Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет
Факультет экономики и управления в химической промышленности и природопользовании
Кафедра экономики и менеджмента в нефтегазохимическом комплексе
Курсовая работа по дисциплине
“ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ”
Выполнил: Сарыев Э.М. .
(Фамилия И.О.)
студент __IV___ курса __4 г.10 м._ специальности_080502________
группа ___681____ № зачетной книжки ________________
Подпись:_________________
Преподаватель: ______Дыбаль С.В.____________________________
(Фамилия И.О.)
Должность: _____кандидат экономических наук, профессор_________
Оценка: ______________ Дата ______________________
Подпись: _________________
Санкт-Петербург
2011
Индивидуальное задание на проектирование
Основные технико-экономические характеристики
технологического оборудования
Вариант №6
|
Наименование |
Тип оборудования |
Производительность тонн/час |
Продолжительность ремонта, час. |
Период между ремонтами |
||||
|
сред-ний |
теку-щий |
капитальный |
сред-ний |
теку-щий |
капитальный |
|||
|
Контактный аппарат |
К-39-4 |
2,92 |
96 |
8 |
600 |
17280 |
720 |
34560 |
|
К-39-4 |
9,34 |
96 |
8 |
600 |
17280 |
720 |
34560 |
|
|
К-85-5 |
14,00 |
96 |
8 |
600 |
17280 |
720 |
34560 |
|
|
Печь для сжигания серы |
КС-200 |
5,79 |
300 |
12 |
720 |
17280 |
720 |
34560 |
|
ДКСМ |
3,76 |
300 |
12 |
720 |
17280 |
720 |
34560 |
|
|
Брызгоулавливатель |
ПБ |
3,45 |
240 |
12 |
720 |
8640 |
720 |
34560 |
|
Сушильная башня |
СБ |
3,45 |
96 |
8 |
360 |
8640 |
720 |
34560 |
|
Абсорбер для технич. кислоты |
АТ |
3,45 |
120 |
8 |
600 |
17280 |
720 |
86400 |
|
Абсорбер для реакт. кислоты |
АР |
0,14 |
48 |
8 |
120 |
8640 |
2160 |
17280 |
Планируемая производственная программа
|
Наименование продукции |
Ед.измерения |
Плановый год.объем произ-ва продукции |
|
Серная кислота, техническая |
т |
22500 |
|
Серная кислота, реактивная |
т |
20000 |
Содержание
Введение 4
1. Технико-экономическая характеристика рассматриваемой продукции, ее назначение и области применения 5
2. Описание технологического метода производства серной кислоты. 9
3. Выбор и расчет потребности в основном технологическом оборудовании для выполнения программы 16
4. Расчет производственной мощности производственных участков (стадий) и цеха в целом. 21
5. Производственная структура цеха и организационная структура цеха 24
6. Организация работы участка фасовки и комплектации готовой продукции (ГП) 25
Заключение 31
Список литературы 32
Организация производства – это процесс создания предприятия определенной правовой формы и формы собственности для выпуска продукции, выполнения работ, оказания услуг и получения дохода. Организация производства – это оптимальное объединение элементов производства (средств труда, предметов труда, рабочей силы) во времени и пространстве.
Основной задачей организации производства как науки является изучение закономерности форм и принципов создания и функционирования производственных систем, исследование оптимального сочетания элементов производственного процесса с учетом особенностей химической технологии и аппаратурного оформления химических производств.
Любое предприятие представляет собой органически целостную совокупность обусловленных элементов, взаимодействие которых создает возможность эффективного воспроизводства в зависимости от характера внутренних и внешних условий, реализации целей данной системы. Процесс изучения структуры и функций предприятия и представляет собой организацию производства.
Целью данной курсовой работы является изучение принципов и правил организации производства, а также проверка и закрепление полученных в ходе изучения дисциплины знаний и приобретение практических навыков в вопросах организации и проектировании производственной системы промышленного предприятия, специализирующегося на производстве химической продукции.
Серная кислота (H2SO4) – сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота – тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. Она наиболее сильная и дешевая. Среди минеральных кислот, производимых химической промышленностью, серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Серная кислота не дымит, в концентрированном виде не разрушает черные металлы, в то же время является одной из самых сильных кислот, в широком диапазоне температур (от 40…-20 до 260 336,5°С) находится в жидком состоянии.
Серную кислоту применяют:
-в производстве минеральных удобрений;
-как электролит в свинцовых аккумуляторах;
-для получения различных минеральных кислот и солей;
-в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих веществ и взрывчатых веществ;
-в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности;
-в пищевой промышленности — зарегистрирована в качестве пищевой добавки E513(эмульгатор);
-в промышленном органическом синтезе в реакциях:
гидратации (этанол из этилена);
Самый крупный потребитель серной кислоты — производство минеральных удобрений. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по производству минеральных удобрений.
