойль және сұйылтылған газ сияқты
өнімдерін сатып өткізеді. Жыл сайын Шымкент мұнай өңдеу зауытынан 3,8 млн
тоннадан астам мұнай өнімдері ішкі және сыртқы нарықтарға тиеп жөнелтіледі.
Мұнай өнімдері маркетингінің басым бағыттары ішкі нарық, атап айтқанда,
елдің Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Алматы, Қызылорда облыстары сияқты халық
тығыз қоныстанған аймақтары, сондай-ақ Шығыс Қазақстан, Қарағанды
облыстары, Алматы мен Астана қалалары болып табылады, бұлар мұнай өнімдерін
жалпы сатып өткізу көлемінің 70%-ын құрайды.
Компанияның мұнай өнімдерін ішкі нарықта тұтынатындар ірі және ұсақ
автомай құю бекеттері мен автомай құю бекеттері желілерінің иелері,
әуежайлар, отын-энергетикалық, газ компаниялары, зауыттар, көлік-тасымалдау
ұйымдары, фермерлік қожалықтар болып табылады. Экспортқа негізінен мұнай
өңдеу зауыттарына арналған вакуумдық газойль және тұрмыстық мақсаттар мен
мұнай химиясына арналған сұйылтылған газ сатып өткізіледі. Экспортқа
вакуумдық газойльді шығару негізінен Шығыс Еуропаға, ал сұйылтылған газды
шығару – Орталық Азия елдеріне жүзеге асырылады.
ПКОП ЖШС шығаратын безиндер мен дизельдік жанармайдың барлық
маркалары ҚР, ТМД жерінде әрекеттегі нормативтік құжаттар талабына сәйкес.
Қоршаған орта мен адам денсаулығына әсер ететін зиянды заттар мөлшері, өте
төмен, экологиялық таза өнім болып табылады.
Өнеркәсіпте шығарылатын өнімнің сапасына аса назар аударады, барлық өнім
жыл сайын сертификаттаудан және әр кварталдық сапа инспекциясынан өтеді,
оны техникалыққа аккредиттелген және атесттатталған, ШНОС зертханасы
Мемлекеттік стандарт органдар тарапынан жасайды. Міндеттісінен бөлек өз
еркімен сертификаттау жасалады, өнеркәсіпті аналитикалық бақылаудан және
әрбір резервуарды өнімдерімен құжаттандырудан өткізді. Өнеркәсіптің
өнімінің сапасына ешқашан шағым білдірілмеген.
ЛК-6у кешені қондырғысының 100-секциясы мұнайды тұзсыздандыру және
атмосфералық айдау процестері жүреді. Бұл секция ЛК-6у кешенінің басты
секциясы болып табылады. 100-секциясына тұзсыздандыру, ректификациялау және
фракцияны тұрақтандыру блогтарынан тұрады. Мұнайды сораптар арқылы
ректификациялау бағанасына жеткізу барысында олар жылуалмастырғыштар және
электродегидратор арқылы өтеді. Мен жобалап отырған жылуалмастырғыш
аппаратымнан мұнай шикізатын ысытып оны ректификация бағанасына беріледі.
Осы ректификация бағансынан шыққан дизелдік фракцияны суытуға арналған.
Бұл– дипломдық жұмыстың (жобаның) мақсаты Петро Казахстан Ойл Продактс
мұнай өңдеу зауытының С-100 секциясындағы К-1033 бағанасынан шыққан
фракцияны суытуға арналған жылуалмастырғыш құрылысын жетілдіру, жұмыс
сенімділігін және процестің тиімді жүруін арттыру, мұнай өнімдерінің
сапасын жақсарту және оның пайдалану көрсеткіштерін жоғарлату мақсатында
инновациялық шешімдерді ұсыну, осының нәтижесінде аппараттың жұмыс
қабілетті күйін арттыра отырып, жылуалмастырғыштың жылу алмастыру
қарқындылығын жоғарылату болып табылады.
Алға қойылған мақсатқа жету үшін жұмыста келесі мәселелер шешілуі
тиіс:
- Жылуалмастырғыштың жұмысын талдау және конструктивті кемшіліктерін
анықтау;
- Анықталған кемшіліктер бойынша инновациялық шешімдерге шолу жасау
және жинақталған материалдарды талдау;
- Заманауи технологилық талаптарға жауап беретін озық инновациялық
шешімдерді теника-экономикалық тұжырымдап ұсыну.
1. Ғылыми-зерттеу бөлімі.
1.1. Жобаланушы объект конструкциясы бойынша әдебиеттік-патенттік шолу
және инновациялық шешімдерді талдау.
Жылу алмасу процестері, конструкциялары әр түрлі жылу алмастырғыштарда
жүргізіледі. Жылу беру тәсіліне қарай жылу алмастырғыш аппараттары бетті
және араластырушы болып бөлінеді.
Бетті аппараттарда жылу тасымалдағыштарға (орталарға) жылу өткізгіш
материалдардан жасалған қабырға арқылы беріледі, ал араластырушы аппаратта
жылу жылу-тасымалдағыштарды аралатыру арқылы беріледі. Араластырушы
аппараттар конструкциялары бойынша бетті аппараттарға қарағанда қарапайым
болып келеді және оларда жылу толық пайдаланады. Дегенмен олар тек қана
өнеркәсіптердің шарты бойынша жылу тасымалдағыштарды араластыруға мүмкін
болған жағдайда ғана пайдаланады.
