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: 46

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

6. Постоянно следить за плотностью газопроводов и приборов, не допуская пропуска газа в помещение. О замеченных неисправ­ ностях немедленно сообщить начальнику установки или сменному персоналу ИТР.

7. З а п р е щ а е т с я оставлять без присмотра включенную топку.

8.Необходимо содержать в чистоте газопровод и газовое обору­ дование.

9.Если сработала автоматика безопасности, немедленно за­ крыть рабочий и контрольный краны перед горелкой и открыть кран «на свечу». После того как причины срабатывания автоматики безопасности выяснены и устранены, можно снова разжигать топку

ввышеуказанной последовательности.

10.

К а т е г о р и ч е с к и з а п р е щ а в т^ся работа при от­

ключенной автоматике безопасности.

11.

При приеме смены необходимо проверить:

а)

работу горелки и газовых приборов;

б)

состояние футеровки топки (визуально);

в) состояние предохранительных взрывных клапанов на аппара­ тах установки.

Остановка топки

1.Плавно снизить нагрузку горелки, .уменьшая подачу воздуха

игаза.

2.Закрыть рабочий кран, затем контрольный кран перед горел­

кой, открыть кран «на свечу».

3.Через 5 мин после закрытия газовых кранов полностью за­ крыть задвижки на линиях первичного и вторичного воздуха.

4.Выключить хвостовой вентилятор.

5.Выключить воздуходувку,

Случай аварийной остановки

Топка должна быть немедленно остановлена в следующих слу­ чаях:

а) прекратилась подача газа; б) сработала автоматика безопасности установки;

в) резко повысилось давление газа перед горелкой; г) самопроизвольно погасла горелка;

д) возник пожар или угроза пожара в помещении установки; е) в помещение установки проникает газ; ж) остановился хвостовой вентилятор; з) остановилась воздуходувка;

и) сработали взрывные предохранительные клапаны на аппара­ тах установки;

к) прекратилась подача электроэнергии.

При аварийной остановке топки следует немедленно закрыть газовые краны перед горелкой топки. Дальнейшие действия произво­ дить согласно приведенным выше указаниям по остановке топки.

105


Обо всех заменах, неисправностях и неполадках в работе газового оборудования аппаратчик обязан делать записи в эксплуатационном журнале, а также при отметке о сдаче и приемке смены.

Пуск и работа барботажной установки

1.Залить сборник упаренной кислотой. Включить перемеши­ вание и циркуляцию кислоты.

2.Залить выпарной аппарат упаренной кислотой до перелива

из

регулятора уровня. Степень погружения барботажной трубы

в

кислоту отрегулировать предварительно путем осторожного вра­

щения рукоятки штока на крышке регулятора уровня..

3.Отрегулировать питание кислотой по байпасной линии для поддержания постоянного уровня в выпарном аппарате,

4.Дать воду на орошение абсорбционных аппаратов для улавли­ вания фтористых соединений и тумана фосфорной кислоты.

5.- Дать воду на охлаждение барботажной трубы и подшипник насосов установки. Проверить выход воды.

6.Включить мешалки сборников.

7.Приступить к розжигу топки согласно приведенным выше

правилам.

-

8.По достижении необходимой концентрации упаренной кис­ лоты начать ее вывод через клапан.

9.По мере заполнения сборника упаренной кислотой откачи­ вать ее в сборник продукционной кислоты.

10.Во время работы при установившемся режиме выпаривания необходимо контролировать:

а) работу газового оборудования и автоматики безопасности (повышение температуры отходящих газов из аппаратов выше задан­

ной недопустимо!); б) подачу исходной кислоты в выпарной аппарат и упаренной

в нижний сборник; в) орошение абсорбционных аппаратов;

г) подачу холодной воды в водоохлаждаемые элементы уста­ новки;

д) работу воздуходувки и хвостового вентилятора; е) исправность арматуры и всех коммуникаций.

Остановка системы

Остановка производится в порядке обратном пуску.

1.Прекращается подача исходной кислоты в аппарат.

2.Прекращается подача газа в систему согласно приведенным

выше правилам.

3. По достижении температуры отходящих газов после выпарного аппарата 80—100 °С прекращается орошение абсорбционных аппа­ ратов, выключается хвостовой вентилятор, прекращается подача воды на охлаждение барботажной трубы и всех других водоохла­ ждаемых элементов.

106


4. При длительных остановках выпарной аппарат полность опорожняется.

Для промывки в аппарат заливается вода, которая сливается в нейтрализатор.

Возможные неисправности и способы их устранения

Основные неисправности установок, их причины и способы устра­ нения приведены ниже:

Неисправности

 

 

Причины

 

Способы устранения

Повысилась

темпера­

Уменьшилась

подача

Проверить линию подачи

тура кислоты в выпар­ исходной кислоты

исходной кислоты

и отре­

ном аппарате

производи­

1.

Барботажная труба

гулировать расход

в ней

Снизилась

1.

Остановить систему и

тельность установки

забита

осадками

прочистить

барботажную

 

 

2.

Вода

из

рубашки

трубу

 

 

 

 

барботажной трубы по­

2.