Серная кислота находит разнообразное применение в нефтяной, металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности, используется в качестве водоотталкивающего и осушающего средства, применяется в процессах нейтрализации, травления и т.д.
В промышленности применяют два метода окисления SO2 в производстве серной кислоты: контактный — с использованием твердых катализаторов (контактов), и нитрозный — с оксидами азота.
Контактный способ вытесняет нитрозный (башенный). Первой стадией сернокислотного производства по любому методу является получение диоксида серы при сжигании сернистого сырья. После очистки диоксида серы (особенно в контактном методе) ее окисляют до триоксида серы, который соединяют с водой с получением серной кислоты. Окисление SO2 в SO3 в обычных условиях протекает крайне медленно. Для ускорения процесса применяют катализаторы.
В настоящее время контактным методом получают концентрированную серную кислоту, олеум и 100% серный ангидрид.
Одновременно с увеличением объема производства серной кислоты расширяется ассортимент продукции сернокислотных заводов, организуется выпуск особо чистой кислоты, 100% SO2, высококачественного олеума и кислоты, а также увеличивается производство новых продуктов на основе SO2. Кроме олеума, концентрированной серной кислоты и аккумуляторной кислоты, отечественные заводы выпускают также более чистую контактную кислоту улучшенного качества (для производства искусственного волокна, титановых белил и др.), чистый олеум, химически чистую и реактивную серную кислоту.
За последние годы в процессе производства серной кислоты внесены существенные улучшения. Широко применяется обжиг колчедана в кипящем слое и сжигание серы в циклонной печи, значительно увеличивается использование тепла, выделяющегося при обжиге сырья, и на других стадиях производства серной кислоты. Непрерывно повышается производительность башенных сернокислотных систем в результате поддержания оптимального технологического режима, разработанного на основе исследований; интенсивность башенных систем достигает 250 кг/м3 в сутки. Освоен контактно-башенный процесс производства серной кислоты, при котором расход HNO3 составляет 6-7 кг на 1 тонну H2SO4.
В контактном методе производства серной кислоты окисление диоксида серы в триоксид осуществляется на твердых контактных массах. Благодаря усовершенствованию контактного способа производства, себестоимость более чистой и высококонцентрированной контактной серной кислоты лишь незначительно выше, чем башенной. В настоящее время свыше 90% всей кислоты производится контактным способом.
Основными источниками сырья являются сера и железный (серный) колчедан. Значительное место в сырьевом балансе занимают отходящие газы цветной металлургии, содержащие диоксид серы.
Технологические свойства серной кислоты.
В технике под серной кислотой понимают системы, состоящие из оксида серы (VI) и воды различного состава: nSO3*mH2O.
При п = т — 1 это моногидрат серной кислоты (100% кислота), при т> п —водные растворы моногидрата, при m < n растворы оксида серы (VI) в моногидрате (олеум)
Моногидрат серной кислоты —бесцветная маслянистая жидкость с температурой кристаллизации 10,37°С, температурой кипения 296,2°С и плотностью 1,85т/м3. С водой и оксидом серы (VI) он смешивается во всех отношениях, образуя гидраты состава H2SO4-H2O; H2SO4-2H2O; H2SO4-4H2O и соединения с оксидом серы (VI) состава H2SO4-SO3 и H2SO4-2SO3.
Серная кислота — довольно сильный окислитель, особенно при нагревании и в концентрированном виде; окисляет HI и частично HBr до свободных галогенов, углерод до CO2, S — до SO2, окисляет многие металлы (Cu, Hg и др.). При этом серная кислота восстанавливается до SO2, а наиболее сильными восстановителями — до S и H2S. Концентрированная H2SO4 частично восстанавливается H2. Из-за чего не может применяться для его сушки. Разбавленная H2SO4 взаимодействует со всеми металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений левее водорода с его выделением. Окислительные свойства для разбавленной H2SO4 нехарактерны. Серная кислота образует два ряда солей: средние — сульфаты и кислые — гидросульфаты, а также эфиры. Известны пероксомоносерная (или кислота Каро) H2SO5 и пероксодисерная H2S2O8 кислоты.
Исходным веществом для производства серной кислоты является диоксид серы SO2, который образуется в результате сжигания серы или другого серосодержащего сырья. Производство серной кислоты из серосодержащего сырья включает несколько химических процессов, в которых происходит изменение степени окисления сырья и промежуточных продуктов.