Бетті жылу алмастырғыштар рекуперативті және регенеративті болып
бөлінеді. Рекуперативті аппараттарда жылу тасымалдағыштардың арасындағы
жылу алмасу оларды бөліп тұрған қабырға нүктелеріндегі әр жылу
тасымалдағыштар өзінің бағытын сақтайды. Ал регенеративті жылу
алмастырғыштарда жылу тасымалдағыштардың әр қайсысы кезек-кезек бір жылу
бетіне жанасады. Бұл жағдайда қабырға нүктелеріндегі әр жылу
тасымалдағыштар өзінің бағыттарын оқтын-оқтын өзгертіп отырады.
Өнеркәсіптерге ең көп таралған түрі үздіксіз жұмыс істейтін
рекуперативті бетті жылу алмастырғыштар.
Жұмыс орталарының ағымына қарай бұл аппараттар бір бағытты, қарама-қарсы
бағытты, айқасқан немесе араласқан түрі болып бөлінеді.
Материалдар конструкциясына байланысты металды және металл емес (кей
жағдайларда графитті) болып келуі мүмкін.
Дайындау технологиясының және конструкциясының қарапайымдылығына қарай
ең кең тарағаны қаптама құбырлы жылуалмастырғыш. Қаптама құбырлы жылу
алмастырғыштардың төмендегідей белгілері болады: ТН – құбырлы торлары
қозғалмайтын (қатты қаптама және қатты бекітілген құбырлы торлар); ТК –
қаптамада температура теңестіргіші бар; ТП – басжағы қозғалмалы; ТС –
қозғалмалы басы сальникпен; ТУ – U – тәрізді құбырлы.
Жылу алмастырғыштар өндірістің барлық салаларында пайдаланылады және
қызметіне қарай олар қыздырғыш, суытқыш, конденсатор, қайнатқыш және
буландырғыш деп аталады.
1.1.1 – сурет. Құбыр ішінде құбырлы типті
жылу алмастырғыш.
Екі құбырлы құбыр ішінде құбыр типті жылуалмастырғыш (9930-67 МЕСТ
жылуалмастырғыш) сыртқы және ішкі жылу тасымалдағыш құбырлардан бөлек
түйін болып жиналып олардың элементтері тік қатар секция ретінде
байланысады. Жылу тасымалдағыштың біреуі кіші құбыр арқылы, ал екіншісі
құбырлар арасындағы сақиналы кеңістік арқылы өтеді. Ішкі құбырлар (диаметрі
әдетте 57 - 108 мм) бір-бірімен қалаштар арқылы, ал сыртқы құбырлар
(диаметрі 76 - 159 мм) келте құбыршалар арқылы фланецтермен бекітіледі.
Түйін бөлектері қапсырмамен үшбұрышты немесе швеллерден жасалған металды
тірекке пісіріп бекітіледі.
Жылу тасымалдағыштардың бірін (әдетте жоғары қысымдағысы) ішкі құбыр
арқылы, ал екіншісі (конденсатор болса-су) сақиналы кеңістік арқылы
құбырлар арасына беріледі.
Құбыр және құбырлар арасындағы кеңістіктердің көлденең қималарының
аздығына байланысты жылу тасымалдағыштардың аз мөлшерінде де олардың
жылдамдықтары көп болады. Осының нәтижесінде жылу өту коэффициенттері
жоғары болады және аппараттың масса бірлігіне сәйкес келетін жылу мөлшері
қаптама құбырлы аппараттарға қарағанда көп болады. Сонымен бірге жылу
тасымалдағыштардың жылдамдығы көп болғандықтан, құбырлардың беттері
ластанбайды. Мұндай аппараттар р = 2,5 МПа және t = 450 оС-қа дейін
пайдаланады.
Қос құбырлы жылуалмастырғыштың артықшылығы: жылу беру коэффициентінің
жоғарылығы, жоғары қысымда ортаны қыздыруға немесе суытуға мүмкіншілігі,
дайындауының, жинауының және қызмет етуге қарапайымдылығы.
Кемшіліктері: Өлшемінің үлкенділігі, құбырлар арасындағы кеңістікті
тазалау қиындығы; жылу алмасу бірлігіндегі металл шығынының көптігі және
қымбаттығы.
Спиральды жылуалмастырғыш. (1.1.2-сурет) Екі жұқа табақты металл 1,2
спираль бойынша оралған. Спиралдардың ішкі шеті бөгетке 3, ал сыртқы беті
бір-біріне пісіру арқылы біріктірілген. Спиральдың екі жағы қақпақпен 4,5
бекітілген.
1,2 – спираль етіп оралған табақша металл; 3 – бөгет; 4, – қақпақ ; 5-
фланец; 6 – төсем; 7- аралық төсем; 8- қүбыршалар. I, II –
жылутасымалдағыштар
1.1.2 – сурет. Спиральді жылу алмастырғыш.
Сонымен аппарат ішінде бір-бірінен бөлінген ені 2-8 мм спиралды екі
канал пайда болады да, олардың ішімен әдетте қарама-қарсы бағытта
жылутасымалдағыштар (I және II) өтеді.
Спиральды жылуалмастырғыштардың артықшылықтары ықшамдылығы,
гидравликалық кедергісінің аздығы және жылутасымалдағыштардың жоғарғы
жылдамдығында жылу алмасу қарқынды жүруі.
Бұл аппараттардың кемшіліктері дайындаудың және жөндеудің қиындығы, 1МПа-
дан артық қысымға пайдалануға болмайтындығы.
Пластиналы жылу алмастырғыштар (1.1.3-сурет) бөлек пластиналардан 7, екі
жылжымалы 6 және жылжымайтын 9 плиталардан тұрады, олар бір-бірімен
көлденең штанга 1 және 2, гайка 3, төлке 4 және жанындағы тартта 8
көмектері арқасында бекітіледі.
