Цех окраски изделий с краскоприготовительным отделением

(номера зачетных книжек от 20 до 39)

Окрасочный цех автомобилестроительного и тракторостроительного заводов предназначен для окраски и сушки металлических деталей машин. Перед окраской поверхность окрашиваемых деталей очищают от ржавчины и обезжиривают. Необходимое количество лакокрасочного материала приготовляется в краскоприготовительном отделении цеха путем разбавления полуфабриката соответствующим растворителем.

Для окраски автомобильных деталей используется лакокрасочный материал, представляющий собой раствор нитроклетчатки и глифталевой смолы в ацетоне, а для окраски тракторных деталей используется раствор синтетической полиэфирной смолы в бензоле. Технологические процессы приготовления готового состава красок, а также процессы подготовки деталей, их окраска и сушка одинаковы как на автомобильном, так и на тракторном заводах. Поэтому ниже приведена схема (рис. 3) и дано описание технологического процесса, общего для цеха окраски автомобильных и тракторных деталей.

Рис. 3. Процесс окраски изделий: а – принципиальная технологическая схема;

Рис. 3. Процесс окраски изделий: б – план и разрез цеха

Процесс приготовления краски.

В краскоприготовительном отделении цеха насосом 1 подаётся необходимое количество растворителя, которое отмеривается мерником 2 и сливается в лопастный аппарат-растворитель 3. Одновременно в растворитель 3 из бункера 4 подается полуфабрикат краски, состоящий из 70% смолы и 30% растворителя.

В аппарате 3 при непрерывной работе мешалки и при подогреве его горячей водой (до температуры 40ºC на автомобильном заводе до 60ºC на тракторном заводе) происходит растворение и разбавление полуфабриката до требуемого готового состава краски. В состав краски, потребной для цеха автомобильного и тракторного заводов, входит 20% смолы и 80% растворителя. Приготовленная краска из аппарата 3 забирается центробежным насосом 5, продавливается для очистки от твердых частичек через фильтр 6 и поступает в расходные емкости 7. Из емкостей 7 краска непрерывно циркулирует за счет насосов 8 по кольцевой линии 9 до окрасочной камеры 17 и обратно.

Процесс окраски и сушки деталей.

Подлежащие окраске металлические детали поступают из соседних цехов на площадку 13 (см. рис. 3б) цеха окраски. Здесь детали навешивают на конвейер 10 и он доставляет их в камеру 12 для механической и химической очистки от грязи и ржавчины и для обезжиривания. Химическая очистка осуществляется слабыми водными растворами фосфорной кислоты и ПАВ (поверхностно-активных веществ). После очистки и промывки деталей водой конвейер доставляет их для сушки в камеры 11. Очищенные и высушенные детали поступают в окрасочную камеру 17 через открытые проемы в торцовых стенах. Камера имеет два рабочих места для окраски изделий пульверизатором. К каждому пульверизатору по гибкому рукаву 18 подводится краска от циркуляционного кольца 9, а по отдельному рукаву - сжатый воздух. Производительность пульверизатора, диаметр краскоподводящего шланга приведены в табл. 4 и 5. Окрасочная камера имеет вытяжную вентиляцию. Отсасываемый воздух при выходе из камеры очищается от частичек краски, проходя через гидрофильтр.

Размеры окрасочной камеры, производительность распылителей и все другие данные приведены в табл. 4 и 5. Стены окрасочной камеры очищаются от осевшей краски медными скребками раз в неделю, пол - после каждой рабочей смены. После окраски детали поступают на сушку в сушильную камеру 15. Сушильная камера терморадиационного типа с электро- и или газообогревательными закрытыми панелями 16. Максимальная температура обогреваемой поверхности панели в камере автомобильного завода 300ºC, в камере тракторного завода- 400ºС. Сушильная камера имеет вытяжную вентиляцию. Объем камеры и общая площадь одновременно высушиваемых деталей указаны в табл. 5.

При сушке окрашенной поверхности автомобильных деталей выделяются пары ацетона, при сушке тракторных деталей выделяются пары бензола. Высушенные детали конвейером подаются на разгрузочную площадку 14 и далее отвозятся тележками в сборочные цехи. Устройство и работа сушильной камеры описаны в гл. 15 учебника [1].