Сырье
В реальном производстве к этим химическим процессам добавляются процессы подготовки сырья, очистки печного газа и другие механические и физико-химические операции. В общем случае схема производства серной кислоты может быть выражена в следующем виде:
Сжигание(обжиг) сырья
Очистка печного газа
Очистка печного газа
Контактирование
Абсорбция контактного газа
СЕРНАЯ КИСЛОТА
При получении обжигового газа путем сжигания серы отпадает необходимость очистки от примесей. Стадия подготовки будет включать лишь осушку газа и утилизацию кислоты. При сжигании серы протекает необратимая экзотермическая реакция:
S + O2 = SO2 (1)
с выделением очень большого количества теплоты: изменение Н= -362,4 кДж/моль, или в пересчете на единицу массы 362,4/32=11,325 кДж/т = 11325 кДж/кг S.
Расплавленная жидкая сера, подаваемая на сжигание, испаряется (кипит) при температуре 444,6 ºС; теплота испарения составляет 288 кДж/кг. Как видно из приведенных данных, теплоты реакции горения серы вполне достаточно для испарения исходного сырья, поэтому взаимодействие серы и кислорода происходит в газовой фазе (гомогенная реакция).
Сжигание серы в промышленности проводят следующим образом. Серу предварительно расплавляют (для этого можно использовать водяной пар, полученный при утилизации теплоты основной реакции горения серы). Так как температура плавления серы сравнительно низка, то путем отстаивания и последующей фильтрации от серы легко отделить механические примеси, не перешедшие в жидкую фазу, и получить исходное сырье достаточной степени чистоты. Для сжигания расплавленной серы используют два типа печей – форсуночные и циклонные. В них необходимо предусмотреть распыление жидкой серы для ее быстрого испарения и обеспечения надежного контакта с воздухом во всех частях аппарата.
Из печи обжиговый газ поступает в котел-утилизатор и далее в последующие аппараты.
Концентрация диоксида серы в обжиговом газе зависит от соотношения серы и воздуха, подаваемых на сжигание. Если воздух берут в стехиометрическом количестве, т.е. на каждый моль серы 1 моль кислорода, то при полном сгорании серы концентрация будет равна объемной доле кислорода в воздухе Сso2.max=21%. Однако обычно воздух берут в избытке, так как в противном случае в печи будет слишком высокая температура.
При адиабатическом сжигании серы температура обжига для реакционной смеси стехиометрического состава составит ~ 1500°С. В практических условиях возможности повышения температуры в печи ограничены тем, что выше 1300ºС быстро разрушается футеровка печи и газоходов. Обычно при сжигании серы получают обжиговый газ, содержащий 13 – 14% SO2.
Контактное окисление диоксида серы является типичным примером гетерогенного окислительного экзотермического катализа.
Это один из наиболее изученных каталитических синтезов. Реакция окисления диоксида серы
SO2 + 0,5 O2 = SO3 (2)
характеризуется очень высоким значением энергии активации и поэтому практическое ее осуществление возможно лишь в присутствии катализатора. В промышленности основным катализатором окисления SO2 является катализатор на основе оксида ванадия V2O5 (ванадиевая контактная масса). Каталитическая активность в этой реакции проявляют и другие соединения, прежде всего платина. Однако, платиновые катализаторы чрезвычайно чувствительны даже к следам мышьяка, селена, хлора и других примесей и поэтому постепенно были вытеснены ванадиевым катализатором.
Скорость реакции повышается с ростом концентрации кислорода, поэтому процесс в промышленности проводят при его избытке.
Так как реакция окисления SO2 относится к типу экзотермических, температурный режим ее проведения должен приближаться к линии оптимальных температур. На выбор температурного режима дополнительно накладываются два ограничения, связанные со свойствами катализатора. Нижним температурным пределом является температура зажигания ванадиевых катализаторов, составляющая в зависимости от конкретного вида катализатора и состава газа 400 – 440*С. Верхний температурный предел составляет 600 – 650*С и определяется тем, что выше этих температур происходит перестройка структуры катализатора, и он теряет свою активность.
В диапазоне 400 – 600ºС процесс стремятся провести так, чтобы по мере увеличения степени превращения температура уменьшалась.
Чаще всего в промышленности используют полочные контактные аппараты с наружным теплообменом. Схема теплообмена предполагает максимальное использование теплоты реакции для подогрева исходного газа и одновременное охлаждение газа между полками.
Одна из важнейших задач, стоящих перед сернокислотной промышленностью - увеличение степени превращения диоксида серы и снижение его выбросов в атмосферу. Эта задача может быть решена несколькими методами.
