Порушення матеріального балансу роботи апаратів, швидкості і черговості подачі компонентів

Якщо згідно з матеріальним балансом апарата маса початкових речовин дорівнює масі кінцевих продуктів ΣG_поч.= ΣG_{кінц .}, то в апараті буде зберігатися встановлений для нього тиск. Якщо кількість речовин, що надходить в апарат, буде збільшуватися при незмінних витратах або коли витрати речовин будуть зменшуватися при постійній подачі, то тиск в апараті буде збільшуватися. Порушення матеріального балансу відбувається при невідповідності продуктивності насосів і компресорів прийнятій інтенсивності заповнення апарата, у випадку неправильного з'єднання апаратів, які працюють з різними тисками, при збільшенні опорів у видаткових і дихальних лініях, відсутності або несправності автоматики регулювання, подачі та відводу речовин.

Величину тиску в лініях для подолання опору і створення необхідної швидкості продукту () визначають за формулою:

,

де – еквівалентна довжина трубопроводу з врахуванням місцевих опорів, м; – швидкість руху рідини в трубопроводі, м/с; –густина рідини при робочій температурі, кг/м³; – внутрішній діаметр трубопроводу, м; – коефіцієнт опору тертя.

Заходи для дотримання матеріального балансу апаратів:

· обладнання апаратів відповідними приладами автоматичного контролю, регулювання та блокування. Виробництво, де перебувають в обігу вибухопожежонебезпечні речовини і матеріали, повинно бути оснащене автоматичними засобами контролю параметрів, сигналізацією граничних значень і системами блокувань, які перешкоджають виникненню аварійних ситуацій (ППБвУ п. 7.7.6).

· влаштування переливних труб в апаратах, які часто наповнюються;

· встановлення пристроїв для послаблення тиску на лініях, які з’єднують апарати з різними тисками;

· очищення речовини від коксу, полімерів, кристалогідратів, солей з метою запобігання утворенню пробок у лініях та запобігання зменшенню прохідного перерізу;

· виконання в запланований термін регламентних робіт з очищення трубопроводів і апаратів від відкладень;

· захист газових ліній теплоізоляцією від можливої конденсації парів;

· встановлення буферних ємностей перед компресорами для вловлювання конденсату з газу;

· обладнання апаратів відповідними пристроями захисту, зокрема, запобіжними клапанами та мембранами.

За конструктивним виконанням запобіжні клапани поділяють на важільні, пружинні, гідравлічні (рис.3).

Рис.3. Схеми запобіжних клапанів: а – важільний; б – пружинний; в – гідравлічний; 1 – корпус клапана; 2 – патрубок для з’єднання з апаратом; 3 – патрубок для з’єднання з відвідною лінією; 4 – тарілка і шток клапана; 5 – важіль з противагою; 6 – пружина з регулятором натягу; 7 – рідина; 8 – апарат

При виборі запобіжного клапана виходять із того, що він повинен спрацьовувати при досягненні такого тиску:

• більше 0,05 МПа в апаратах із Р_р=0,07…0,3 МПа;
• більше 15 % робочого тиску в апаратах із Р_р< 6 МПа;
• більше 10 % робочого тиску в апаратах із Р_р >6 МПа.

Вибір запобіжного клапана також залежить від його пропускної здатності, що визначається за формулою:

,

де G – максимальна пропускна здатність запобіжного клапана, кг/с; – коефіцієнт витрати середовища через клапан, = 0,16…0,17;

F – площа прохідного перерізу, ; В – коефіцієнт розширення парів або газів при їх витіканні через отвір залежно від величини показника адіабати, визначається за довідковими даними. Для рідин В=1; – абсолютний тиск спрацьовування запобіжного клапана, МПа; – тиск на виході із відвідного патрубка запобіжного клапана, тобто тиск середовища, у яке здійснюється скидання парів або газів, МПа; – густина пари або газу при робочій температурі, кг/м³.

На апаратах із горючими і токсичними продуктами скидання парів і газів від запобіжних клапанів здійснюється через відвідну лінію в атмосферу, на факел або в газгольдер.

На апаратах та ємностях із скрапленими газами встановлюються по два запобіжних клапани – кожний на повну пропускну здатність.

Дата добавления: 2014-11-09