а
б
1 – жылжымайтын плиталар; 2,8 – бірінші жылу тасымалдағыш кіретін және
шығатын құбыршалар; 3,7 – екінші жылу тасымалдағыш кіретін және шығатын
құбыршалар; 4 – жұп пластиналары; 5 – жылжымалы плиталар; 6 – қысу құрылғы;
9 – тақ пластиналар. б)-жылуалмастырғыш пластиналары: 1,3- төсемдер; 2,6-
бірінші сүйық жүретін тесік; 4,5- екінші сүйық жүретін тесік
1.1.3 – сурет. Пластиналы жылу алмастырғыш.
Жылу тасымалдағыштар кіретін және шығатын құбыршалар 2,8 және 1
плиталарға орналасқан. Жылу алмасу бетін пластиналар қамтамасыз етеді, әр
екеуінен ені 3-6 мм канал пайда болады.
Пластиналарды жұқа болаттан (қалыңдығы 0,7 мм) штамптап дайындайды.
Жылуалмастырғыштардың жылу алмасу беттерін көбейту үшін және жылу
тасымалдағыштың ағынының турбуленттілігін арттыру үшін олардың ағынды
беттерін кеңірдекті немесе қабырғалы болып келеді. Кеңірдектер көлденең
немесе шыршалы орналасуы мүмкін. (кеңірдек қадамы 11,5; 22,5; 30 мм)
Пластиналы жылуалмастырғыштарда жылутасымлдағыштар қарама қарсы ағында,
бір бағытта және араласқан бағытты схемада қозғалуы мүмкін. Пластиналы
жылуалмастырғыштардың артықшылығы: қарқынды жылуалмасу (жылу өту
коэффициенті 3800 Втм2К дейін жетеді); гидравликалық кедергісі төмен;
дайындаудың қарапайымдығы, ықшамды; жинауға ыңғайлы және ластығын тазалау
оңай.
Олардың кемшіліктері: жоғары қысымда қолданылу мүмкін емес (1 МПа дейін)
төсемдерінің химиялық берік және температураға шыдамды материалдардан
жасалатындығы.
Сырттан сумен шайылатын бірімен бірі қалаштар арқылы жалғасқан түзу
құбырлардан құралған. Бұл жылуалмастырғыштар негізінен сұйықтарды және
газдарды суыту үшін немесе конденсатор ретінде пайдалануға болады.
1 – түзу құбырлар; 2 – тарнау; 3 – жалғастырушы қалаштар;
4 – рама; 5 – су жиналатын астау.
1.1.4 – сурет. Сұйықпен шайылатын жылу алмастырғыш.
Сығылатын сұйық төмендегі құбырға беріліп, жоғарғысынан шығарылады.
Тарнау 2 арқылы берілетін суытатын сұйық (әдетте су) тамшы немесе ағын
түрінде құбырлардың сыртқы бетін шайып төмен қарай ағып, астауға 5
жиналады. Жылу алмасу бетін көбейту үшін бұл аппараттарды көп секциялы етіп
жасайды. Бұл аппараттарда жылу алмасу қарқындылығы төмен болады, оларды
өнімділігі аз мөлшерде қажет болғанда пайдаланады.
Артықшылығы: жасалуы, орнатуы, тазалануы және пайдалануы оңай.
Кемшілігі: өлшемдері үлкенділігі, судың көп мөлшерде булануы.
1.1.5 – суретте ТП типті қаптама құбырлы жылуалмастырғыш көрсетілген.
Жылу алмастырғыш қаптамадан 5, шоғырланған құбырлардан 6 және екі құбырлы
тормен 4 және 11 тұрады.
Сол жақ құбырлы торы 4 қаптама 5 мен бөлгіш камерасының 3 фланецтерімен
қысылып бекітілген. Оң жақ қозғалмалы құбырлы торы 11 қаптама ішіне өзіне
бекітілген қақпақпен 10 бірге (жүзуші қақпақ) емін еркін қозғалып жүреді,
және оларды жөндеу,тазалау және алмастыру үшін шығарып алу оңай. Құбырлар
арасына қозғалмалы бөгеттер 7 қойылған. Қаптаманың оң жағы қақпақ
фланецімен бекітілген. Мұндай аппараттар температура минус 30 оС - тан
плюс 450 оС - қа және Р = 1,6 - 6 МПа аралығында қолданылады.
1 – жалпақ қақпақ; 2,15 – су кіретін және шығатын құбыршалары;
3 – бөлгіш камерасы; 4,11 – құбырлы торлар; 5 – қаптама; 6 – құбырлар; 7
– бөгеттер; 8,14 – бу кіретін және конденцат шығатын құбыршалар; 9,10 –
қақпақ; 12 – трек платформасы; 13 – трек.
1.1.5 – сурет. ТП типті көлденең екі жолды қаптама құбырлы
жылуалмастырғыш.
Жылуалмастырғыштардың бөлшектері мен түйіндері жұмыс ортаның түріне
қарай болаттың барлық түрлерінен, түрлі-түсті балқымаларынан, бейметалдан,
сондай-ақ металл емес материалдардан (фторопласт, көмірлі графит және т.б.)
жасалуы мүмкін.
Аппарат корпусы цилиндрлі қаптама ретінде жалпақ материалдардан
жасалады.
І з д е н і с ж ө н і н д е г і а н ы қ т а м а
Патенттік зерттеулер жүргізуге тапсырма № ____ 2011 ж.