Один из наиболее рациональных методов решения этой задачи, повсеместно применяемой в сернокислотной промышленности, - метод двойного контактирования и двойной абсорбции (ДКДА). Для смещения равновесия вправо и увеличения выхода процесса, а также для увеличения скорости процесса процесс проводят по этому методу. Его сущность состоит в том, что реакционную смесь, в которой степень превращения SO2 составляет 90 – 95%, охлаждают и направляют в промежуточный абсорбер для выделения SO3. В оставшемся реакционном газе соотношение O2:SO2 существенно повышается, что приводит к смещению равновесия реакции вправо. Вновь нагретый реакционный газ снова подают в контактный аппарат, где на одном-двух слоях катализатора достигают 95% степени превращения оставшегося SO2. Суммарная степень превращения SO2 составляет в таком процессе 99,5% - 99,8 %.
Последней стадией процесса производства серной кислоты контактным способом является абсорбция триоксида серы из газовой смеси и превращение его в серную кислоту.
nSO3 + H2O = H2SO4 + (n-1)SO3+Q………(3)
если n>1, то получается олеум (раствор SO3 в H2SO4)
если n=1 , то получается моногидрат (98,3% H2SO4)
если n<1, то получается разбавленная серная кислота
При выборе абсорбента и условий проведения стадии абсорбции необходимо обеспечить почти 100%-ное извлечение SO3 из газовой фазы. Для полного извлечения SO3 необходимо, чтобы равновесное парциальное давление SO2 над растворителем было ничтожно малым, так как при этом будет велика движущая сила процесса абсорбции. Однако, в качестве абсорбента нельзя использовать и такие растворы, над поверхностью которых велико равновесное парциальное давление паров воды. В этом случае еще не растворенные молекулы SO3 будут реагировать с молекулами воды в газовой фазе с образованием паров серной кислоты и быстро конденсироваться в объеме с образованием мельчайших капель серной кислоты, диспергированных в инертной газовой среде – азоте, т.е. с образованием сернокислотного тумана:
SO3(г) + H2O(г) H2SO4(г) H2SO4(туман) ; Q>0
Туман плохо улавливается в обычной абсорбционной аппаратуре и в основном уносится с отходящими газами в атмосферу, при этом загрязняется окружающая среда и возрастают потери серной кислоты.
Высказанные соображения позволяют решить вопрос о выборе абсорбента. Оптимальным абсорбентом является 98,3% -ная серная кислота (техническое название – моногидрат), соответствующая азеотропному составу. Действительно, над этой кислотой практически нет ни паров воды, ни паров SO3. Протекающий при этом процесс можно условно описать уравнением реакции:
SO3 + nH2SO4 + H2O= (n+1) H2SO4
Использование в качестве поглотителя менее концентрированной серной кислоты может привести к образованию сернокислотного тумана, а над 100%-ной серной кислотой или олеумом в паровой фазе довольно велико равновесное парциальное давление SO3, поэтому он будет абсорбироваться не полностью. Однако если в качестве одного из продуктов процесса необходимо получить олеум, можно совместить абсорбцию олеумом (1-й абсорбер) и абсорбцию 98,3%-ной кислотой (2-й абсорбер).
В принципе, при высоких температурах, над 98,3%-ной кислотой, может быть значительным парциальное давление паров самой кислоты, что также будет снижать степень абсорбции SO3. Ниже 100*С равновесное давление паров H2SO4 очень мало и поэтому может быть достигнута практически 100%-ная степень абсорбции.
Таким образом, для обеспечения высокой степени поглощения следует поддерживать в абсорбере концентрацию серной кислоты, близкую к 98,3%, а температуру ниже 100ºС. Однако в процессе абсорбции SO3 происходит закрепление кислоты (повышение ее концентрации) и в силу экзотермичности реакции увеличивается температура. Для уменьшения тормозящего влияния этих явлений абсорбцию ведут так, чтобы концентрация H2SO4 при однократном прохождении абсорбера повышалась только на 1-1,5%, закрепившуюся серную кислоту разбавляют в сборнике до концентрации 98,3%, охлаждают в наружном холодильнике и вновь подают на абсорбцию, обеспечивая высокую кратность циркуляции.
Технические параметры серной кислоты
ГОСТ 2184-77
Массовая доля серной кислоты (H2SO4), %, не менее 95,0-96,5
Массовая доля железа (Fe), мг/кг 75
Массовая доля меди (Cu), мг/кг 0,2
Массовая доля хрома (Cr), мг/кг 0,7
Массовая доля молибдена (Mb), мг/кг 0,1
Массовая доля диоксида серы (SO2), мг/кг 20
Массовая доля свободной серы (S), мг/кг 0,15
Массовая доля органических веществ, у.е. оптическая плотность. 0,08
Упаковка
Упаковывают в кварцевые или стеклянные емкости в зависимости от марки кислоты.