Остановить систему и

 

 

ступает

в

выпарной

отремонтировать барботаж­

 

 

аппарат из-за

коррози­

ную трубу

 

 

Повысилось

давление

онных повреждений

Остановить

хвостовой

Неисправен хвостовой

в выпарном аппарате

вентилятор

 

 

вентилятор

на

ремонт,

 

 

 

 

 

 

 

включив в работу резерв­

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

 

 


П Р И Л О Ж Е Н И Я

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ

I.Вакуум-выпарной аппарат

1.Исходные данные.

Упариваемый продукт — экстракционная фосфорная кислота из апатпта.

Производительность по

исходной кислоте

GHa4 = 24 000 кг/ч.

Концентрация

кислоты

по Р 20

5:

 

 

исходной

Ьнач = 30% ;

 

 

s

упаренной

Ькон =

45% .

tHач =

 

Температура исходной

кислоты

30 РС.

Вакуум в аппарате 680 мм рт. ст.

5

ат.

Давление греющего пара (абсолютное)

2. Количество выпариваемой воды определяем по уравнению (16):

(’—& ) ” 24“° ('-IS") ~ кг/-

3. Расход тепла на выпаривание включает затраты тепла на нагрев, испа­ рение, дегидратацию и потери в окружающую среду.

Расход тепла на нагрев исходной кислоты вычисляется по формуле (23):

 

 

Онагр” С"НачСнач (

ип—

а ч )~ 24000• 0,71 •(62

30)— 546 000 ккал/ч

где

сНач — теплоемкость

исходной кислоты,

ккал/(кг •°С);

гкип — температура

кипения кислоты в

аппарате, °С.

 

Значение снач берется по табл. V I приложения,

гкип определяется по фор­

муле

(12) с помощью табл. I

и VI.

 

 

 

Расход тепла на испарение воды — уравнение (24):

 

 

<?исп= Wr = 8000 •560 = 4 470 000 ккал/ч

где

г — теплота парообразования воды при температуре кипения кислоты

в аппарате, ккал/кг.

 

 

 

 

10%

Расход тепла на дегидратацию и в окружающую среду принимаем равным

от суммы затрат тепла на нагрев и испарение.

 

 

Общий расход тепла в аппарате:

 

 

 

 

Q = (Онагр+ Оисп) -1,1 =

(546 000+ 4 470 000) -1,1 == 5 510 000 ккал/ ч

 

4.

Расход греющего пара — уравнение

(26):

 

 

 

D = 0 —

5 510 000

И 000 к г/ч

 

 

=

 

 

 

Гг. п

504

 

 

где гг, п — теплота конденсации греющего пара, ккал/кг. Удельный расход пара

_D 11000

= 1,38 кг/кг

W 8000

108


5. Поверхность нагрева — уравнение (27):

р = <?— =

— 5510000

м,

К Мпол

6 0 0 (1 5 1 -6 4 ) .

 

где К — коэффициент теплопередачи в

теплообменнике, по практическим дан­

ным в условиях загрязненной

поверхности теплообменника равный

600 ккалДм2 •ч •°С);

;

Д(ПОл — tr. п — £Кип — полезная разность температур.

II.Барботажный выпарной аппарат

1.Исходные данные.

Упариваемый продукт — экстракционная фосфорная кислота. Производительность по исходной кислоте <7Нач = 24 000 кг/ч. Концентрация кислоты по Р20 6:

исходной Ьнач = 30% ; упаренной ЬкОН = 54% .

Теплоноситель — топочные газы от сжигания природного газа. Температура:

исходной кислоты £Нач = 30 °С; упаренной кислоты 1КОн = 118 °С;

топочных газов на входе в аппарат /вх = 900 °С; топочных газов на выходе из аппарата £ВЫх = 120 °С.

Топливо — природный

газ

следующего состава*:

 

 

 

 

 

 

Объемы. % Вес. %

 

 

Объемн. % Вес. %

СН, .................

97,9

96,5

 

 

N a

. . . . .

1,8

-

 

С2Нв

. . . .

0,09

 

 

0,17

 

 

С 02

.................

0,12

-

 

С4Н10 . . . .

0,02

 

 

0,07

 

 

Н 20

..................

1,8

1,44

 

Высшие

угле­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водороды . .

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность газа

рт = 0,725

кг/мэ.

 

 

 

 

7830

Низшая

теплота

сгорания

 

топлива

(){} = 7830 ккал/мэ или

QE

 

0,725

= 10 800 ккал/кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,56

 

 

 

 

Теплоемкость топлива ет=

 

ккал/(кг •°С).

 

 

 

Параметры

воздуха до

входа

в

топку:

 

 

 

 

относительная влажность ф0 =

66% ;

 

 

 

 

температура

t0 =

11 °С;

г/кг

сухого

ч

 

 

 

влагосодержание

d0 =

6

воздуха;

 

 

 

теплосодержание г„ =

 

6 ккал/кг сухого воздуха;

 

 

 

теплоемкость с0 =

0,25 ккал/м® сухого воздуха.

 

 

 

* Пересчет

объемного

содержания

в весовое производится

по формуле

'

 

 

 

вес-

 

% = объемн. %

Рк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рем

 

 

 

где Рем — плотность

смеси (в данном случае горючего газа,

т. е.

рСм = рт);

рк — плотность компонента — берется по таблицам или вычисляется по урав­

нению:

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

f * -

22,4

 

 

 

 

Здесь М — молекулярный

вес

 

компонента;

нормальных условиях.

 

22,4 — объем 1

киломоля

 

компонента при

 

109„