Ізденіс басталуы _______ Ізденістің аяқталуы _______
1.1.1 - кесте
Ізденіс нәтижесінде таңдап алынған патенттік библиографиялық тізімі
Өнертабыс аталуы Ізденіс Жіктеу Қай мекеменің фондысыАқпарат көздері
жүргізіл-геиндекстері бойынша ізденіс
н елдер жүргізілді (ГИНТБ,
сала фондысы, мекеме
фондысы
Ғылыми -техникалықПатенттік
құжаттың аты, бюллетеннің,
жариялану уақыты, журналдың
көрілген шектері аттары,
жариялану
уақыты, көрілген
шектері
1 2 3 4 5 6
Тік қаптама құбырлы ҰлыбританияF 28 F 108 ОҚОҒТК 01.12.1986 Өнертабыс бюллетені
жылуалмастырғыштың 1988
жылуалмастыру құбыры
Жылуалмасу құбыры Ресей F 28 F 142 ОҚОҒТК 25.06.1990 Өнертабыс бюллетені
1993
Жылуалмасу құбыры КСРО F 28 F 142 ОҚОҒТК 31.08.1987 Өнертабыс бюллетені
1989
Жылуалмасу құбыры АҚШ F 28 F 142 ОҚОҒТК 17.10.1988 Өнертабыс бюллетені
1991
Жылуалмасу құбыры КСРО F 28 F 116,ОҚОҒТК 10.10.1984 Өнертабыс бюллетені
142 1986
Мезгіл ______ Жоба авторының қол таңбасы ___________
1.1.2 -кесте
Ізденіс нәтижесінде таңдап алынған материалдардың библиографиялық
тізімі
Жіктеу Өнертабыс атауы Қорғалатын Мемле-кетАвторлары (мәлімдеуші-фирма) Жариялау Мәлімет көздері
индексі құжат номері датасы журнал №, жылы
1 2 3 4 5 6 7
F 28 F Тік қаптама құбырлы АК ҰлыбританЮ.М.Бродов, П.Н.Плотников, 15.08.1988 Өнертабыс
108 жылуалмастырғыш-тың №.4188451 ия К.Э.Аронсон, А.Ю.Рябчиков, бюллетені 1988
жылуалмастыру құбыры 01.12.1986 В.К.Купцов №30
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК Ресей А.И.Голованов, В.М.Мурнин, 30.10.1993 Өнертабыс
142 №.4842815 М.Д.Мацулевич, В.А.Тихомиров бюллетені 1993
25.06.1990 №39-40
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК КСРО Г.А.Дрейцер, В.К.Мигай, 23.04.1989 Өнертабыс
142 №.4300609 А.В.Михайлов, Е.С.Левин, бюллетені 1989
31.08.1987 В.А.Пермяков №15
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК АҚШ И.Ф.Демченко, А.Г.Серков, 15.09.1991 Өнертабыс
142 №.4494255 И.В.Горбатенко, Ю.А.Волобуев бюллетені 1991
17.10.1988 №34
F 28 F Жылуалмасу құбыры АК КСРО В.И.Гомон, П.Г.Остапущенко, 07.04.1986 Өнертабыс
116, №.3822170 Г.А.Дрейцер, Э.К.Калинин бюллетені 1986
142 10.10.1984 №13
Мезгіл ____ __ Жоба авторының қол таңбасы ___ ________
Келісілген жоба жетекшісі: ___________________________________
1.1.3 - кесте
Айқындалған ұқсастықтар өрнегі (сызбасы)
Жіктеу Өнертабыс атауы, өрнегі (сызбасы) Қорғалатын құжат
индексі номері
1 2 3
F 28 F 108Тік қаптамалы құбырлы жылуалмастырғыш-тың жылуалмастыру құбыры келесідей жасалған. АК
Құбыр сыртқы бетіндегі қиылысқан бұрамалы ойықтардан және соған сейкес ішкі №.4188451
бетіндегі шығыңқылардан тұрады. Мұндай конструкциялы жылуалмастыру құбырының 01.12.1986
жылуалмасу қарқындылығын арттыру мақсатында оның ерекшелігі, бір бағыттағы бұрамалы
ойықтардың қадамы онымен қиылысатын ойықтардан үлкен және тереңдігі соңғысынан 4-5
есе үлкен етіп жасалған.
F 28 F 142Жылуберу және гидравликалық кедергісінің көрсеткіштері ұсынған жылуалмасу АК
құбырларының тәжірбиесінде көрсеткендей, ұсынылған констрікция жылутаратқыш №.4842815
қабілетілігнің жоғары екендігін көрсетті, сондықтан оларды әртүрлі жылуалмасу 25.06.1990
құрылғыларында қолдануға болады.
F 28 F 142Құбырдың сыртқы бетінде параллельді орналасқан ойықтардан және сейкес құбырдың ішкі АК
бетінде шығыңқылары бар жылуалмастыру құбыры өзгелерден келесі ерекшеліктерімен №.4300609
ерекшеленеді. Жылу беру қарқындылығын арттыру мақсатында будың сулануы кезінде құбыр31.08.1987
осіне α=90° бұрыгпен орналасқан ойықтар құбыр бетін толығымен қамтып жатады.
F 28 F 124Жылуалмасу құбырындағы барлық кескіндемеде орналасқан жанама сферикалық ойшықтар АК
жасалады, жылуалмасу интенсификациясын арттыру үшін жылутасмалдаушы көлденең №.4494255
ағымның, сондай-ақ басқа кескіндеменің жанында ұқсас сфералық ойшықтар жасалады, 17.10.1988
қарама-қарсы орналасқан ойшықтардың жылжуын қамтамасыз етеді.
