Файл: Попов, Н. П. Выпарные аппараты в производстве минеральных удобрений [учебное пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
Рис. 40. Схема переработки растворов мочевины с одноступенчатым выпариванием:
I — сборник раствора мочевины; 2 — центробежные насосы; з — фильтр; 4 — по догреватель; 5 — сепаратор; 6 — гидравлический затвор; 7 — шнековый кристал лизатор; 8 — калорифер; 9 — вентиляторы; 10 — поверхностный конденсатор; I I — брызгоуловитель; 12 — вакуум-насос; 13 — пенный скруббер; 14 — сборник конденсата; 15 — рециркуляционный сборник.
15'
Рис. 41. Схема переработки растворов мочевины с двухступенчатым выпари ванием:
1 — сборник раствора мочевины; 2 — центробежные насосы; 3 — фильтр; 4 — подогрева тель; 5 — сепаратор; б — поверхностные конденсаторы; 7 — брызгоуловители; 8 — вакуум-
насос; 9 — гидравлические затворы; Ю — выпарной аппарат роторного типа; 11 — баро метрический конденсатор; 12 — .пароэжекторный вакуум-насос; 13 — грануляционная башня; 14 — гранулятор; 15 — напорный бак; 16 — центробежный вентилятор; 17 — транс
портер. '
от несконденсировавшихся газов в брызгоуловителе 11, газы отво дятся вакуум-насосом 12 в атмосферу, конденсат поступает в сбор ник 14 и далее используется в процессе получения мочевины.
Схема переработки растворов мочевины в гранулированный про дукт (рис. 41) отличается от описанной выше тем, что упаривание раствора осуществляется в две ступени, а кристаллизация происхо дит в грануляционной башне. Очистку раствора от примесей и первую ступень выпарки проводят в таких же аппаратах и при таких же условиях, как при полу
чении кристаллической мочевины. Раствор, упаренный в первой ступени
выпарки (позиции 1—8) до концентрации
92—93% CO(NH2)2, собирается в гидра влическом затворе 9, откуда перекачи вается в выпарной аппарат роторного типа 10 на дальнейшее упаривание (до 99,5%). Здесь упаривание ведут при ва кууме 650—700 мм рт. ст., создаваемом пароэжекторным вакуум-насосом 12. Далее упаренный плав подается в напор ный бак 15, оттуда поступает в грану-' лятор 14, разбрызгивающий его в виде мелких капель в грануляционной башне 13. Гранулы, охлажденные воздухом, падают на дно башни и затем транспортером 17 передаются на склад.
Для упаривания 65—80%-ных раство ров мочевины до 90—93% применяется выпарной аппарат пленочного, типа, со стоящий из кожухотрубного подогревателя
|
|
и соковой камеры. |
|
|
|
В подогревателе упариваемый раствор |
|
Рис. 42. Выпарной аппарат |
сползает тонкой пленкой по стенкам гре |
||
роторного типа: |
|
ющих трубок. |
Благодаря этому процесс |
1 — испарительная труба; 2 |
— |
упаривания протекает очень интенсивно |
|
нагревательная рубашка; 3 |
— |
и с большой скоростью. Коэффициент |
|
ротор; 4 — отбойная пластина; |
|||
5 — сепаратор; 6 — привод. |
теплопередачи |
в таком аппарате соста |
вляет 1100—1300 ккал/(м2-ч-°С). Раствор в этих ^условиях нагревается очень недолго, и это позволяет, применяя высокие температуры нагрева (112—118 °С), це допустить разложения мочевины.
В сепараторе соковый пар отделяется от раствора мочевины. Объем сепаратора определяется допустимым количеством сокового пара, приходящегося на 1 м3. По практическим данным, он соста вляет 3500 м3/(м3-ч).
Упаривание 80—90%-ного раствора мочевины до состояния плава, содержащего 95,9% CO(NH2)2 и 0,5% воды, проводится в выпарном аппарате роторного типа (рис. 42). Тонкопленочный роторный испа
8 6 |
' |
. |
ритель состоит из вертикальной испарительной трубы 1, заключен ной в нагревательную рубашку 2. Греющий пар поступает в ру башку под избыточным давлением 8—10 ат. В испарительной трубе по вертикальной оси помещен ротор 3, выполненный из пластин, радиально укрепленных на вертикальном вращающемся валу.
