СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
ЧАСТЬ 1. Оборудование гидромеханических, реакционных, тепловых и массообменных процессов.
Тема 1.1. Введение в курс «Машины и аппараты химических производств».
Источники курса «Машины и аппараты химических производств». Цели и задачи курса. Взаимосвязь курса «Машины и аппараты химических производств» с другими дисциплинами. Классификация машин и аппаратов химической промышленности.
Тема 1.2. Трубопроводы и трубопроводная арматура.
Технологические трубопроводы. Классификация трубопроводов. Трубопроводная арматура, ее назначение, классификация и выбор. Запорная
арматура: типы, конструкции и принцип действия, достоинства и недостатки
(краны, вентили, задвижки, заслонки).
Регулирующая арматура: назначение, конструкции и принцип действия (регулирующие и смесительные клапаны).
Фазоразделительная арматура (назначение, конструкции и принцип действия). Предохранительная и защитная арматура, рычажно-грузовой и пружинный предохранительные клапаны. Защитная (отсечная) арматура: назначение, конструкции и принцип действия.
Тема 1.3. Центрифугирование. Центрифуги.
Центрифугирование. Центробежные силы и фактор разделения. Расчет отстойных центрифуг. Классификация центрифуг. Вертикальные и горизонтальные центрифуги. Трехколонная центрифуга. Центрифуги с ножевым устройством для удаления осадка. Назначение, конструкции, принцип действия. Центрифуга с пульсирующим поршнем. Центрифуга со шнековым устройством для удаления осадка. Центрифуга с отражательными кольцами. Назначение, конструкции, принцип действия. Центрифуги с инерционной и вибрационной выгрузкой осадка.
Трубчатая сверхцентрифуга. Жидкостные сепараторы. Назначение, конструкции, принцип действия.
Тема 1.4. Химические реакторы.
Реакторы химической промышленности. Классификация. Характеристика реакционных процессов: скорость реакции, степень превращения. Зависимость скорости реакции от концентрации для реакций 0, 1 и 2-го порядка. Влияние температуры и давления на скорость реакции. Модели идеальных реакторов. Модель реактора идеального вытеснения. Модель реактора идеального смешения. Реакторы химической промышленности. Характеристика реакционных процессов. Факторы, влияющие на данные процессы.
Расчет реакторов периодического действия. Расчет реакторов непрерывного
действия. Графический метод расчета каскада реакторов.
Конструкции реакционных аппаратов. Трубчатые реакторы. Реакторы для системы жидкость-жидкость с высокими скоростями реакций. Реакторы для системы газ-жидкость. Реакторы-котлы. Барботажные реакторы. Газлифтные реакторы. Реакторы пленочного типа (роторные, с центробежными завихрителями). Аппараты контактно-каталитических процессов. Каталитические реакторы для систем газ-твердое. Реакторы с неподвижным слоем катализатора. Классификация. Достоинства и недостатки реакторов с неподвижным слоем катализатора. Реактор с аксиальным и радиальным вводом сырья. Реакторы шахтного типа. Реакторы полочного типа. Кожухотрубчатые реакторы. Конструкции, принципы работы, достоинства и недостатки реакторов.
Реакторы с движущимся слоем катализатора, реактор движущимся катализатором в плотном слое. Совмещенный реактор-генератор с движущимся слоем катализатора. Реакторы с псевдоожиженным слоем с циркуляцией и без циркуляции катализатора. Многосекционные реакторы. Реактор каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем пылевидного катализатора.
Тема 1.5. Печи химической промышленности.
Классификация печей химической промышленности по технологическим и конструктивным признакам. Топливо. Элементный состав топлива. Теплота сгорания. Формула Менделеева. Условное топливо.
Расчет процесса горения топлива. Расход воздуха. Состав продуктов сгорания, энтальпия дымовых газов. Механизм процессов горения газообразных, жидких, твердых топлив. Тепловой баланс и к.п.д. печи. Тепловая нагрузка, расход топлива. Пути снижения расхода топлива.
Трубчатые печи. Теплообмен в трубчатой печи. Основные характеристики трубчатых печей.
