PROCESNA
TEHNIKA
BROJ 1
jun 2011.
GODINA 23.
Aktuelno
Pu m p e - i z b o r i
specifikacija
Inženjerska praksa
Optimizacija klipnih
kompresora u procesnoj
industriji
ISSN 2217-2319
Nove tehnologije
3D projektovanje procesnih
postrojenja
w w w. s m e i t s. r s
PROCESNA
TEHNIKA
Izdavač:
Savez mašinskih i elektrotehničkih inženjera
Srbije (SMEITS)
Kneza Miloša 7a/II, 11000 Beograd
FOND ING - fond za unapređenje procesnog i energetskog inženjerstva i zaštite životne sredine
Radoja Domanovića 16, 11000 Beograd
Glavni i odgovorni urednik:
Srbislav Genić
Saradnici:
Aleksandar Petrović
Ilija Kovačević
Dejan Radić
Tehnički urednik:
Ivan Radetić
Web tim:
Stevan Šamšalović
SADRŽAJ:
broj 1, jun 2011. godina 23.
INŽENjERSKA PRAKSA
10 Pumpe - izbor i specifikacija
14 Umeci za poboljšanje isticanja rastresitih
materijala iz bunkera i silosa
18 Heuristička pravila za procesnu opremu
26 Optimizacija klipnih kompresora u
procesnoj industriji
42
KOLUMNE
Pregled kriterijalnih relacija za
određivanje koeficijenta prelaza
toplote i koeficijenta trenja pri
jednofaznom strujanju fluida kroz
cevne zmije
Za izdavača:
Miloš Galebović
PROCESNE TEHNOLOGIJE I
NOVI PROIZVODI
Kontakt
[email protected]
32 Sigurnosni diskovi – Osnovni pojmovi
Publikacija je besplatna.
36 3D projektovanje procesnih postrojenja
Sadržaj publikacije je zaštićen.
Korišćenje materijala je dozvoljeno isključivo uz saglasnost autora.
Na osnovu mišljenja Ministarstva za nauku, tehnologije i
razvoj Republike Srbije, broj 413-00-1468/2001-01 od 29. oktobra 2001, časopis “Procesna tehnika“ je oslobođen plaćanja
poreza na promet roba na malo, kao publikacija od posebnog
interesa za nauku.
CIP -- Katologizacija u publikaciji
Narodna biblioteke Srbije, Beograd
62
PROCESNA tehnika: naučno-stručni časopis / glavni i odgovorni urednik Srbislav Genić – God.1 br. 1 (septembar
1985) - . - Beograd (Kneza Miloša 7a/II) : Savez mašinskih i
elektrotehničkih inženjera i tehničara Srbije, 1985 - (elektronska publikacija) – 27cm
šestomesečno (jun i decembar)
ISSN 2217-2319 (Online) = Procesna tehnika(Online)
COBISS.SR-ID 4208130
UVODNIK
PROCESING
INŽENjERSKA KNjIŽARA
EKONOMSKI INDIKATORI
i primena
pomoću specijalizovanih softverskih
aplikacija najnovije generacije
EKONOMSKI INDIKATORI
46 Ekonomska analiza procesnih
postrojenja – trend u 2010. godini
OGLAŠIVAČI
ALTIM
CWG BALKAN
ELEKTROVOJVODINA
ELMARK
IMI INTERNATIONAL
LINDE GAS SRBIJA
MESSER
MIKRO KONTROL
PANKLIMA
PETROPROCESS
PROING
PROTENT
RB KOLUBARA
SAGAX
SGS
TE NIKOLA TESLA
TERMOVENT KOMERC
ZAVOD ZA ZAVARIVANJE
WILO
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
3
PT
Uvodnik
Uvodnik
Srbislav Genić, glavni i odgovorni urednik
Poštovane koleginice i kolege,
N
ačin izražavanja u različitim oblastima tehnike je veoma jednostavan i prilično uprošćen u odnosu
na govorni jezik ili jezik koji se koristi u drugim oblastima ljudske delatnosti. U kombinaciji sa
brojevima, koji su neophodni prateći elemenat svih tehničkih tekstova, jezik tehnike na prilično
jednostavan i jednoznačan način treba da opisuje tehničke uređaje i sisteme, da iznosi zapažanja o njihovom radu, uočenim nedostacima, mogućnostima poboljšanja, itd.