F 28 F Сыртқы бетінде сақиналы ойықтардан және соған сәйкес ішкі бетінде шығыңқы АК
116, 142 бөліктерден тұратын жылуалмастыру құбыры келесі ерекшеліктермен өзгелерден №.3822170
ерекшеленеді. Жылуалмасуын қарқындату мақсатында ол байлық бағытында оның әрбір 10.10.1984
бөлімдерінде бірдей биіктікте шығыңқы бөліктермен бөлімдерге бөлінген және әртүрлі
биіктікте шығыңқы бөлшектермен іргелес бөлімдері бөлінген.Ол шығыңқылар бір бөлімнен
екінші бөлімге сатылай 0,97-0,88 диапазонда өзгеріп отырады.
Студент____________________________ ________________________
(қол таңбасы, аты, фамилиясы)
Келісілген жоба жетекшісі _____ ______________________________
(қол таңбасы, аты, фамилиясы)
1.2. Негізгі объектіні қабылдау тұжырымдамасы.
Жылуалмасу құбырларының орнына көлденең ойыстары бар құбыр енгізу, оның
жылуалмасу бетінің көлемі артады. 1.2.1- суретте көрсетілген көлденең
ойыстары бар құбырдың кескіні берілген. Құбыр ішінде келген ламинарлы ағын
құбырдың ойыстарына соғылып ағынды турбелентті режимге келтіріледі.
Ойыстардың биіктігі құбырдың ішкі диаметріне дейін болуы керек. Δτ
ойықтардың орналасу қашықтығы, 2’,1’- ламинарлы ағынның кедергілер әсерінен
турбулентті режимге өтуі, Т- тубулентті режимге өту ара қашықтығы.
1.2.1 – сурет. Көлденең ойыстары бар құбыр.
Осы құбырға төменде есептеулер жүргізілді.
Суытылатын фракций 230÷350°С, көлденең орналасқан қаптама құбырлы
жылуалмастырғыштың құбыр ішінде қозғалуда, ол құбыр ішіне
температурада кіріп температурада шығады; Суытатын сұйық – мұнай
құбыраралық кеңістікте қарама-қарсы бағытта қозғалуда және
құбыраралық кеңістікте температурамен кіріп температурада
қыздырылып шығады.
Тегіс құбырдан жасалған, жылуалмастырғыштың жылуалмасу бетінің ауданын
табу.
Тегіс құбырды көлденең сақиналы турбулизаторлық құбырға алмастырғандағы
230-350°С фракцияның суытылу температурасын анықтау.
230-350°С фракцияның орташа температурасы
.
бойынша 230-350°С фракцияның физикалық тұрақтылықтарды анықтаймыз
Мұнайға қарай жылу ағыны
. (1.2.1)
Жылуалмастырғыштан шығардағы мұнайдың температурасы
. (1.2.2)
Орталогарифмді температуралық күш
. (1.2.3)
Көміртекті болаттың жылуөткізгіштігі .
Құбыр бетінің қалыңдығы .
Формула бойынша жылуберу коэфиценті
(1.2.4)
Жылу ағынының тығыздығы
(1.2.5)
230-350°С фракция қабырға бетінің температурасы
(1.2.6)
Мұнай қабырға бетінің температурасы
(1.2.7)
Құбырдағы 230-350°С фракцияның орташығындық жылдамдығы
(1.2.8)
230-350°С фракция үшін Рейнольдс саны
(1.2.9)
Біріншілі жақындағын онда .
Беттің температурасы бойынша 230-350°С фракция үшін Прандтля саны
.
230-350°С фракция үшін Грасгоф саны
(1.2.10)
230-350°С фракция үшін Нуссельт саны
(1.2.11)
230-350°С фракция бетінен қабырғаға берілетін жылу беру коэффиценті
(1.2.12)
Мұнайдың орташа температурасы
(1.2.13)
бойынша мұнайдың физикалық тұрақтылығы
Құбыр аралық кеңiстiктiң көлденең қимасының ауданы
(1.2.14)
Айырбастың бетi үшiн құбыр аралық кеңiстiктiң баламалы диаметрi
(1.2.15)
мұнда .
Орташа шығынды құбыр аралық кеңістіктің мұнай жылдамдығы
(1.2.16)
Мұнай үшін Рейнолдьс саны
(1.2.17)
Мұнай үшін Грасгоф саны
(1.2.18)
Мұнай үшін Нуссельт саны
(1.2.19)
Мұнай қабырғасынан жылу беру коэффициенті
(1.2.20)
Жылу беру коэффициенті
(1.2.21)
Жылу беру коэффициенттiн есептеуiндегi қателік
, т.е. ≈6%. (1.2.22)
Жылуалмасу беті
(1.2.23)
Жылуалмастырғыштың құбырының ұзындығы
. (1.2.24)
Құбырлардағы 230-350°С фракция қозғалысының тәртiбi - ламинарлық, жылу
беру коэффициенті 2,99 есеге өседі. Мұнай құбыр аралық кеңiстiкте ламинар
режiмiнде қозғалады, ал оның жылу беру коэффициентi тегiс құбырлардағыдай.
Көлденең сақиналық турбулизаторы бар құбырлардың қолдану жағдайдағы жылу
берудi коэффициенті.
(1.2.25)
Көлденең сақиналық турбулизаторлары бар құбырлардың қолдану жағдайындағы
орташа логарифмдiк температуралық күш
. (1.2.26)
1.3. Негізгі объект конструкциясын баяндау.
Жылу алмасу процестері, конструкциялары әр түрлі жылу алмастырғыштарда
жүргізіледі. Жылу беру тәсіліне қарай жылу алмастырғыш аппараттары бетті
және араластырушы болып бөлінеді.