Расчет радиантной камеры печи. Расчет лучистого теплообмена в топке. Гидравлический расчет змеевика. Газовое сопротивление и тяга.
Классификация трубчатых печей. Основные типы трубчатых печей: шатровые, горизонтальные ГН и ГС, вертикальные секционные, цилиндрические ЦС и ЦД, печи с излучающими стенами. Горелки. Общие требования к горелкам. Беспламенные панельные горелки.
Тема 1.6. Аппараты для сушки материалов.
Процесс сушки. Методы и физические основы сушки.
Конвективные сушильные аппараты: полочные, туннельные, ленточные, вальцеленточные, петлевые, барабанные сушилки. Аппараты для сушки материала в псевдоожиженном (кипящем) слое. Аэрофонтанные сушилки. Аппараты для сушки материалов в режиме пневмотранспорта. Комбинированные сушилки. Распылительные сушилки. Кондуктивные сушилки: полочная, барабанная, вальцевая, трубчатого типа.
Сушильные аппараты с использованием специальных способов сушки: сушильные аппараты для сушки излучением, сушильные аппараты для сушки в поле токов высокой частоты.
Выбор режима сушки, подготовка материала к сушке. Оптимальный режим сушки. Выбор типа сушильного аппарата.
Тема 1.7. Теплообменные аппараты.
Классификация теплообменных аппаратов. Кожухотрубчатые теплообменники: теплообменники с неподвижными трубными решетками (тип Н); аппараты с температурным компенсатором на кожухе (тип К); теплообменники с U-образными трубами (тип У); теплообменные аппараты с плавающей головкой (тип П); теплообменники с плавающей головкой и компенсатором (тип ПК). Интенсификация процесса теплообмена в кожухотрубчатых теплообменниках. Аппараты с поверхностью теплообмена, изготовленной из листового материала: пластинчатые теплообменники, спиральные теплообменники.
Аппараты воздушного охлаждения. Теплообменные аппараты «труба в трубе». Змеевиковые теплообменники. Перспективная теплообменная техника. Очистка теплообменных аппаратов.
Тема 1.8. Колонные массообменные аппараты.
Классификация колонных массообменных аппаратов.
Тарельчатые колонные аппараты. Основные параметры контактных массообменных устройств. Конструкции тарельчатых контактных массообменных устройств: колпачковые тарелки, клапанные тарелки, тарелки с S-образными элементами; ситчатые, решетчатые тарелки. Общие требования, предъявляемые к тарельчатым контактным устройствам. Упорядочение потоков на тарелках в нефтяных ректификационных колоннах.
Насадочные массообменные аппараты. Конструкции насадочных контактных массообменных устройств. Область применения насадок. Конструкции внутренних узлов колонных массообменных аппаратов. Узлы ввода и вывода продуктов из колонны. Устройства для сепарации газожидкостных потоков. Перспективная химическая техника. Выбор химического оборудования.
- Teacher: Спиридонов Александр
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Тема 1. Организация эксплуатации оборудования в нефтехимической отрасли Республики Беларусь.
Предприятия, входящие в структуру государственного концерна «Белнефтехим». Классификация технологических процессов и основные виды оборудования нефтехимической отрасли Республики Беларусь. Нормативная документация, регламентирующая техническое обслуживание и ремонт технологического оборудования. Закон Республики Беларусь «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», Структура и содержание основных разделов «Положения о системе технического обслуживания и ремонта технологического оборудования в организациях концерна «Белнефтехим». Стандарт предприятия. «Порядок технического обслуживания, контроля технического состояния и ремонта технологического, электротехнического и КИПиА оборудования и установок ОАО «Нафтан». «Правила по обеспечению промышленной безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением».
Тема 2. Организационные структуры служб нефтехимических предприятий по эксплуатации и ремонту.
Ремонтно-эксплуатационная служба предприятия. Структура службы главного механика, основные задачи. Служба (отдел) технического надзора, основные задачи. Взаимосвязь различных инженерных служб предприятия. Служба главного энергетика, служба главного метролога, основные и вспомогательные цеха и производства на примере ОАО «Нафтан». Основы проектирования ремонтных предприятий. Состав ремонтно-механического цеха. Определение годовой производственной программы (мощности) ремонтного предприятия. Расчет количества рабочих. Расчет количества оборудования и рабочих постов.