U pravnom smislu tehnički termini imaju jedinstveno značenje propisano zakonima, pravilnicima i
standardima, pa tako tehnička terminologija ima svoj specijalizovani rečnik, koji ne mora da važi u drugim
oblastima života. Radi kvalitetne i sažete komunikacije precizni tehnički termini (i njihove formalno priznate
i dokumentovane definicije) moraju biti podržani od strane najobrazovanijeg dela javnosti, a u tehnici su to
inženjeri. Ostali pojmovi koji se u tehnici koriste, a pogotovo u terenskom radu ili u komunikaciji sa nedovoljno tehnički obrazovanom populacijom, mogu imati i druga značenja i veoma često se direktno preuzimaju iz drugih jezika. Npr. u oblasti mašinske tehnike postoji veliki broj termina koji se koristi u našoj zemlji,
a da nemaju nikakve veze sa našim jezikom: prirubnica = flanša = flange (engleski), zaptivač = dihtung =
dichtung (nemački).
Postoji nekoliko jednostavnih pravila koja se koriste u tehničkom izražavanju. Jedno od njih je korišćenje
pasiva umesto aktiva. Na primer:
• aktiv: Izmerili smo debljinu zida posude 6 mm.
• pasiv: Izmerena debljina zida posude iznosi 6 mm.
U prvoj rečenici, subjekat mi, deluje na posudu koja predstavlja objekat, dok je merenje akcija (dejstvo).
U drugoj rečenici subjekat je posuda i nema akcije; pasivna konstrukcija podrazumeva akciju. U tehnici prva
rečenica se smatra nepoželjnom, jer se odnosi na njenog autora (mi). Većina nastavnika i profesora od svojih slušalaca (učenika i studenata) traži da se koristiti drugi primer, jer je od veće važnosti šta je urađeno (u
primeru šta je izmereno), nego ko je nešto uradio. Ako je neophodno da se pomene vršilac radnje, koristi se
sledeća konstrukciju: Izmerena debljina zida posude, od strane ...., iznosi 6 mm.
Od važnosti je i ton kojim se autor teksta obraća čitaocu, jer pokazuje istovremeno i odnos autor čitalac. Ton kojim se piše treba da bude profesionalan i jezgrovit, i ne sme ostavljati dilemu bilo kakve vrste.
Čitanjem tuđih tekstova stiče se pojam kako treba koristiti ton obraćanja potencijalnom čitaocu. Na primer:
• kolokvijalni ton: Hemijska reakcija se ne može ostvariti bez odgovarajuće temperature, pritiska i
prisustva reaktanata.
• stručni ton: Neophodan uslov za odvijanje hemijske reakcije su odgovarajući radni uslovi: temperatura, pritisak i koncentracije reaktanata.
Postoji i problem u stilskom balansiranju raspoloženja, što je posebno važno za zaključke tekstova,
kada je potrebno ukratko protumačiti glavne rezultate rada. Na primer:
• grandiozni stil: Rezultati sprovedenih 8 merenja nas dovode do zaključka da je lokalni otpor klapne
u tesnoj vezi sa prečnikom klapne i brzinom strujanja.
• depresirajući stil: Na osnovu samo 8 izvršenih merenja nismo u mogućnosti da sa sigurnošću
povežemo lokalni otpor klapne sa prečnikom klapne i brzinom strujanja.
• balansirani stil: Na osnovu 8 izvršenih merenja, a imajući u vidu iskustva drugih istraživača, sa velikom sigurnošću se pretpostavlja da ključni uticaj na lokalni otpor klapne imaju njen prečnik i brzina stru4
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
PT
Uvodnik
janja fluida, ali je neophodno izvršiti dalja istraživanja radi uspostavljanja statistički čvrste veze pomenutih
parametara.
Postoji i ceo niz drugih pravila o kojima treba voditi računa pri pisanju tehničkih tekstova, koja se tiču
formiranja pasusa, navođenja literature, upotrebe mernih jedinica, itd. Takođe, postoji i niz grešaka koje se
često ponavljaju u tehničkim tekstovima:
• umesto „brojna vrednost“ treba pisati „brojčana vrednost“;
• umesto „velika većina podataka“ treba pisati samo „većina podataka“;
• umesto „veliki pritisak“ treba pisati „visok pritisak“ što važi i za druge veličine stanja;
• umesto „konstruktivne karakteristike“ treba pisati „konstrukcione karakteristike“.
Ovakvih primera ima previše da bi bili navedeni u ovom uvodniku, ali se nadam da je jasno da se lica
koja se bave tehnikom, a pre svega inženjeri, moraju obrazovati i u ovom smislu, pre svega radi uspešnijeg
obavljanja svog posla, a samim tim i zbog podizanja ugleda inženjerske struke.
Srbislav Genić, glavni i odgovorni urednik
[email protected]
Pristupnica u članstvo Saveza mašinskih i elektrotehničkih inženjera i tehničara
Srbije (SMEITS)
Pristupnica Društvu za procesnu tehniku
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
5
PT
Procesna tehnika
Redakcioni odbor
Br.