Верхняя часть аппарата 5 служит сепаратором. Отделение брызг раствора от сокового пара в сепараторе происходит под действием центробежной силы, сообщаемой потоку сокового пара вращающимся ротором. Сепаратор снабжен отбойными пластинами 4.
Раствор мочевины поступает в верхнюю часть испарительной трубы, и вращающийся ротор равномерно распределяет его в виде тонкой пленки по всей поверхности нагрева. Под действием силы тяжести пленка опускается вниз, одновременно происходит интен сивное испарение жидкости благодаря теплу, передаваемому через
стенку испарительной трубы. Плав отводится из |
аппарата снизу |
с помощью специального насоса. |
7 |
Вся аппаратура и коммуникации изготовлены из стали 1Х18Н9Т. Установка производительностью 7 т товарной мочевины в час состоит из двух параллельно включенных выпарных аппаратов ро торного типа с общей поверхностью нагрева 25 м2. Высота каждого аппарата 8 м, общая высота установки (с учетом монтажа) 18 м. Следует отметить, что вместо роторных аппаратов для выпарива ния раствора мочевины можно применять обычные аппараты пле ночного типа. С такими аппаратами работает большая часть заводов, выпускающих гранулированную мочевину. Технологический режим
тот же, что и при использовании аппарата роторного типа. Пример расчета многокорпусной выпарной установки приведен
в приложении (стр. 112).
Г Л А В А III
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЫПАРНЫХ УСТАНОВОК
1.МОНТАЖ, ИСПЫТАНИЯ И ПРИЕМКА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
ВЫПАРНЫХ УСТАНОВОК
Монтаж выпарной аппаратуры производят ремонтно-монтажные бригады предприятия или специализированные организации. Мон таж сложного оборудования и крупный ремонт проводятся по проекту ремонтно-монтажных работ, включающему данные об объеме ремонтных работ, о способе их ведения и о последователь ности; расчет потребности в рабочей силе, в такелажном инстру менте, оборудовании и материалах; инструкции по технике безопас ности при выполнении работ.
Выпарная аппаратура, поступающая с завода-изготовителя, тща тельно проверяется и принимается в соответствии с технической доку ментацией, включающей паспорт, книгу Госгортехнадзора, инст рукцию по монтажу и эксплуатации, перечень запасных частей и инструментов, а также рабочие чертежи запасных и быстроизнашивающихся частей. Перед началом монтажа производят планировочные
идорожные работы, прокладывают вспомогательные трубопроводы
иэлектрический кабель, устанавливают приспособления, монтажный
итакелажный инструмент.
Проектом производства монтажно-сборочных работ предусмат риваются следующие операции сборки.
1.Установка корпуса аппарата на фундамент.
2.Установка греющей поверхности.
3.Установка обслуживающих площадок и лестниц.
4.Установка элементов, находящихся внутри аппарата (меша
лок, распыливающих устройств, регуляторов уровней и др.).
5.Установка крышки аппарата.
6.Подгонка и присоединение всех трубопроводов.
7.Установка арматуры и контрольно-измерительных приборов.
8.Герметизация мест соединения аппарата (крышек, люков, фланцев, сальниковых уплотнений и др.).
9. |
Присоединение вспомогательных механизмов и устройств. |
|
10. |
Установка |
ограждений. |
И . |
Испытание |
аппарата на герметичность и сдача инспектору |
Госгортехнадзора.
12.Обкатка механизмов в течение одной рабочей смены.
13.Пробная эксплуатация установки.
14.Проведение теплоизоляционных работ.
15.Сдача установки в эксплуатацию.
8 8
I
Требования к монтажу аппаратуры
Сборочные работы на монтаже заключаются в установке выпар ных аппаратов на фундаменте* установке и присоединении вспомога тельного оборудования, присоединении трубопроводов, деталей, узлов.
Перед монтажом все аппараты должны быть очищены от посто ронних предметов и грязи. Необходимо убедиться в отсутствии повреждений и если они есть — устранить их. В частности, межтруб ное пространство греющих камер необходимо проверить давлением воды в соответствии с указанием на чертеже общего вида аппарата.