Транспортировка
Транспортируют в цистернах из кислотостойкой стали Ст3. Все люки цистерны после налива закрываются крышками на все болты с установкой фторопластовой прокладки или другого коррозиестойкого материала по отношению к кислоте.
Срок хранения
Один месяц со дня изготовления. Хранится в емкостях из стали марки Ст3 или специальной стали, как не футерованных, так и футерованных кислотоупорным кирпичом или кислотоустойчивым материалом.
Список оборудования применяемого в данном проекте:
Расчет производственной мощности предприятия является важнейшим этапом обоснования производственной программы. На основе расчетов производственной мощности выявляются внутрипроизводственные резервы роста производства, устанавливаются объемы выпуска продукции и определяется потребность в увеличении производственных мощностей за счет технического перевооружения, реконструкции и расширения действующих и строительства новых мощностей.
В общем виде производственную мощность можно определить как максимально возможный выпуск продукции в соответствующий период времени при обозначенных условиях использования оборудования и производственных ресурсов (площадей, энергии, сырья, живого труда). Ведущим фактором, влияющим на производственную мощность и определяющим ее название, является оборудование, то есть средство изменения материальной составляющей производственного процесса.
Согласно производственной программы планируется выпускать два вида серной кислоты: техническую (с содержанием моногидрата 92,5%) и реактивную (с содержанием моногидрата 94%).
Технической кислоты планируется выпустить 22500 тонн в год, а реактивной 20000 тонн в год.
Пересчитаем эти данные на 100% моногидрата:
22500·0,925= 20813 тонн (серная кислота техническая)
22500·0,94 = 21150 тонн (серная кислота реактивная)
20813+ 21150 = 41963 тонн в год планируется выпустить (в пересчете на 100% моногидрат H2SO4).
1. Рассчитаем необходимое количество печей для сжигания серы:
Эффективный фонд времени в среднем за год:
Тэфср = Тном – Тппрср
Тном – номинальный (режимный) фонд времени работы оборудования за год, устанавливаемый согласно установленному режиму работы предприятия (цеха);
- время простоя оборудования в ремонтах в среднем за год в течение ремонтного цикла.
Тном = 8640 ч (т.к. производство непрерывное, то и количество дней берем равным календарному году).
Вычислим Тппрср:
Тппрср=
– продолжительность ремонта к-го типа (час),
m – продолжительность ремонтного цикла (лет).
m=34560/8640 =4
кап =34560/34560=1
ср =34560/17280=2
тек =34560/720=48
- количество планируемых средних ремонтов, не совмещенных с капитальным ремонтом, в течение ремонтного цикла;
1 – количество капитальных ремонтов в межремонтном цикле.
ср =2-1 =1
тек =48-1-1 =46
Тппрср =(46·12+1·300+1·720)/4 =393 ч
Тэфср = 8640 – 393 =8247 ч
Вычислим необходимое количество оборудования:
- выпуск продукции
- расчетное количество оборудования j-го типа,
Nj – часовая производительность единицы оборудования j-го типа,
- эффективный фонд времени работы оборудования j-го типа в среднем за год в течение межремонтного цикла.
=41963/(5,79·8247) = 0,88
=0,88 → =1.
2. Рассчитаем необходимое количество промывных башен:
Эффективный фонд времени в среднем за год:
Тэфср = Тном – Тппрср
Вычислим Тппрср:
Тппрс р =
кап = 34560/34560 = 1
ср = 34560/8640 = 4
ср = 4-1 = 3
тек = 34560/720 = 48
тек = 48-3-1 = 44
m=34560/8640 = 4
Тппрср = (44*12+3*240+1*720)/4 = 492 ч
Тэфср = 8640 – 492 =8148 ч
Вычислим необходимое количество оборудования:
=41963/(3,45·8148) =1,49
=1,49 → =2.
3. Рассчитаем необходимое количество контактных аппаратов:
Эффективный фонд времени в среднем за год:
Тэфср = Тном – Тппрср
Вычислим Тппрср:
Тппрср =
кап = 34560/34560 = 1
ср = 34560/17280 = 2
ср = 2- 1 = 1
тек = 34560/720 = 48
тек = 48-1-1 = 46
m = 34560/8640 = 4
Тппрср = (46*8+1*96+1*600)/4 = 266 ч
Тэфср = 8640 – 266 = 8374 ч
Вычислим необходимое количество оборудования:
=41963 /(2,92·8374) = 1,72
=1,72 → = 2.