План размещения оборудования в окрасочном цехе и краскоприготовительном отделении и продольный разрез здания показаны на рис. 3б. Размеры помещений цеха приведены в табл. 5 и 6.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет 2 последние цифры от 20 до 29, после краткого изложения сущности технологического процесса окраски тракторных деталей должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 5) и определить расчётным путем категорию взрывопожаро-опасности помещения мерников и растворителей. Данные о помещении мерников, приведены в табл. 5.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет 2 последние цифры от 30 до 39, после краткого изложения сущности технологического процесса окраски автомобильных деталей должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 6) и определить расчётным путем категорию взрыво-пожароопасности помещения цеха, где размещены окрасочные камеры. Данные о помещении окраски также приведены в табл. 6.

Таблица 4

Основные характеристики оборудования

Примечания. 1. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 20 до 29, должны брать данные по этим аппаратам в табл. 5.

2. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 30 до 39, должны брать данные по этим аппаратам в табл. 6.

Таблица 5

*ОП – огнепреградитель;

*ДК – Дыхательный клапан.

Таблица 6.

*ВЗ – водяная завеса;

**СФ – сухой фильтр.

4.3. Установка первичной перегонки нефти (АТ)

(номера зачетных книжек от 40 до 59)

Установка АТ (атмосферная трубчатка) предназначена для перегонки нефти до мазута. Сырьё, поступающее на установку¸ т.е. сырая нефть, представляет сложный раствор взаиморастворимых углеводородов различного молекулярного веса (жидких, твердых и газообразных) с примесями различных солей и воды. От избыточного содержания солей и воды нефть очищается перед началом процесса перегонки.

Разнообразие углеводородов, входящих в состав нефти, и их различные температуры кипения дают возможность получать из нефти фракции с различными интервалами температур кипения - от наиболее легких фракций до тяжелых. На установках АТ, осуществляя совокупность ряда физических процессов (нагревание, испарение, конденсация), из сырой нефти получают бензины, керосины, дизельное топливо и в остатке- мазут.

Принципиальная технологическая схема установки первичной перегонки нефти (АТ) представлена на рис. 4.

Рис. 4. Процесс первичной перегонки нефти: а – принципиальная технологическая схема;

Рис. 4. Процесс первичной перегонки нефти: б – план и продольный разрез установки

Сырая нефть, очищенная от солей и воды, хранится на сырьевом складе в резервуарах 1. Из сырьевых резервуаров нефть забирается насосом и подается на установку для ее перегонки. Поступая на установку, нефть прежде всего подогревается до температуры 100-120 ºС в теплообменниках-подогревателях 2. Подогрев нефти ведется за счет использования теплоты конечного продукта перегонки мазута, который при выходе из низа ректификационной колонны имеет температуру до 350 ºС.

От подогретой до 100-120 ºС сырой нефти уже можно отделить наиболее легкие пары - пары бензина и растворенные в нефти газы. Для этого нефть из теплообменников 2 подают в предварительный испаритель 3. Предварительный испаритель - это вертикальная колонна с тарелками. При движении нефти по тарелкам колонны сверху вниз из нее отделяются пары легкого бензина и по трубопроводу 7 подаются в основную ректификационную колонну 8. В нижней части колонны 3 скапливается отбензиненная нефть, которая забирается горячим песком 4 и под давлением до 1,6 МПа подается для основного подогрева в змеевик трубчатых печей 5. Устройство и работа трубчатых печей описаны в гл.12.2 [1].

За счет тепла сжигаемого топлива нефть в трубчатой печи нагревается до температуры кипения мазута и поступает по линии 6 на ректификацию (разделение) в основную ректификационную колонну 8. Так как давление в колонне небольшое (немного выше атмосферного), то на линии 6 имеется редуктор для снижения давления нефти, выходящей из трубчатой печи, до требуемой величины.

Ректификационная колонна представляет собой высокий вертикальный цилиндрический аппарат с тарелками. Нижняя часть колонны подогревается острым перегретым водяным паром, подаваемым по линии 24. Верхняя часть колонны питается орошением бензином, подаваемым по линии 13. Устройство и работа ректификационной колонны освещены в гл. 13 [1].