Бетті аппараттарда жылу тасымалдағыштарға (орталарға) жылу өткізгіш
материалдардан жасалған қабырға арқылы беріледі, ал араластырушы аппаратта
жылу жылу-тасымалдағыштарды аралатыру арқылы беріледі. Араластырушы
аппараттар конструкциялары бойынша бетті аппараттарға қарағанда қарапайым
болып келеді және оларда жылу толық пайдаланады. Дегенмен олар тек қана
өнеркәсіптердің шарты бойынша жылу тасымалдағыштарды араластыруға мүмкін
болған жағдайда ғана пайдаланады.
Дайындау технологиясының және конструкциясының қарапайымдылығына қарай
ең кең тарағаны қаптама құбырлы жылуалмастырғыш. Қаптама құбырлы жылу
алмастырғыштардың төмендегідей белгілері болады: ТН – құбырлы торлары
қозғалмайтын (қатты қаптама және қатты бекітілген құбырлы торлар); ТК –
қаптамада температура теңестіргіші бар; ТП – басжағы қозғалмалы; ТС –
қозғалмалы басы сальникпен; ТУ – U – тәрізді құбырлы.
Жылу алмастырғыштар өндірістің барлық салаларында пайдаланылады және
қызметіне қарай олар қыздырғыш, суытқыш, конденсатор, қайнатқыш және
буландырғыш деп аталады.
1.3.1 – суретте ТП типті қаптама құбырлы жылуалмастырғыш көрсетілген.
Жылу алмастырғыш қаптамадан 5, шоғырланған құбырлардан 6 және екі құбырлы
тормен 4 және 11 тұрады.
Сол жақ құбырлы торы 4 қаптама 5 мен бөлгіш камерасының 3 фланецтерімен
қысылып бекітілген. Оң жақ қозғалмалы құбырлы торы 11 қаптама ішіне өзіне
бекітілген қақпақпен 10 бірге (жүзуші қақпақ) емін еркін қозғалып жүреді,
және оларды жөндеу,тазалау және алмастыру үшін шығарып алу оңай. Құбырлар
арасына қозғалмалы бөгеттер 7 қойылған. Қаптаманың оң жағы қақпақ
фланецімен бекітілген. Мұндай аппараттар температура минус 30 оС - тан
плюс 450 оС - қа және Р = 1,6 - 6 МПа аралығында қолданылады.
Химия және мүнай өңдеу өндірістерінде 2 – 6 жолды жылу алмастырғыштар
қолданылады. Қаптама-құбырлы жылу алмастырғыштар тік және көлденең болып
орналасады. Тік аппараттар ықшамды және аз орын алады. Көп жолды
аппараттар ықшамды көлденең орналасады.
1 – жалпақ қақпақ; 2,15 – су кіретін және шығатын құбыршалары;
3 – бөлгіш камерасы; 4,11 – құбырлы торлар; 5 – қаптама; 6 – құбырлар; 7
– бөгеттер; 8,14 – бу кіретін және конденцат шығатын құбыршалар; 9,10 –
қақпақ; 12 – трек платформасы; 13 – трек.
1.3.1 – сурет. ТП типті көлденең екі жолды қаптама құбырлы
жылуалмастырғыш.
2. Технологиялық бөлім
2.1. Технологиялық схема және процесстің сипаттамасы
Мұнай күрделі өзара ерітінді органикалық заттардың байланысын құрайды,
яғни ол молекулалық салмағы мен қайнау температурасының түрлілігін
құрайды.
Мұнайды фракцияларға бөлу қайнау шегімен жүреді.
Бірінші бағана газдың жеңіл фракциясының бөлінуі үшін қызмет етеді, ал
екіншісі негізгі реактивтілі бағана үшін қызмет етеді. Алдын ала бірінші
бағанадан мұнайдың фр. НК-1000С ракциясын бөлуден соң, жылантаранды
пештерде жоғары қысым құрылмайды.
Негізгі атмосфералық бағана, жоғарғы және төменгі азықтан басқа (фр.НК-
140 0С, ауыр диз.топлива, мазут) фракцияның үш жақты ұзындығы таңдалады.
Әрбір жақты ұзындық өзіндік ұзындық бағанасына бағытталады, онда ол
жеңіл фракциялардың жануы болады. Осылайша атмосфералық бағана фактілі
түрде бірнеше бағананы құрайды, яғни бір жерге біріктірілген бағана. Осы
бағаналардың концентрациялық бөліктері бір корпуста орналасқан, ал айдаушы
бөліктері жеке бағаналық буландырумен жабдықталған. Күрделі бағаналардың
секциялары түрлі булану және сұйықтықты жүктелулер, сонымен қатр флегмалы
сандарды құрайды. Жоғарғы күрделі бағанада шиеленіскен суару беріледі. 2-
ші, 3-ші, 4-ші секцияларда жекеше циркуляциялық суару құрылған. Бұл
энергиялық процес осы ағындардың жылуларын пайдалануының нәтижесінде
энергиялық көрсеткіштердің процессін жақсартады. Сонымен қатар
атмосфералық бағанадан келесідей жақты погондар таңдалады: 140-205 (С, 180-
230(С , 230-300(С және 300-360(С фракциялары. Мұнайды айдау кезінде
термикалық күкіртті байланыстарды жіктеумен байланыстыру күкіртті сутекті
құрайды, яғни ол хлорлы сутекпен сәйкестенуі аппаратураның күшті
тотықтырудың себебі болып табылады.
Судың қатысуында жоғары температурада күкүртті сутек металлмен аппаратқа
әсер етеді, күкүртті темір құрылады.