4. Рассчитаем необходимое количество сушильных башен:
Тэфср = Тном – Тппрср
Вычислим Тппрср:
Тппрср =
кап = 34560/34560 = 1
ср = 34560/8640 = 4
ср = 4-1 = 3
тек = 34560/720 = 48
тек = 48-3-1 = 44
m=34560/ 8640 = 4
Тппрср = (44*8+1*96+1*360)/4 = 202 ч
Тэфср = 8640 – 202 = 8438 ч
=41963 /(3,45·8438) = 1,44
=1,44 → = 2.
5. Рассчитаем необходимое количество абсорберов для кислоты технической:
Эффективный фонд времени в среднем за год:
Тэфср = Тном – Тппрср
Вычислим Тппрср:
Тппрср =
кап = 86400/86400 = 1
ср = 86400/17280 = 5
ср = 5-1 = 4
тек= 86400/720 =120
тек = 120-5-1 = 114
m=86400/8640 =10
Тппрср = (114*8+5*120+1*600)/10 = 211,2 ч
Тэфср = 8640 – 211,2 = 8428,8 ч
Вычислим необходимое количество оборудования:
=20813 /(3,45·8428,8) = 0,72
=0,72→ = 1.
6. Рассчитаем необходимое количество абсорберов для кислоты реактивной:
Эффективный фонд времени в среднем за год:
Тэфср = Тном – Тппрср
Вычислим Тппрср:
Тппрср =
кап = 17280/17280 = 1
ср = 17280/8640 = 2
ср = 2-1 = 1
тек = 17280/2160 = 8
тек = 8-1-1 = 6
m=17280/8640 = 2
Тппрср =(6*8+1*48+1*120)/2 = 108 ч
Тэфср = 8760 – 108 = 8532 ч
Вычислим необходимое количество оборудования:
=21150/ 0,14·8532 = 17,7
= 17,7 → = 18.
Условный график ППР основного технологического оборудования представлен в Приложении 1.
Рассчитаем производственную мощность каждой стадий выпуска продукции по формуле где:
Мj – среднегодовая производственная мощность j-го участка в течение межремонтного цикла;
Njr - часовая производительность единицы r-го вида однотипного оборудования j-го участка;
- эффективный фонд времени единицы r-го вида оборудования j-го участка (стадии);
njr – количество единиц r-го вида однотипного оборудования, установленного на j-ом участке;
r – количество видов однотипного оборудования j-го участка.
1. Стадия сжигания серы:
M1= 5,79* 8247*1 = 47750,13 тонн
2. Стадия очистки печных газов:
М2= 3,45*8148*2 = 56221,2 тонн
3. Стадия контактирования (ведущее оборудование):
М3= 2,92*8374*2 = 48904,16 тонн
4. Стадия сушильной башни:
М4= 3,45*8438*2 = 58222,2 тонн
5. Стадия абсорбции кислоты:
M5= 3,45*8428,8*1 = 29079,36 тонн
Производственная мощность производства (цеха, предприятия) в целом определяется уровнем производственной мощности ведущего участка (оборудования, стадии, передела), т.е.:
Мцех = Мвед
Мцех = 48904,16 тонн
Вычислим коэффициенты сопряженности и определим «узкие места»:
Кс1 = 47750,13 /48904,16 =0,976 <1 значит это «узкое место».
Кс2= 56221,2 /48904,16 =1,15 >1 резерв производственной мощности.
Кс3= 48904,16 /48904,16 =1 – ведущее оборудование
Кс4= 58222,2 /48904,16 = 1,19 >1 резерв производственной мощности.
Кс5= 29079,36/48904,16 =0,595 <1 значит это «узкое место».
Важнейшим показателем оценки уровня организации производства является коэффициент использования производственной мощности цеха (КИМ), определяемый по формуле:
где:
- плановый годовой объём производства продукции;
Мцех – среднегодовая производственная мощность цеха в течение межремонтного цикла.
= 85,81%
Избавимся от «узкого места», которым, как видно из графика, являются стадия сжигания серы и стадия абсорбции. Для этого увеличим производительность до 5,95 т/ч (на 2,36%) в первом случае и до 5,82 т/ч (40,52%) во втором. Это можно сделать за счет введения новых прогрессивных технологий. Тогда
M1= 5,95*8247*1 = 49069,65 тонн
Кс1= 49069,65/48904,16 =1,003
M5= 5,82*8428,8*1 =49055,616
Кс5= 49055,616/ 48904,16 = 1,003
Под производственной структурой предприятия понимается состав образующих его участков, цехов и служб, формы их взаимосвязи в процессе производства продукции. Главными элементами производственной структуры предприятия считаются рабочие места, участки и цеха.