Поступающая в колонну нефть за счет взаимодействия жидкой фазы, движущейся по тарелкам сверху вниз, с паровой фазой, движущейся по колонне снизу вверх, разделяется на нужные фракции. Из верхней части колонны выходит самая легкая фракция - пары бензина в смеси с водяным паром. Эта смесь по шлемовой трубе 9 поступает на конденсацию и охлаждение в конденсатор-холодильник 10. Полученная смесь конденсата (бензин+вода) и несконденсировавшихся продуктов (пары бензина и легкие углеводородные газы) поступает на разделение в газосепаратор 11. В газосепараторе вода отстаивается от бензина и отводится из нижней части аппарата в дренажную канализацию. Бензин из средней части газосепаратора забирается насосом 12 и подается на орошение по линии 13 и в резервуар товарной продукции 14. Газовая фаза отводится из верхней части газосепаратора на утилизацию.

Фракция тракторного керосина отводится из колонны 8 в холодильник 16 и в охлажденном виде насосом 15 по линии 17 подается в товарный парк.

Фракция дизельного топлива отводится из колонны 8 в холодильник 19 и, охлажденная, по линии 20 подается в резервуар товарного парка.

Остаток от перегонки нефти - горячий мазут – из нижней части ректификационной колонны 8 прокачивается через подогреватели –теплообменники 2 для подогрева сырой нефти. Затем мазут для окончательного охлаждения проходит холодильник 23 и насосом 22 по линии 21 подается в резервуары с мазутом. Режим работы основных аппаратов и их размеры приведены в табл. 7, 8 и 9.

Все аппараты, кроме насосов, расположены на открытых площадках. Насосы размещены в насосной станции. План и продольный разрез установки показаны на рис. 4.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 40 до 49, после краткого изложения сущности технологического процесса первичной перегонки нефти, должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 8) и определить расчётным путём категорию взрывопожаро-опасности помещения насосной станции сырьевых насосов. Данные о насосной станции приведены в табл. 8.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 50 до 59, после краткого изложения сущности технологического процесса первичной перегонки нефти, должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 9) и определить расчётным путём категорию взрывопожаро-опасности помещения насосной станции продуктовых насосов. Данные о насосной станции также приведены в табл. 9.

Таблица 7.

Основные характеристики оборудования

Примечание 1. слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 40 до 49, должны брать данные об указанных аппаратах в табл. 8.

2. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 50 до 59, должны брать данные об указанных аппаратах в табл. 9.

Таблица 8.

Таблица 9

4.4. Установка для улавливания паров ЛВЖ из горючего газа методом абсорбции (номера зачетных книжек от 60 до 79)

Из смеси паров и газов необходимое вещество можно выделить, используя метод абсорбции. Абсорбцией, как известно, называется процесс поглощения паров или газов из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями – абсорбентами. При улавливании бензиновых углеводородов из природного газа в качестве абсорбента используется соляровое масло, а при улавливании паров этилена в качестве абсорбента используют воду.

Технологические схемы абсорбционных процессов улавливания бензиновых паров из природного газа и паров этилового спирта из этилена принципиально не отличается друг от друга. Поэтому ниже приведена схема и дано описание технологического процесса (рис. 5) абсорбционной установки, общее для обоих случаев.

Поступающая на установку по линии 1 смесь пара и газа (в первом случае – природный газ с парами бензина, во втором случае - этилен с парами этилового спирта) с начальным давлением 6 ата подвергается охлаждению до температуры 10 ºС в водяных кожухотрубчатых холодильниках 2. Предварительное сжатие и охлаждение начальной смеси обеспечивается в последующем более эффективным улавливанием паров из смеси газов. Из холодильника 2 смесь паров и газа поступает в два последовательно соединенных абсорбера 3. Абсорберы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, внутренний объем которых заполнен насадкой в виде керамических колец. Устройство и работа абсорберов изложены в гл.14.1[1].