Fe + H2S ( FeS + H2 (2.1.1)
FeS +2HCl ( FeCl2 + H2S (2.1.2)
ЭСТҚ-АҚ қондырғысының хлорлысутек корозиясына ұшырауын алдын алу
үшін, оған 2%-ды сода сілтілі қоспасын мұнай құбырына Т –110, Т-111А –
жылуалмастырғыштарынан кейін жіберу қарастырылған, ал қажетті жағдайларда
мұнай құбырына Т–104, Т–106, Т-132А жылуалмастырғыштарынан соң, сода
сілтілі қоспа беру мүмкіндігі туады, Додикора қоспасын К-102 дулығалы
құбырына және корозиялық ингибиторын К-101, К-102 бағаналарының дулығалы
құбырларына беріледі.
Додикор хлорлы сутекпен және күкіртті сутекті реакция байланысады:
H2S + R-NH2 ( (R-NH3)2 S (2.1.3)
H2S + R-NH2 ( (R-NH3)SН (2.1.4)
НСl + R-NH2 ( (R-NH3) Сl (2.1.5)
Реакции азығы Е-102 рефлюксты сыйымдылықтан дренажды сумен бірге
шығарылады. Құбырдың ішкі бетін және аппараттардың ішін қорғау қабатын құру
үшін коррозия ингибитор қоспасы беріледі.
230-350ºС фракция аппаратқа 320ºС температурада 2 құбырша арқылы
беріледі. Аппаратта 6 құбырлар ішінде беттік жылуалмасу процесі кезінде
біздің фракция 220ºС-қа дейін суытылады. Фракция 15 құбырша арқылы шығып
сорап арқылы келесі аппаратқа беріледі. Ал 14 құбырша арқылы температурасы
110ºС-тағы мұнай беріледі. Мұнай құбыр аралық кеңістікте ысытылып 8
құбырша арқылы температурасы 150ºС мұнайды сорап арқылы келесі аппаратқа
беріледі. Аппарат ішіндегі қысым 2,4 МПа тең.
1 – жалпақ қақпақ; 2,15 – су кіретін және шығатын құбыршалары; 3 –
бөлгіш камерасы; 4,11 – құбырлы торлар; 5 – қаптама; 6 – құбырлар; 7 –
бөгеттер; 8,14 – бу кіретін және конденцат шығатын құбыршалар; 9,10 –
қақпақ; 12 – трек платформасы; 13 – трек.
2.1.1 – сурет. ТП типті көлденең екі жолды қаптама құбырлы
жылуалмастырғыш.
2.1.2 – сурет. С-100 секциясының технологиялық схемасы.
ЭСТҚ блогынан екі параллел ағынмен құрғаған және тұзсыздырылған мұнай К-
101 бағанасы түседі.
Бірінші ағымдағы мұнай Т-107 (мұнай-фр.230-300ºС), Т-112 (мұнай 3-ші ЦБ
К-102) және Т-111, Т-110 (мұнай-мазут) жылуалмастырғыштардың тұрба аралық
кеңістігі арқылы өтеді. Мұнайдың температурасы Т-122-1 позициясында
өлшенеді.
Екінші ағындағы мұнай Т-108 (мұнай-мазут), Т-109 (мұнай 3-ші ЦБ К-102)
және Т-110А, Т-111А (мұнай-мазут) жылуалмастырғыштардың тұрба аралық
кеңістігі арқылы өтеді. Мұнайдың температурасы Т-122-2 позициясында
өлшенеді.
Үшінші ағындағы мұнай Т-133 (мұнай-фр.300-360ºС) жылуалмастырғыштың
тұрбалық кеңістігінен өтіп, сосын Т-110-А жылуалмастырғышқа жеткізіледі.
Ағын F-101-1,2,3 позициясында реттеушілермен мұнайды К-101 бағанасының
деңгейіне жеткізіліп, тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
Екі ағындағы мұнайды қыздырудан соң К-101 бағанасының 8-ші және 1-ші
тәрелкасына құйылады.
Бұдан басқа мұнайдың (6-15%) бір бөлігі К-101 бағанасының 8-ші
тәрелкасына ЭСТҚ-дің екінші сатысынан кейін Суық көзі ретінде беріледі.
Суық көзінің шығынын F-121 позициясындағы құрылғымен реттеліп отырады,
оның клапаны К-101 бағанасының бағытында орналасқан.
К-101 фр.НК-100ºС бағанасының үстінен, ХК-101÷105, 101А, 105А ауалы
конденсатор-мұздатқышқа температурасы 160ºС су буы және сутегі газы түседі,
онда конденсацияланып және салқындатылады, бұдан кейін ХК-121А сулы
конденсатор-мұздатқышта суытылады, одан 50ºС үлкен емес температурада
рефлюкс Е-101 сыйымдылық ыдысына барады.
ХК-101-105, 101А, 105А кейін ағынның температурасы Т-121-1 позициясында
құрылғымен өлшенеді, ал ХК-121А кейін Т-171 позициясындағы құрылғымен
өлшенеді.
К-101 бағанасының үстінгі тәрелкасынан бастап корозияны бәсеңдету және
ХК-101÷105, 101А, 105А конденсатор-мұздатқышты қорғау үшін ингубатор
корозия ерітіндісі К-101 шлемді желісіне беріледі. Шлемді желіге тағыда Е-
105 сыйымды ыдысынан Н-177(Н177А) сорғысымен амиакты судың 1% ерітіндісін
беру қарастырылған.
Е-101 сыйымды ыдысынан Н109 (Н-109А) сорғысымен фракция НК-100ºС К-101
бағанасына суаруға беріАледі. F-106 позициясы арқылы суару шығынын реттеп,
Т-122-23 позициясы К-101 үстінің температурасын түзетеді, реттегіш клапан
бағана суару бағытында қойылған.