Производственная структура цеха по производству серной кислоты
Начальник цеха
Абсорбционное отделение
Контактное отделение
Печное отделение
Отделение очистки печных газов
Начальник ПЭБ
Начальник цеха
Организационная структура цеха по производству серной кислоты
Заведующий хозяйством
Механик
Ст. мастер электроснабжения
Нормировщик
Электрик
Машинистка
Экономист
Слесарь-ремонтник
Газоэлектросврщик
Заместитель начальника цеха по производству
Абсорбционное отделение
Контактное отделение
Отделение очистки печных газов
Печное отделение
Начальник смены
Начальник смены
Начальник смены
Начальник смены
Мастер смены
Мастер смены
Мастер смены
Мастер смены
Исходные данные для проектирования участка фасовки и комплектации готовой продукции:
|
Наименование показателей |
Ед. измер. |
Вариант 6 |
|
Объем заказываемой партии |
тыс. литр |
1,4 |
|
Емкость тары (бутыли) |
литр |
12 |
|
Вместимость контейнера |
бут. |
10 |
|
Грузоподъемность транспорта |
конт. |
1 |
|
Емкость исходного сборника |
литр |
600 |
|
Продолжительность выполнения операций: |
||
|
Розлив в тару |
мин/литр |
0,4 |
|
Закупорка и маркировка тары |
мин/бут |
0,5 |
|
Укладка в контейнер |
сек./бут. |
25 |
|
Погрузка и доставка контейнера на склад |
мин./конт. |
12 |
|
Установка контейнера |
мин./конт. |
1,2 |
|
Возврат транспорта |
мин. |
10 |
1. Размер заказываемой партии
- в количестве бутылей заданной емкости (Збут):
Збут = 1,4*1000/12 = 117 (бут.)
- в количестве контейнеров заданной вместимости (Зконт):
Зконт = 117/10 = 11,7 (конт.)
2. Количество загрузок исходного сборника (резервуара) готовой продукции для выполнения заказа соответствующего объёма готовой продукции:
Nзагр = 1400/600 = 2,33
3. Продолжительность производственного цикла в расчете на размер заказываемой партии, измеренной количеством контейнеров (Зконт). Расчеты производятся для различных вариантов его организации: при последовательном, параллельном и смешанном выполнении технологических операций на основе аналитических формул:
,
где:
– продолжительность i-ой технологической операции в расчете на обработку количества единиц тары (бутылей), входящих в один контейнер, при этом:
- продолжительность i-ой технологической операции в расчете на обработку одной бутыли;
n – количество технологических стадий (операций) на всем производственном конвейере;
m – количество контейнеров, отгружаемых в рамках заказанной партии (Зконт);
– продолжительность самой длительной стадии (операции) на обработку количества бутылей, входящих в один контейнер;
Сi – величина смещения начала следующей i-й стадии (операции) по отношению к предыдущей (i-1-й операции);
– продолжительность самой последней технологической стадии (операции) в рамках производственного цикла в расчете на обработку количества бутылей, входящих в один контейнер.
Рассчитаем продолжительность производственного цикла при последовательном проведении операций:
tконт 1 = 10*0,4*6 = 28,8 мин
tконт2 = 0,5*6 = 3,0 мин
tконт3 = 25/28,8*6 = 5,2 мин
tконт4 = 12 мин
tконт5 = 1,2 мин
tконт6 = 10 мин
Tпослц = (28,8+ 3,0 + 5,2 +12 + 1,2 + 10)*12,5 =660,6 мин
Рассчитаем продолжительность производственного цикла при параллельном проведении операций:
Тпарц = (28,8+3,0+ 5,2 +12 + 1,2 + 10)+(12,5 - 1)*28,8=391,4 мин
Рассчитаем продолжительность производственного цикла при смешанном выполнении операции:
t1>t2 С2= 12,5 *28,8 – (12,5 -1)*3,0 =325,5
t2<t3 С3= 3,0
t3<t4 С4= 5,2
t4>t5 С5=12*12,5 - (12,5 -1)*1,2 =136,2
t5<t6 С6=1,2
Тсмешц = (325,5+3,0+5,2+136,2+1,2) + 12,5*6 = 546,1 мин
Наиболее оптимальным вариантом организации процесса фасовки и комплектования партии отгружаемой продукции является вариант параллельного выполнения процессов, т.к. у него наименьшая продолжительность цикла.