Ime i prezime
Preduzeće, adresa
1
Srbislav Genić
Mašinski fakultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd
2
Branislav Jaćimović
Mašinski fakultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd
3
Ioan Laza
4
Radenko Rajić
Universitatea “Politehnica” dinTimisoara, Facultatea de Mecanica, B-dul M. Viteazu 1,
Timisoara
VIŠSS TEHNIKUM TAURUNUM, Nade Dimić 4, Zemun - Beograd
5
Ivan Radetić
Pro-Ing, Zaplanjska 86, Beograd
Izdavački savet
6
Br.
Ime i prezime
Preduzeće, adresa
1
Aleksandar Dedić
Šumarski fakultet Beograd, Kneza Višeslava 1, Beograd
2
Aleksandar Stanković
SAGAX, Radoja Domanovića 16, Beograd
3
Blagoje Ćirković
BET, Tadeuša Košćuška 55, Beograd
4
Bojan Nikolić
JKP Beogradske elektrane, Savski nasip 11, Novi Beograd
5
Branko Živanović
Naftna industrija Srbije, RN Pančevo, Spoljnostarčevačka 199, Pančevo
6
Vojislav Genić
Siemens IT Solutions and Services
7
Goran Bogićević
JKP Beogradske elektrane, Savski nasip 11, Novi Beograd
8
Goran Vujnović
Aqua Interma Inženjering, Bulevar oslobođenja 337c, Beograd
9
Darko Jovanović
SGS Beograd, Bože Janković 39, Beograd
10
Dejan Gazikalović
FRIGOMEX, Mihaila Šolohova 66c, Beograd
11
Dejan Cvjetković
CD System, Jovana Rajića 5b, Beograd
12
Dimitrije Đorđević
Termoenergetika, V.J. 1/IV, Lučani
13
Dorin Lelea
14
Dušan Elez
Universitatea “Politehnica” dinTimisoara, Facultatea de Mecanica, B-dul M. Viteazu 1,
Timisoara
ATM Control Beograd, Bulevar Mihajla Pupina 129, Novi Beograd
15
Zoran Bogdanović
Pionir Beograd, Fabrika Subotica, Senćanski put 83, Subotica
16
Zoran Nikolić
Messer Tehnogas, Banjički Put 62, Beograd
17
Ilija Kovačević
Pro-Ing, Zaplanjska 86, Beograd
18
Ljubiša Vladić
JKP Beogradske elektrane, Savski nasip 11, Novi Beograd
19
Marko Malović
Messer Tehnogas, Banjički Put 62, Beograd
20
Miloš Banjac
Mašinski fakultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd
21
Miroslav Stanojević
Mašinski fakultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd
22
Mihajlo Milovanović
NESTLÉ ICE CREAM SRBIJA Beograd, Banovački put bb, Stara Pazova
23
Nebojša Pantić
Messer Tehnogas, Banjički Put 62, Beograd
24
Nenad Petrović
LABELPRO, Carice Milice 11, Beograd
25
Nenad Ćuprić
Šumarski fakultet Beograd, Kneza Višeslava 1, Beograd
26
Predrag Milanović
Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju, Njegoševa 12, Beograd
27
Rade Milenković
Paul Scherrer Institut, WBBA 203, 5232 Villigen-PSI, Switzerland
28
Radoje Raković
Pro-Ing, Zaplanjska 86, Beograd
29
Saša Jakimov
TRACO, Ljube Davidovića 55/6, Beograd
30
Suzana Mladenović
Vatrosprem proizvodnja, Kumodraška 240, Beograd
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
PT
Društvo za procesnu tehniku
24. međunarodni kongres o procesnoj industriji
Procesing ’11
Poštovane koleginice i kolege,
D
vadeset četvrti međunarodni kongres o procesnoj industriji – Procesing 2011, u organizaciji SMEITS‑a,
Društva za procesnu tehniku – održaće se u hotelu NORCEV***, u Nacionalnom parku Fruška gora, od
1. do 3. juna 2011. Težište rada Kongresa čine radovi sa tematikom inženjerske prakse vezane za problematiku, stanje i izglede u procesnoj industriji.
Naučno‑stručni i Organizacioni odbori izabrali su tematske oblasti Procesinga 2011, koje pokrivaju
praktično sve domene procesnog inženjerstva. Poželjno je da radovi koji se pripremaju za skup budu vezani za primenu inženjerskih znanja potrebnih pri rešavanju problema u oblastima: projektovanja i razvoja
procesa i postrojenja procesne i drugih industrija; konstruisanja mašina, aparata i uređaja; pripreme i
vođenja izgradnje i montaže industrijskih postrojenja; industrijskih i laboratorijskih merenja; ispitivanja i
atestiranja materijala, proizvoda, mašina i aparata; istraživanja i razvoja nove opreme i industrijskih sistema; nastave u školama i na fakultetima; organizacije i upravljanja.