Рис. 5. Процесс улавливания паров ЛВЖ методом абсорбции:

а – принципиальная технологическая схема;

Рис. 5. Процесс улавливания паров ЛВЖ методом абсорбции: б – план и продольный разрез установки

В верхнюю часть последнего по ходу газа абсорбента насосом 12 подается регенерированный и охлажденный в холодильнике 14 поглотитель – абсорбент (в первом случае соляровое масло, во втором - вода). Абсорбент, проходя абсорберы навстречу движения газа, поглощает из него пары бензина или спирта и в виде насыщенного раствора поступает в сборник 16. Очищенный от пара газ (природный или этилен) выходит из последнего абсорбера по линии 4 и поступает в компрессор 7, сжимается до давления, необходимого для дальнейший его переработки. Сжатый газ по линии 8 отводится из компрессорной станции.

Насыщенный абсорбент из емкости 16 насосом 15 подается на разделение (десорбцию) в ректификацию колонну 5. Перед поступлением на десорбцию абсорбент подогревается до температуры кипения в подогревателе 13. Ректификационная колонна 5 имеет колпачковые тарелки. Рабочее давление в колонне приведено в табл. 12. Температура в верхней части колонны равна температуре кипения улавливаемой жидкости (бензина, этилового спирта), температура в нижней части колонны равна температуре кипения применяемого абсорбента (соляровое масло, вода). Нижняя часть колонны имеет подогреватели. Устройство и работа ректификационной колонны описаны в гл. 13[1].

Теплоносителем подогревателей ректификационной колонны 5 и подогрева-теля насыщенного абсорбента 13 является водяной пар.

В ректификационной колонне 5 из абсорбента отгоняются поглощенные им из начальной смеси пары (бензина, этилового спирта). Отогнанный из абсорбента пар выходит из верхней части колонны и поступает на конденсацию и охлаждение в конденсатор – холодильник 6. Полученный конденсат (бензин, этиловый спирт) с температурой 20 ºС поступает в емкость ректификата 10. Из емкости 10 часть жидкости насосом 11 подается в качестве флегмы на орошение ректификационной колонны 5, остальная часть отводится на склад в емкости готовой продукции.

Все остальные аппараты технологической схемы размещены на открытой площадке. Колонные аппараты (абсорберы, ректификационные колонны) и непосредственно связанные с ними аппараты расположены на трехэтажной металлической этажерке, имеющей две двухмаршевые лестницы. Холодильники, подогреватели и промежуточные ёмкости расположены на отдельных площадках. Площадки имеют по периметру бортики высотой 15см для защиты от растекания излившейся жидкости.

Насосы и компрессоры размещены в изолированных отсеках здания первой степени огнестойкости. План размещения технологического оборудования на производственной площадке и один из боковых видов показаны на рис. 5б.

Технологические параметры аппаратов приведены в табл. 10, 11, 12.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 60 до 69, после краткого изложения сущности технологического процесса поглощения паров бензина из природного газа должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные приведены в табл. 11) и определить расчетным путем категорию взрывопожароопасности компрессорной станции для сжатия природного газа. Данные о компрессорной станции также приведены в табл. 11.

Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет 2 последние цифры от 70 до 79, после краткого изложения сущности технологического процесса улавливания паров этилового спирта из этилена должны дать анализ пожарной опасности аппаратов (данные указаны в табл. 12) и определить расчетным путем категорию взрывопожароопасности помещения компрессорной станции для сжатия этилена.

Данные о компрессорной станции приведены в табл. 12.

Таблица 10.

Основные характеристики оборудования

Примечание. 1. С линзовым компенсатором.

2. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 60 до 69, должны брать данные в табл. 11.

3. Слушатели, у которых номер зачетной книжки имеет две последние цифры от 70 до 79, должны брать данные в табл. 12.

Таблица 11.

Таблица 12.

4.5. Установка для улавливания паров ЛВЖ из паровоздушной смеси методом адсорбции (номера зачетных книжек от 80 до 99)

Из паровоздушной смеси пары летучего растворителя можно выделить, используя метод адсорбции. Адсорбцией называют процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым пористым веществом – адсорбентом. Установка предназначена для улавливания из паровоздушной смеси паров бензола при производстве искусственной кожи и паров бензина при производстве резино – технических изделий. Технологические схемы адсорбционных процессов улавливания из паровоздушных смесей паров бензола и паров бензина принципиально не отличаются друг от друга. Поэтому ниже приведена схема (рис. 6) и дано описание технологического процесса адсорбционной установки, общее для первого (улавливание бензола) и второго (улавливания бензина) случаев.

• ⇐ Назад
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 910