Для данного варианта организации работы участка фасовки и комплектования ГП рассчитаем параметры его работы в условиях конвейера:
-ритм потока:
r=391,4 /11,7 = 33,5 мин
- число рабочих мест на каждой i-ой технологической стадии (mi):
m1= 28,8/33,5 = 0,86 ≈ 1 чел
m2= 3,0/33,5 = 0,089 ≈ 1 чел
m3= 5,2/33,5 = 0,16 ≈ 1 чел
m4= 12/33,5 = 0,36 ≈ 1 чел
m5= 1,2/33,5 = 0,039 ≈ 1 чел
m6= 10/33,5 = 0,3 ≈ 1 чел
- общее число рабочих мест на конвейере (mобщ):
mобщ= 1+1+1+1+1+1 =6 чел
Определим общий коэффициент загрузки рабочих мест:
Кзрм= (0,86+0,089+0,16+0,36+0,039+0,3)/6 * 100% = 30,13%
Основные параметры работы участка фасовки и комплектования ГП в расчете на заданный объём заказа
|
№ п/п |
Наименование |
Ед. |
Значение показателя |
|
показателя |
измер. |
||
|
1 |
Объём заказываемой партии |
литр |
1400 |
|
|
|
бут. |
117 |
|
|
|
конт. |
11,7 |
|
2 |
Емкость бутыли |
литр |
12 |
|
3 |
Вместимость контейнера |
бут. |
10 |
|
|
|
литр |
120 |
|
4 |
Количество загрузок сборника ГП |
раз |
3 |
|
5 |
Продолжительность производственного цикла на выполнение заказа при его организации: |
|
|
|
|
- последовательно |
мин |
660,6 |
|
|
- параллельно |
мин |
396,4 |
|
|
- смешанным образом |
мин |
596,1 |
|
6 |
Ритм потока |
мин/конт |
33,5 |
|
7 |
Общее число рабочих мест |
чел. |
6 |
|
8 |
Коэффициент загрузки рабочих мест |
% |
30,13 |
В данном курсовом проекте были проведены работы по организации производства серной кислоты. В частности были рассмотрены: формы организации производства, типы и методы проектирования производственных систем, сущность и структура производственного процесса, особенности технологии производства серной кислоты из серы, построение организационной структуры управления цехом.
Были проведены расчеты по определению количества текущих и средних ремонтов для каждой единицы оборудования, а также составлен график ППР на год ремонтного цикла. Были рассчитаны параметры для организации работы участка фасовки и комплектации готовой продукции. Было выявлено, что наиболее оптимальным вариантом организации процесса фасовки и комплектования партии отгружаемой продукции является вариант параллельного выполнения процессов, т.к. у него наименьшая продолжительность цикла.
Условный график ППР основного технологического оборудования
|
Наименование оборудования |
Остановки оборудования для проведения ремонтов |
|||||||||||||||
|
1-й год РЦ |
2-й год РЦ |
3-й год РЦ |
4-й год РЦ |
|||||||||||||
|
Контактый аппарат К – 39 -4 |
3Т |
2Т |
3Т |
3Т |
3Т |
2Т |
3Т 1С |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т 1К |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
|
Печь для сжигания серы КС-200 |
3Т |
3Т |
3Т 1С |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
2Т |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т 1К |
|
Промывная башня |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т |
2Т 1С |
3Т |
3Т |
3Т |
3Т 1С |
3Т |
2Т |
3Т 1С |
2Т |
3Т |
3Т |
3Т 1К |
|
Сушильная башня |
3Т |
2Т |
3Т 1С |
3Т |
3Т |
2Т |
3Т 1С |
3Т |
3Т |
3Т 1С |
3Т |
3Т 1К |
2Т |
3Т |
3Т |
3Т |
|
Абсорбер кислоты реактивной (2 года) |
1Т |
1Т |
1Т |
1Т 1С |
1Т |
1Т |
1Т |
1Т 1К |
|
Абсорбер кислоты технической |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||||||||||||
|
3Т |
2Т
|
2Т |
3Т |
3Т |
2Т
|
2Т |
3Т |
3Т 1С
|
2Т |
2Т |
2Т
|
3Т
|
3Т |
2Т |
3Т |
3Т |
2Т
|
2Т |
2Т |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||||||||||||||
|
3Т 1С |
2Т
|
2Т |
3Т |
3Т |
2Т
|
2Т |
3Т |
3Т
|
2Т |
2Т |
2Т
|
3Т 1С
|
3Т |
2Т |
3Т |
3Т |
2Т 1К
|
2Т |
2Т |
|
Абсорбер кислоты технической (10 лет) |
7Т |
7Т |
7Т 1С |
7Т |
7Т |
8Т 1К |
7Т |
7Т 1С |
7Т |
7Т |
8Т |
7Т |
7Т |
7Т 1С |
7Т |
7Т |