Монтаж аппаратов начинают с циркуляционных насосов. Монтаж циркуляционных насосов осуществляется согласно специальной инструкции. Все циркуляционные насосы снабжаются поддонами,- которые должны иметь патрубки для слива, выведенные в дренажные каналы. Аналогичные требования предъявляются к монтажу всех насосов, входящих в выпарную станцию.
После того как насос закреплен болтами на фундаменте, на его нагнетающий патрубок устанавливается нижняя растворная камера. Затем устанавливается на опорах греющая камера — соосно с ниж ней растворной камерой. Греющая камера закрепляется на опо рах, а сепаратор, пока не закрепленный на опорах, соединяют с ней подъемной трубой (верхней растворной камерой). После установки прокладок и болтов во фланцевых соединениях, соединяющих сепаратор и греющую камеру с верхней растворной камерой, оконча тельно закрепляют на опорах сепаратор. Дальше с помощью цирку ляционной трубы и колена сепаратор соединяют с всасывающим патрубком насоса. При монтаже циркуляционных труб установлен ные на них компенсаторы должны быть зафиксированы с помощью
,тяг в нейтральном положении (без предварительной стяжки или растяжки).
До окончания монтажа узлов выпарного аппарата категорически запрещается установка смотровых окон, карманов для термометров и др. Указанные узлы и детали устанавливаются непосредственно перед опрессовкой аппаратов.
Все открытые фланцевые соединения до монтажа трубопроводов должны быть заглушены.
Прокладки, устанавливаемые во фланцевые соединения, должны быть цельными и не должны иметь повреждений.
Смотровые стекла перед установкой следует прокипятить в воде и протереть. При установке стекол затягивать болты равномерно, не допуская перекосов. Болты завертываются без больших усилий. При пуске выпарных аппаратов на воде болты у смотровых стекол, дающих тёчь, подтягивают.
При монтаже узлов аппаратов не допускается их подвеска за шту цера, бобышки.
Перед монтажом конденсатора межтрубное и трубное простран ство должны быть испытаны давлением воды в соответствии с тре бованиями чертежа общего вида.
89
Конденсатор должен устанавливаться по высоте относительно бака для сбора конденсата в соответствии с отметками, указанными на аппаратурно-технологической схеме.
Сборники с мешалками монтируют без приводов. Приводы уста навливают только после закрепления корпусов. При установке корпусов валы с перемешивающими устройствами нужно закрепить, чтобы они не сместились, или снять.
При установке перемешивающих устройств и мешалок в целом должны быть выполнены требования чертежей. Отклонения образу ющих валов, биения валов не должны превышать допусков.
Когда сборники установлены, их заполняют водой и в течение часа прокручивают перемешивающие устройства от привода. При этом мешалка должна работать без стуков, заеданий, нагрев подшип ников не должен превышать 40—50 °С.
Сборники и баки для кислоты после промывки необходимо запол нить 20—40%-ным раствором азотной кислоты и выдержать так в те чение суток на предмет выявления дефектов, течей. Обнаруженные дефекты устранить.
В процессе монтажа выявляются и устраняются дефекты кон струкции и изготовления выпарной аппаратуры.
Одновременно осуществляется наладка работы деталей и меха низмов в целях подготовки аппаратов к эксплуатации.
При установке аппаратов на площадках нужно обращать осо бое внимание на тщательность балансировки вращающихся меха низмов.
Требования к монтажу трубопроводов и арматуры
Трубопроводы должны идти под максимальным уклоном. Гори зонтальные и особенно U-образные участки на линиях пульпы недо пустимы. Линии пульпы должны иметь уклон не менее 15° в сторону насосов и приемных емкостей.
Всю арматуру перед установкой следует промыть и проверить на герметичность.
Конденсатоотводчики необходимо устанавливать ниже нижних трубных решеток греющих камер, чтобы их не залило конденсатом.
Арматура на линиях пропарки должна быть как можно ближе к трубопроводу, пропарка которого предусматривается.
Испытания аппаратов, работающих под давлением и вакуумом
Испытания для проверки на прочность и плотность аппаратов, работающих под давлением свыше 0,7 ат или под вакуумом, произ водят одним из следующих способов: гидравлическим испытанием; испытанием керосином; проверкой герметичности водяным паром; пневматическим испытанием; испытанием течеискателем; испыта нием флуоресцеином.
90