Pozivamo vas na saradnju u pripremama i održavanju Procesinga 2011, sa uverenjem da ovaj naš
tradicionalni skup ima značajnu ulogu u razvoju procesne tehnike i industrije.
ORGANIZACIONI ODBOR
Procesinga 2011
Sreda , 1. jun 2011.
8
10.00–14.00
Prijavljivanje učesnika i uručivanje kongresnog materijala
12.00–14.00
Okrugli sto i odabrano tematsko predavanje
– Oprema pod pritiskom
– Direktive Evropske unije i nacrti nacionalnih Pravilnika
Moderatori: Zoran Bakić, Aleksandar Petrović,
Bogdan Gnjatović, Ilija Kovačević
14.00–15.00
Otvaranje 24. kongresa – Procesinga 2011
Uvodna reč, predsednika Organizacionog odbora
Predstavljanje programa rada Kongresa
Obraćanje počasnih gostiju, predstavnika pokrovitelja i
sponzora
Zvanično otvaranje Kongresa
Dodela povelja:
1. najboljim studentima
2. za doprinos u oblasti procesne tehnike
15.00–17.00
Koktel dobrodošlice
17.00–18.30
Okrugli sto Oprema pod pritiskom – pitanja i odgovori
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Društvo za procesnu tehniku
PT
Četvrtak , 2. jun 2011.
9.00–10.30
Izlaganje radova 3.1–3.10 III tematske grupe: PROJEKTOVANjE, IZGRADNjA, EKSPLOATACIJA I
ODRŽAVANjE PROCESNIH POSTROJENjA
Sala I
(velika sala)
9.00–10.30
Izlaganje radova 4.1–4.10 IV tematske grupe: KONSTRUISANjE, IZRADA, ISPITIVANjE I MONTAŽA
PROCESNE OPREME
Sala II
10.30–10.45
Pauza
10.45–12.00
Predstavljanje sponzora
12.00–12.15
Pauza
12.15–14.00
Izlaganje radova 2.1–2.10 II tematske grupe: PROCESNE TEHNOLOGIJE
Sala I
(velika sala)
12.15–14.00
Izlaganje radova 3.11–3.14 III tematske grupe: PROJEKTOVANjE, IZGRADNjA, EKSPLOATACIJA I
ODRŽAVANjE PROCESNIH POSTROJENjA
Izlaganje radova 4.11–4.13 IV tematske grupe: KONSTRUISANjE, IZRADA, ISPITIVANjE I MONTAŽA
PROCESNE OPREME
Izlaganje radova 5.1–5.4 V tematske grupe: INŽENjERSTVO ŽIVOTNE SREDINE I ODRŽIVI RAZVOJ,
ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE, ZAŠTITA RADNE SREDINE, RACIONALNO KORIŠĆENjE ENERGIJE, OBNOVLjIVI IZVORI ENERGIJE
Sala II
14.00–15.00
Izlaganje radova 2.1–2.10 II tematske grupe: PROCESNE TEHNOLOGIJE
Sala I
(velika sala)
15.00–19.00
Izlet
Sala I
(velika sala)
15.00–19.00
Svečana večera
Petak , 3. jun 2011
9.00–10.30
Izlaganje radova 5.5–5.14 V tematske grupe: INŽENjERSTVO ŽIVOTNE SREDINE I ODRŽIVI RAZVOJ,
Sala I
ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE, ZAŠTITA RADNE SREDINE, RACIONALNO KORIŠĆENjE ENERGIJE, OBNOV- (velika sala)
LjIVI IZVORI ENERGIJE
9.00–10.30
Izlaganje radova 6.1–6.7 VI tematske grupe: OSNOVNE OPERACIJE, APARATI I MAŠINE U PROCESNOJ INDUSTRIJI
Sala II
Izlaganje radova 1.1–1.3 I tematske grupe: TEHNIČKA REGULATIVA I SISTEMI KVALITETA
10.30–10.45
Pauza
10.45–12.00
Predstavljanje sponzora
12.00–12.15
Pauza
12.15–13.15
Okrugli sto
Sala I
(velika sala)
13.15–13.45
Konferencija Društva za procesnu tehniku SMEITS‑a
Sala I
(velika sala)
13.45–14.00
Zatvaranje Kongresa
Sala I
(velika sala)
14.00
Sala I
(velika sala)
Optoštajni ručak
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
9
PT
Inženjerska praksa
Pumpe - izbor i specifikacija
Igor Martić, Goran Mandić
P
ri izboru pumpe, ključno je da karakteristike pumpe odgovaraju sistemskim zahtevima i termo-fizičkim svojstvima tečnosti za koju se koristi. Ovi faktori obuhvataju
ulazne uslove, potreban protok, razliku pritisaka, viskoznost
itd. Kvalitet tečnosti treba da ostane nepromenjen posle prolaza kroz pumpu. Takođe, odgovarajući materijal, viskoznost,
osetljivost na smicanje i prisustvo čestica u tečnosti, su važni
prilikom razmatranja izbora pumpe. Inženjerske primene se
uglavnom svode na dve glavne kategorije, centrifugalne ili
pumpe koje rade na principu potiskivanja određene zapremine
fluida (zapreminske). Rad ovih pumpi je veoma različit, stoga
izbor pumpe treba da se zasniva na jedinstvenim parametrima
procesa.