L-120 клапан реттеуіші арқылы, Е-101 сыйымдылықтан фр. НК-100(С
шығыны НК-1400С фракциясымен араласу үшін К-102 бағанаға Е-103 сыйымдылыққа
түседі.
Конденсирленбеген газдар Е-101- ден реттеуіш клапан қысымы.
Р-102 сонымен қатар фр. НК-140 0С –мен араласуы үшін К-102-ге түседі.
фр. НК-140 0С және көмірсутекті газбен байланысы сулы тоңазытқышта
салқындатылады- Х-124 конденсаторында және ол Е-103 сыйымдылығына түседі.
К-101 , Е-101 жүйесіндегі қысым Р-102 реттегішімен реттеледі. Е-103
қысым Р-100 реттеуішімен ұсталады, жану желісіне немесе Е-110 факелге
газдан тасталынған шығын F-180 құрылғысын көрсетеді.
Күкіртті сутек суы Е-101 сыйымдылығына бөлінеді және канализацияға
тасталады.
Е-101 сыйымдылығында судың дәрежесі L-116 реттеуішімен ұсталады, оның
клапаны тастау желісінде құрылған, рН тасталынатын су рН-метрмен, (-103
тіркеледі. К-101 бағанасы жылу режимінің астында ұстау келесідей образға
жетеді: бензинді мұнай бөлігі К-101 бағанадан Н-107 (Н-108)
сорғыштарымен ыстық ағын секциясы, П-1011 пеші арқылы сорылады. Ыстық
ағынның шығыны ағынмен бірге F-1221,2,3,4 құрылғымен реттеледі.
Қызғаннан соң ыстық ағын екі трансферлі сызықпен П-1011 пештен 1-ші
реактивті тарелкеден К-101 бағанаға түседі. Азықтың температурасы әр бір
трансферлі сызықта Т-1321,2 термопара бақыланады.
Бағананың температурасы Т-122-24 термопара поз.-бен тіркеледі. Тұрақты
мұнаймен негізгі бөлігі К-101- ден Н-104, Н-105, Н-106- сорғыштарымен П-101-
секция пештеріне беріледі. Тұрақты мұнай ағын байынша F-1231(14
реттеуішімен реттеледі.
370(С- қа дейін тұрақты мұнай П-101 пешінен екі ағынмен 5-ші тарелкеге К-
102 бағанасына түседі. Тұрақты мұнай температурасы П-101- пешінен соң
термопара поз. Т-122-171 и Т-122-25-термен қатып қалады.
Бағанының астында температура термопармен поз. Т-122-4 қатады.
К-102 бағананың үсті газ, фр. НК-140(С, сулы булар әуе
тоңазытқыштарына түседі – екі ағынды конденсаторлармен: 1-ші ХК- ХК-
107А ,ХК-108А, ХК-111, ХК-112 , 2-ой через ХК-106, ХК-107, ХК-108, ХК-109,
ХК-110 арқылы, одан соң, ХК-1222 и ХК-1221- сулы тоңазытқыштарға түседі,
онда ол суиды және 50(С температурада, Е-102 сыйымдылықта
конденсирленеді. Конденсат температурасы әр бір ағында, термопаралар поз.
Т-121-11, Т-122-22- сыйымдылықта қатып қалады.
К-102 жоғарғы тарелкелердің коррозиясының қысымы және конденсатор –
тоңазытқыштар шлемді сызықты К-102 ингибитор қоспасында Н-139А (138)
сорғышымен Е-108 сыйымдылығында беріледі, схемада ингибитор коррозиясы К-
102 суару желісінде қарастырылған. Шлемді К-102 линиясы сонымен қатар
1% аммиякты су қоспасы Е-107 сыйымдылығында Н-176 (Н-177 , Н-177А)
сорғыштарымен беріледі.
Е-102 сыйымдылығы НК-140 0С фракциясынан судың бөлінуі жүреді. Су Е-102-
ден құбырға тасталады, рН автоматты түрде рН-метром поз. өлшенеді. (-104
суының дәрежесі фаз поз. L-117 дәрежесінің реттеуімен ұсталады, оның
клапаны тастау линиясына құрылған. НК-140(С фракциясы Е-102 –ден Н-112 , Н-
113 – сорғыштарымен баяу түрде К-102 бағананың суаруына жіберіледі, К-102
өсіру шығыны F-107 реттеуішімен тұрақталынады, жоғарғы поз. Т-104
температурасының жөндеуімен, реттеу клапаны суару линиясында құрылған.
Басқа бөлігі - НК-140(С фракциясының балансты шығыны Е-103 сыйымдылығына
беріледі, онда ол НК-100(С және НК-140(С фракцияларымен араласады. НК-
140(С фракциясының шығыны поз. F-170 реттеуішімен ұсталады, оның клапаны Е-
103 линиясында құрылған, бензиннің дәрежесі Е-102-де L-112 құрылғысымен
өлшенеді. Схемада НК-140(С берілу фракциясы қарастырылған қатты схемада F-
170 клапанынан соң С-200 тіректі сорғыш секцияларын қабылдаумен
қарастырылған.
К-102 бағананың үстіңгі қысымы Р-103 реттеуішпен тұрақтанады, реттеу
бағанасы көмір сутекті газды тастау линиясында орналасқан, Е-102
сыйымдылықта жылы желіге немесе Е-110 тұрақтанады.
Шығынды жылу К-102 бағанасы циркуляциялық суарумен шешіледі (ЦБ):
1-ші ЦБ 37 –ші тәрелкеден Н-115 (Н-116) сорғыштарымен алынады және екі
параллельді ағындармен Т-101 и Т-102 жылу алмасулар арқылы тартылады, ЦБ
шығыны ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz