Проект замены дожимного компрессора на газотурбинную установку (ГТУ) - Диплом по ПАХТ
В выпускной квалификационной работе выполняется проектирование газотурбинной установки в производстве слабой азотной кислоты. Работа содержит пояснительную записку на 83 страницы и 7 листов чертежей.
Особенностью ГТУ, используемой в цехе производства слабой азотной кислоты Невинномысского Азота является то, с вала установки не снимается полезная нагрузка. Производительность компрессора выше, чем требуется для работы собственно турбины, бо́льшая часть воздуха отбирается на технологию. Параметры работы компрессора подобраны таким образом, что давление на выходе из компрессора 0,72 МПа. Проектируемая ГТУ предназначена для замены существующей ГТУ на 0,35 МПа и дожимного компрессора до 0,72 МПа.
ГТУ конструктивно состоит из турбины и компрессора. Центробежные компрессоры в большинстве случаев имеют несколько ступеней. При небольшой подаче они изготовляются секционными с разделением ступеней на отдельные секции с разъемом в плоскостях, нормальных к оси машин.
Задание
- давление газа на входе в компрессор Pн = 0,102 МПа;
- давление газа на выходе из компрессора Pк = 0,730 МПа;
- температура воздуха на входе Tн = 288 К;
- расход воздуха G = 110 т/ч.
Содержание
| Введение | 6 |
| 1 Технологический раздел | 7 |
| 1.1 Описание газотурбинной технологии | 7 |
| 1.2 Описание технологической схемы установки | 8 |
| 1.3 Обзор конструкций оборудования | 11 |
| 1.4 Определение основных размеров оборудования | 18 |
| 1.5 Разработка упрощенной функциональной схемы КИПиА | 32 |
| 2 Расчетно-конструкторский раздел | 35 |
| 2.1 Разработка и описание конструкции ГТУ | 35 |
| 2.2 Выбор материала для изготовления аппарата | 37 |
| 2.3 Расчет элементов аппарата на прочность | 37 |
| 3 Специальный раздел | 48 |
| 3.1 Монтаж технологического оборудования | 48 |
| 3.2 Техническое обслуживание ГТУ | 56 |
| 3.3 Разработка условий на капитальный ремонт оборудования | 58 |
| 4 Экология и безопасность жизнедеятельности | 61 |
| 4.1 Анализ опасных и вредных факторов производства | 62 |
| 4.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных факторов | 66 |
| 4.3 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях | 72 |
| 5 Экономический раздел | 73 |
| 5.1 Обоснование производственной мощности | 73 |
| 5.2 Расчет экономических показателей | 74 |
| 5.3 Сводные показатели эффективности проектного решения | 79 |
| 5.4 Заключение об экономической эффективности | 80 |
| Заключение | 81 |
| Список использованных источников | 82 |
Введение
Азотная кислота является одним из важнейших многотоннажных продуктов химической промышленности. Она занимает второе место по объему производства после серной кислоты. Азотная кислота широко применяется для производства многих продуктов, используемых в промышленности и сельском хозяйстве. Около 40% расходуется на получение сложных и азотных минеральных удобрении. Азотная кислота используется для производства синтетических красителей, взрывчатых веществ, нитролаков, пластических масс, лекарственных синтетических веществ и других важнейших продуктов.
Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности являются атмосферный воздух и различные виды водород-содержащего сырья (уголь, сланцы, газ и др.). Одной из составных частей воздуха является азот, который используется в процессах получения аммиака, цианамида кальция и других продуктов азотной технологии.
Поскольку ресурсы атмосферного азота огромны, то сырьевая база азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья – углеводородами, применяемым для получения водорода или водород-содержащего газа. До 50-х годов текущего столетия заводы нашей страны использовали в качестве сырья в основном твердое топливо.
С 60-х годов XX века доля твердого топлива как сырья для получения водорода резко сокращалась. В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака, из которого производится азотная кислота, является природный газ. В восьмидесятые годы XX века около 90% всего выпускаемого в нашей стране аммиака получали на предприятиях, использовавших в качестве сырья природный газ.
Для производства азотной кислоты используется атмосферный воздух, сжатый до давления 0,713 МПа. Сжатие выполняется в компрессоре. Разработка конструкции компрессора является основной задачей данной работы.
Чертежи