Тема 3. Эксплуатационные свойства оборудования.
Основные технические характеристики оборудования и эксплуатационные параметры. Безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Надежность механического оборудования и основные причины утраты его работоспособности. Отказы оборудования. Надежность технологических линий, комплексные показатели надежности.
Тема 4. Трение в деталях оборудования и их износ.
Теории трения, классификация видов изнашивания. Факторы, влияющие на процесс изнашивания деталей.
Закономерности изнашивания деталей. Смазка деталей и узлов оборудования. Смазочные материалы, методы подбора и применения.
Тема 5. Диагностика технического состояния оборудования.
Неразрушающие методы контроля и дефектоскопии. Визуальноизмерительный, ультразвуковой, радиографический, капиллярный, магнитнопорошковый, акустико-эмиссионный методы контроля. Методика диагностирования технического состояния и определения остаточного ресурса технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических производств.
Тема 6. Организация технического обслуживания и ремонтных работ.
Система планово-предупредительного ремонта (ППР) отдельного оборудования и технологических объектов. Организация ремонта оборудования по техническому состоянию (РТС). Общие положения. Межремонтное обслуживание. Текущий, средний, капитальный ремонт. Планирование ремонтных работ. Порядок подготовки и сдачи оборудования в ремонт. Приемки из ремонта. Оформление документации. Модернизация оборудования. Охрана труда при ремонте оборудования.
Тема 7. Эксплуатация и ремонт насосного оборудования.
Классификация, назначение, основные характеристики, устройство и принцип работы центробежных насосов и насосов объемного действия. Типы торцовых уплотнений. Межремонтное обслуживание. Подготовка к ремонту. Текущий, средний, капитальный ремонт. Примерное содержание по видам работ. Основные неисправности, методы дефектовки деталей и восстановления работоспособности насосного оборудования. Установка подшипников скольжения и качения. Ремонт торцовых уплотнений. Подготовка к пуску, пуск и безопасная эксплуатация насосов. Обкатка и испытание оборудования после ремонта. Приемка в эксплуатацию. Эксплуатационная и ремонтная документация.
Тема 8. Ремонт вентиляционного и компрессорного оборудования.
Классификация, назначение, основные характеристики, устройство и принцип работы. Межремонтное обслуживание. Основные неисправности, методы дефектовки. Примерное содержание по видам работ. Текущий, средний, капитальный ремонт. Обкатка и испытание оборудования после ремонта. Приемка в эксплуатацию. Эксплуатационная и ремонтная документация.
Восстановление и ремонт деталей машин сваркой, наплавкой, металлиза-
цией, напылением и гальваническими методами. Восстановление с упрочнением. Способы упрочнения деталей машин. Ремонт деталей способом пластической деформации. Восстановление деталей регулировкой, восстановлением под ремонтный размер, способом механической обработки, слесарной обработкой, установкой дополнительных элементов.
Тема 9. Эксплуатация и ремонт колонного и емкостного оборудования.
Назначение, основные характеристики и классификация оборудования. Организация безопасной эксплуатации. Подготовка к ремонту, разборка и ремонт колонного и емкостного оборудования. Демонтаж и чистка внутренних устройств. Основные неисправности и способы восстановления работоспособности. Техническая диагностика и составление дефектной ведомости. Восстановление и ремонт деталей газовой и электродуговой сваркой и наплавкой. Гидравлическое испытание колонного и емкостного оборудования. Эксплуатационная и ремонтная документация.
Тема 10. Эксплуатация и ремонт технологических печей.
Назначение, классификация и параметры работы. Устройство печей разной конструкции. Организация безопасной эксплуатации. Подготовка к ремонту. Основные неисправности и способы восстановления работоспособности.
Методы ревизии и диагностики. Ремонт корпуса, змеевика и футеровки печей. Эксплуатационная и ремонтная документация.
Тема 11. Эксплуатация и ремонт теплообменного оборудования.
Назначение, основные характеристики и классификация теплообменного оборудования. Аппараты воздушного охлаждения. Оборудование для проведения кристаллизации. Организация безопасной эксплуатации. Подготовка к ремонту, разборка и ремонт теплообменников. Демонтаж и чистка трубных пучков. Основные неисправности и способы восстановления работоспособности. Техническая диагностика и составление дефектной ведомости. Сборка зубчатой, червячной, ременной и цепной передач. Гидравлическое испытание теплообменного оборудования. Эксплуатационная и ремонтная документация.
Тема 12. Эксплуатация и ремонт резервуаров.
Назначение, классификация и параметры работы. Устройство, основные неисправности и способы восстановления работоспособности. Организация безопасной эксплуатации. Подготовка к ремонту, чистка и ремонт резервуаров.
Тема 13. Эксплуатация и ремонт трубопроводов, запорной арматуры и предохранительных клапанов.
Назначение, классификация и параметры работы. Критерии подбора запорно-регулирующей арматуры. Устройство, основные неисправности и способы восстановления работоспособности. Ревизия трубопроводов, запорной арматуры и предохранительных клапанов. Мембранные предохранительные устройства.
Тема 14. Общие сведения о монтаже оборудования.
Нормативное обеспечение выполнения, проведения и контроля монтажных работ. Основные положения «Правила по обеспечению промышленной безопасности грузоподъемных кранов». Оборудование и оснастка для монтажных работ. Монтажные краны, мачты, мачтовые подъемники. Канаты, стропы, блоки, полиспасты, траверсы. Строповка аппаратов: канатная, бесканатная, с Тема 15. Монтаж насосно-компрессорного и вентиляционного оборудопомощью захватных устройств.
вания. ская обвязка оборудования. Приемка оборудования в эксплуатацию.
Предмонтажная подготовка. План безопасного производства работ. Подготовка фундаментов. Последовательность операций по монтажу. Технологиче-
Тема 16. Монтаж колонного и емкостного оборудования.
Предмонтажная подготовка. Конструкторская документация. План безопасного производства работ. Подготовка фундаментов. Способы подъема аппаратов и их установка на фундаменте. Подъем аппаратов способом скольжения. Подъем аппаратов способом поворота вокруг шарнира. Установка оборудования на фундаменте. Последовательность операций по монтажу технологической обвязки. Приемка оборудования в эксплуатацию.
Тема 17. Организация монтажных работ и монтажной площадки.
Испытание смонтированного оборудования. Индивидуальные испытания, Комплексное опробование оборудования и сдача в эксплуатацию. Организация монтажной площадки.
- Teacher: Спиридонов Александр
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебная программа учебной дисциплины «Основы надежности машин» направлена на получение знаний для обеспечения надежности оборудования на всех стадиях его проектирования, изготовления и эксплуатации, и знакомит студентов с элементами математической теории надежности.
Цель преподавания учебной дисциплины «Основы надежности машин» заключается в приобретении студентами теоретических знаний и практических умений в области надежности химического оборудования. Студент получает в данном курсе необходимые сведения о структурном анализе систем технологического оборудования, методах расчета их надежности в условиях любой отрасли химической промышленности.
Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач:
• изучение студентами теории надежности машин;
• освоение студентами принципов и методов расчета надежности и долговечности химического оборудования;
• формирование навыков решения практических вопросов повышения надежности машин и оборудования
• получение представления о методах технологического обеспечения надежности машин при их изготовлении и о мероприятиях по поддержанию их надежности в процессе эксплуатации;
• обучение методам диагностики и испытаний оборудования.
В результате изучения учебной дисциплины «Основы надежности машин», формируются следующие специализированные компетенции:
-СК-7. Знать основные типы исполнительных механизмов, применяемых в машинах-автоматах отрасли, быть способными производить расчет и составлять кинематические схемы и цикловые диаграммы машинавтоматов.
-СК-8. Уметь использовать знания основ теории надежности машин при решении практических задач обеспечения показателей работоспособности и владеть навыками диагностики технологического оборудования.
-СК-10. Быть способным анализировать воздействие трения на долговечность материалов в условиях производства и эксплуатации, владеть методами снижения износа оборудования.
В результате изучения учебной дисциплины студент должен знать:
– основные показатели надежности;
– основы математического аппарата теории надежности;
– основные законы распределения вероятностей показателей надежности;
– количественные характеристики надежности;
– вероятностно-аналитические методы прогноза надежности. уметь:
– выбирать нормируемые показатели надежности;
– рассчитывать надежность технологических систем, а также отдельных машин и аппаратов;
– решать задачи оптимального резервирования;
– учитывать надежность оборудования химических производств на стадии проектирования, изготовления и технического обслуживания.
владеть:
– навыками диагностики машин и оборудования;
– современными средствами и методами контроля технического состояния оборудования.
Изучение дисциплины «Основы надежности машин» базируется на изучении естественнонаучных дисциплин таких как «Высшая математика» и «Физика», а также технических дисциплин и модуля «Технической механики»: «Детали машин и основы конструирования» «Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Расчет и конструирование машин и агрегатов»; тесно взаимосвязано с изучением студентами дисциплины «Эксплуатация, ремонт и монтаж машин и оборудования».
Формы получения высшего образования – очная и заочная на основе среднего специального образования.
В соответствии с учебными планами на изучение учебной дисциплины отводится:
• для дневной формы обучения: всего 90 часов (3 зачетные единицы), из них аудиторных 30 часов: в том числе лекции – 12 часов, практические занятия – 18 часов; самостоятельная работа – 60 часов. Учебная дисциплина изучается в 8-м семестре.
• для заочной на основе среднего специального образования формы обучения: всего 90 часов (3 зачетные единицы), из них аудиторных 8 часов: в том числе лекции – 4 часа, практические занятия – 4 часа; самостоятельная работа – 82 часа. Учебная дисциплина изучается в 10-м семестре. Форма текущей аттестации по дисциплине – зачет.
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Раздел 1. ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ МАШИН
Тема 1. Введение. Основные понятия теории надежности.
Краткая историческая справка о развитии теории надежности. Надежность машин и общечеловеческие проблемы: надежность и безопасность, надежность и экология. Основные термины и определения теории надежности.
Показатели надежности. Наработка на отказ. Наработка до отказа.
Вероятность безотказной работы. Гамма-процентный ресурс.
Интенсивность отказов. Параметр потока отказов.
Тема 2. Нормирование надежности.
Критерии выбора номенклатуры показателей надежности.
Классификация отказов технологического оборудования.
Анализ закономерностей, описывающих изменения свойств и состояния материалов изделий во времени. Построение математической модели функционирования объекта. Частные случаи. Нормируемые показатели надежности.
Раздел 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ
Тема 3. Математические основы теории надежности.
Случайное событие и случайная величина. Вероятность события. Теорема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей. Плотность распределения вероятностей случайной величины. Функция распределения. Математическое ожидание. Дисперсия. Среднее квадратичное отклонение. Коэффициент вариации.
Тема 4. Некоторые законы распределения вероятностей, используемые в теории надежности
Экспоненциальное распределение. Распределение Вейбулла. Нормальное распределение. Логарифмически-нормальное распределение. Практическое применение законов распределения вероятностей в химической промышленности.
Раздел 3. ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
Тема 5. Структурный анализ систем технологического оборудования Сложные системы. Расчет надежности систем с последовательным, параллельным и комбинированным соединением элементов. Анализ надежности систем с целью выявления «слабого звена». Масштабный переход в теории надежности. Расчет остаточного ресурса.
Тема 6. Повышение надежности машин
Пути повышения надежности. Резервирование. Оптимизация технологических схем с резервированием оборудования по критерию минимальных и фиксированных затрат. Ремонтопригодность машин. Функционирование машин в экстремальных ситуациях. Перспективные направления проблемы надежности.
- Teacher: Спиридонов Александр
- Teacher: Вигерина Татьяна
- Teacher: Молоток Елена
- Teacher: Романова Ольга
- Teacher: Семенченко Марина
- Teacher: Молоток Елена
- Teacher: Спиридонов Александр
- Teacher: Молоток Елена
- Teacher: Скоромник Оксана