pumpe, neke specifične potrebe nalažu upotrebu zapreminskih
pumpi. Zbog svojih konstrukcionih osobenosti i mogućnosti
da upravljaju protokom u zavisnosti od ulaznog pritiska, ZP
obezbeđuju visoku efikasnost u većini slučajeva, čime se
smanjuju troškovi energije i troškovi održavanja.
Centrifugalne pumpe - CFP
Centrifugalne pumpe se češće od drugih tipova koriste
u procesnoj industriji, termotehnici, termoenergetici i hidroenergetici. Imaju široki dijapazon primene, a dostupne su
u velikom opsegu dimenzija i kapaciteta. Prednosti CFP su:
kontinualan protok, relativno jednostavna konstrukcija, niska
nabavna cena, male dimenzije, niski troškovi održavanja i miran rad.
Zapreminske pumpe - ZP
Iako se inženjeri uglavnom opredeljuju za centrifugalne
Tabela 1. Uporedne karakteristike CFP i ZP
CFP
ZP
Pumpa prenosi energiju
na tečnost, što dovodi
do povišenja pritiska
na potisu. Rezultat je
strujanje tečnosti
Pumpa zahvata
određenu količinu
tečnosti i potiskuje od
usisnog ka potisnom
otvoru. Prvo se ostvaruje
strujanje, a zatim dolazi
do povišenja pritiska na
izlazu.
Karakteristike
Protok varira sa
promenom pritiska
Protok ostaje stalan
nezavisno od promena
pritiska
Viskoznost
Sa povećanjem viskoznosti smanjuje se
efikasnost
Efikasnost raste sa
povećanjem viskoziteta
tečnosti
Efikasnost
Maksimalna efikasnost
je ostvariva samo u
jednoj tački i opada
sa udaljavanjem od te
tačke.
Efikasnost se povećava
sa povišenjem pritiska
Tečnost mora biti u
pumpi pre startovanja.
Suva pumpa ne može
da radi.
Podpritisak se stvara na
usisnom ventilu. Nije
potrebno da je pumpa
nalivena tečnošću pri
startovanju.
Mehanički
princip rada
Radni uslovi
na usisu
10
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Slika 1.
Karakteristični radni opseg različitih
tipova pumpi
Uporedne karakteristike CFP i ZP
CFP i ZP imaju različit odziv na promene parametara u
sistemu, pa je važno proceniti sistemske zahteve pre nego što
se izvrši izbor pumpe. U tabeli 1 su prikazane konstruktivne
razlike između ovih pumpi, kao i radni pritisak, viskoznost,
ulazni uslovi strujanja tečnosti i efikasnost.
Opseg rada
Opseg radnih režima pumpi je kompleksniji nego sama
podela na CFP i ZP i zavisi od više parametara. ZP obuhvataju različite tipove pumpi, a to su: klipne, zupčaste, zavojne i pumpe sa dijafragmom (membranom), itd. Sa druge
strane, centrifugalne pumpe, kod kojih se kinetička energija
rotirajućih elemenata prenosi na tečnost, mogu biti (u odnosu
na smer strujanja) radijalne, dijagonalne (radiaksijalne) i aksijalne. Da bi se pristupilo izboru tipa pumpe, neophodno je
PT
Inženjerska praksa
definisanje najmanje dva podatka: protoka i napora (visine
dizanja). Ostali parametri od značaja, kao što su kavitacijska
rezerva, radna temperatura i pritisak, prisustvo čvrste faze,
itd., su od značaja prilikom naručivanja pumpe. Ove podatke
zahtevaju proizvođači radi preciznijeg izbora. Na slici 1 prikazan je karakteristični radni opseg nekoliko tipova pumpi
[1].
Tehnički zahtevi
Na osnovu uslova sistema u kome se koristi pumpa,
tipa pumpe, eksploatacionih i pogonskih uslova, definišu se
tehnički zahtevi za odabir pumpe, navedeni u tabeli 2.
gde je efikasnost u %, H je napor pumpe u m, a V je protok u
m3/h . Područje primene jednačine je H=15÷90 m, V=22÷230
m3/h.
Efikasnost se kreće od 50% za manje pumpe do 90% za
velike.
Centrifugalne pumpe – opseg radnih parametara
Jednostepene pumpe za protok V=3÷1200 m3/h i napor do
H=150 m
Višestepene pumpe za protok V=4÷2500 m3/h i napor do
H=1700 m
Tabela 3.
Tabela 2. Tehnički zahtevi za izbor pumpe
Kućište
Livena kućišta pumpe omogućavaju efikasno pretvaranje energije, preko radnog kola pumpe, u energiju pritiska. Kućišta sa difuzorom smanjuju gubitke i
povećavaju efikasnost u širokom opsegu kapaciteta, pri
čemu najveću efikasnost imaju visoko pritisne pumpe sa
više potrošača.
Radno kolo
pumpe
Radna kola zatvorenog tipa su mnogo efikasnija. Pumpe
sa otvorenim radnim kolom se koriste za viskozne
tečnosti, tečnosti koje sadrže čvrste materije i za opštu
upotrebu.
Zaptivanje
Zaptivanje rotirajućih delova mora biti adekvatno
izvršeno u cilju sprečavanja isticanja da ne bi to uticalo negativno na efikasnost transporta tečnosti. Zaptivni prstenovi su iz kategorije bezkontaktnih zaptivki
i mehaničkih čeonih zaptivki. Bezkontaktne zaptivke
se vrlo često koriste kod mašina sa brzorotirajućim
elementima pokretanih strujanjem gasa. Mehanički
čeoni zaptivači omogućavaju odličnu zaštitu od većih
propuštanja.
Ležajevi
Materijali
Efikasnost pumpi (h) se može proceniti na osnovu izraza
h = 80 - 0.937 $ H + 0.00546 $ H $ V - 0.0000151 $ H $ V2
+ 0.0058 $ H2 - 0.0000303 $ H2 $ V2 + 0.0000000835 $ H2 $ V2
200
1000
2000
Efikasnost, %
45
62
70
75
78
80
Opseg protoka V=0,2÷1150 m3/h
Napor do H=15 km
Efiksnost h=50÷80%
Klipne pumpe – opseg radnih parametara
Opseg protoka V=2÷22500 m3/h
Napor do H=300 km
Tabela 4.
Snaga, kW
5
7,5
15
30
100
350
Efikasnost, %
62
70
80
85
88
90
Električni motori i turbine
i
Uobičajena vrednost za kavitacijsku rezervu iznosi
NPSH=1,2÷8 m.
Efikasnost pumpe
100
Rotacione pumpe – opseg radnih parametara
HEURISTIČKA PRAVILA ZA PUMPE
Kavitacijska rezerva
n $ V0,5
36000 ' 51000
50
Opseg protoka V=4,5÷22500 m3/h
Napor do H=12 m
Efiksnost h=65÷85%
Nerđajući čelici se koriste veoma često. Materijal treba da
bude tako izabran da smanji troškove održavanja, a da se
pri tome izbegne materijal koji hemijski reaguje sa radnim fluidom, odnosno da nema koroziju ili erozije materijala ili kontaminacije tečnosti.
NPSH0,75 =
22,5
Aksijalne pumpe – opseg radnih parametara
Faktori koje treba uzeti u razmatranje prilikom izbora
tipa ležaja su broj obrtaja vratila, maksimalno dozvoljena
asimetričnost vratila, analiza kritičnih brzina, opterećenje
radnog kola, itd.
U opsegu V=1÷5000 m3/h, n=725÷12000 o/min
NPSH=1,2÷22 m može se koristiti jednačina
Protok, m³/h
Efikasnost motora je u opsegu 85÷95% za električne motore, 42÷78% za parne turbine, 28-38% za gasne motore i turbine.
Za snage do 75 kW uvek se koriste električni motori.
Maksimalna snaga elektromotora je do 15 MW. Sinhroni motori imaju minimalni broj obrtaja 150 o/min.
Parne turbine se retko koriste za snage manje od 75 kW.
Literatura
[1] Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, McGraw Hill,
New York, 1997.
[2] GPSA Engineering Data Book, Natural Gas Processors
and Suppliers Association, 1972.
[3] Evans, E L., Equipment Design Handbook for Refineries and Chemical Plants, Gulf Publishing Co., Houston,
1979.
[4] Branan C. R., Rules of Thumb for Chemical Engineers,
Gulf Professional Publishing, Houston, 1998.
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
11
PT
Inženjerska praksa
[5] Pope J. E., Rules of Thumb for Mechanical Engineers,
Gulf Professional Publishing, Houston, 1996.
[6] Cheremisinoff, N. P., Fluid Flow Pocket Handbook,
Gulf Publishing Co., Houston, 1984.
[7] McAllister E. W., Pipe Line Rules of Thumb Handbook,
Gulf Publishing Co., Houston, 1993.
[8] Ludwig, E. E., Applied Process Design for Chemical
and Petrochemical Plants, Gulf Publishing Co., Houston,
1977.
Autori
Igor Martić, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Kraljice Marije 16,
11000 Beograd
tel. 069/300-9909
e-mail: [email protected]
Goran Mandić, Mašinski fakultet
Univerziteta u Beogradu, Kraljice
Marije 16, 11000 Beograd
tel. 064/888 36 20
e-mail: [email protected]
Diplomirao je na Mašinskom fakultetu u
Beogradu jula 2010, na odseku za Procesnu tehniku i zaštitu životne sredine.
Student doktorskih studija Mašinskog
fakulteta Univerziteta u Beogradu od
novembra 2010. Učestvovao na nekoliko projekata iz oblasti
centralnog grejanja.
2003 - Završena Viša tehnička
mašinska škola – Zemun.
2011 – trenutno u fazi izrade završnog
MSc rada na Mašinskom fakultetu
Univerziteta u Beogradu, smer: Procesna tehnika i zaštita
životne sredine
Od 2004 radi u JP Srbijagas na poslovima vodećeg ispitivača
u Laboratoriji za gasnu tehniku, a od početka 2011. godine na
poslovima Tehniče kontrole unutrašnjih gasnih instalacija kod
industrijskih potrošača.
PT
Inženjerska praksa
Umeci za poboljšanje isticanja rastresitih materijala iz bunkera i silosa
Nenad Ćuprić, Predrag Milanović, Mihailo Milanović
S
kladištenje rastresitih (sipkastih) materijala u bunkerima
i silosima u velikoj meri je zastupljeno u procesnoj industriji. Skladište se materijali različitog porekla i fizičkih i
hemijskih svojstava, od finih prahova kao što su brašno i kakao
prah, do zrnastih i granularnih. Pri njihovom skladištenju javljaju se sledeći problemi:
• Pojava svodova (lukova) - materijal formira svod
iznad otvora za pražnjenje što dovodi do prekida toka. Mogu
se formirati dva osnovna tipa svoda. Prvi tip nastaje kao posledica koehezionih sila dovoljnog intenziteta da premoste
dimenzije otvora za pražnjenje, a drugi kao posledica formiranja čvrste strukture iznad otvora uklapanjem i međusobnim
oslanjanjem grumenova materijala.
• Pojava levka u materijalu - materijal koji se nalazi
direktno iznad otvora za pražnjenje ističe, dok ostatak miruje
i ostaje u silosu i kada se ceo centralni deo materijala isprazni.
• Pojava nepravilnog intenziteta toka materijala protok materijala znatno varira ili osciluje oko zadatog, tj.
zahtevanog.
• Naglo isicanje - prisustvo vazduha ili gasova unutar
šupljina materijala znatno smanjuje trenje materijala o zidove posude, što dovodi do naglog, nekontrolisanog isicanja.
• Mrtve zone - mesta na kojima se materijal dugo
zadržava uzrokuje pogoršavanje isticanja i kvaliteta materijala usled neočekivano dugog skladištenja.
• Taloženje - pojava materijala koji se ne može isprazniti gravitacionim tokom.
• Segregacija - razdvajanje čestica i pojava nehomogenosti materijala koje dovodi do otežanog protoka ili gubitka kvaliteta materijala.
• Abrazija česica materijala - dovodi do problema pri
pražnjenju, gubitka kvaliteta materijala i može dovesti do
teških mehaničkih oštećenja.
Navedene pojave izazivaju smanjenje protoka, dovode do
pojave zastoja, povećavaju troškove održavanja, što sve zajedno dovodi do porasta ukupnih troškova proizvodnje.
U cilju rešavanja navedenih problema, tokom proteklih
nekoliko decenija vršena su mnoga ispitivanja, što je rezultovalo definisanjem određenih smernica i standarda za projektovanje bunkera i silosa. Dosadašnja praksa je kao polaznu osnovu za konstruisanje bunkera i silosa uzimala ugao
nasipanja (angle of repose). Pokazalo se da daleko važniji
uticaj ima ugao trenja između materijala i zidova silosa, kao
i karakteristike tečenja materijala. Ipak, glavni uticaj na konstrukciju ima izbor oblika silosa i bunkera.
Veliki broj različitih dodatnih uređaja za silose i bunkere
konstruisan je radi poboljšanja toka sipkih materijala. Najšira
14
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
klasifikacija dodatnih uređaja za poboljšanje pražnjenja
obuhvata dve kategorije:
1. Aktivne uređaje, gde spadaju pneumatski uređaji,
vibratori i mehanički uređaji;
2. Pasivne uređaje, gde spadaju razne modifikacije
konstrukcije, antifrikcione obloge za zidove i postavljanje
umetaka.
Jedno od rešenja, koje se pokazalo kao uspešno, je postavljanjem umetaka koji se mogu definisati kao statički deo opreme, montirani u unutrašnjost posude. Dimenzije i položaj
umetka zavise od različitih faktora kao što su geometrija
rezervoara, fizička svojstava zrnastog materijala, spoljni i
radni uslovi, itd. Iz navedenih razloga dimenzije i položaj
umetaka se najčešće određuju eksperimentalnim putem za
svaki konkretan slučaj.
Režimi isticanja
Postoje dva osnovna režima gravitacionog isticanja čvrstih
materijala kroz posude sa konusnim delom i otvorom na dnu,
prikazana šematski na slici 1.
Slika 1.
Režimi gravitacionog tečenja – maseni
(A) i jezgrasti (B)
Hidrauličko isticanje je predstavljeno na slici 1A i
karakteristično je po tome da se ceo sadržaj posude ravnomerno prazni, obezbeđujući princip FIFO (First In First Out).
Naziva se još i maseno isticanje (mass flow). Sa druge strane,
pri levkastom isticanju samo deo sadržaja u centralnom delu
posude ističe, dok ostatak materijala u blizini zida posude prividno miruje (slika 1B). Ovakav režim se naziva i jezgrasto is-
PT
Inženjerska praksa
ticanje (funnel flow), čija je osnovna karakteristika LIFO (Last
In First Out).
U okviru evropskog standarda za proračun silosa i rezervoara EN1991-4 iz 2006. Godine u aneksu F definisani su
navedeni tipovi protoka i dati su dijagrami na osnovu kojih
se može odrediti tip protoka za silos sa konusnim ili linijskim
levkom. Tačno određivanje tipa protoka nije obuhvaćeno
ovim standardom. Takođe, ovaj standard ne obuhvata silose
sa umecima za poboljšanje protoka. Pod pojmom silosa su
obuhvaćeni i bunkeri i koševi.
U zavisnosti od tehničkih zahteva i radnih uslova ova dva
radna režima imaju svoje prednosti i nedostatke. U tabeli 1
prikazane glavne karakteristike ova dva režima.
Tabela 1. Poređenje masenog i jezgrastog režima isticanja rastresitih materijala
Maseni režim
Jezgrasti režim
Karakteristike
Nema mrtvih zona.
Koristi se cela zapremina posude za
tečenje materijala, tzv. “First In First
Out” protok.
• Smanje segregaciju (raslojavanje) i abraziju čestica;
• Razbijaju grudvice materijala i utiču na smanjenje
nastajanja prašine;
• Omogućuju gravitaciono isticanje materijala iz posude;
• Osiguravaju kontinualan protok i kroz manje izlazne
otvore;
• Povećavaju protok materijala;
• Osiguravaju protok kod posuda sa manje strmim zidovima;
• Omogućuju mešanje materijala na izlazu;
• Smanjuju napone u materijalu i ubrzavaju deaeraciju.
Pored navedenog, umeci za korekciju toka u silosima
služe kao razdvajači – spliteri prilikom odvajanja nemagnetnih od magnetnih čestica kod suvih zrnastih materijala,
a koriste se i za mešanje i homogenizaciju materijala u silosima.
Postoje mrtve zone.
Protok se javlja samo u centralnom
delu (jezgru) posude, tzv. “Last In
First Out” protok.
Prednosti
Manje je raslojavanje i zgrud- Mali pritisci na zidove posude prinjavanje
materijala
prilikom likom tečenja materijala.
pražnjenja.
Mala brzina klizanja čestica uz zidove rezervoara što smanjuje abraziju čestica i habanje zidova.
Nedostaci
Veliko opterećenje na posudu prilikom tečenja materijala
Abrazija i erozija čestica, habanje
zidova posude, usled velikih brzina
čestica.
Mali odnos zapremine posude po
visini
Pojava rasipanja materijala, zgrudnjavanje.
Brzina pražnjenja rezervoara varira
sa vremenom, pa se ne može tačno
predvideti vreme pražnjenja rezervoara.
Kontinualan protok rastresitih materijala se u mnogim
slučajevima postiže posudama sa glatkim i strmim zidovima.
Međutim, u praksi nije uvek izvodljivo projektovanje i instalacija posuda sa odgovarajućom geometrijom jer mnogi
rastresiti materijali imaju nedovoljno poznata i promenljiva
svojstva tečenja. Pored toga, postoje i ograničenja u pogledu
prostora, tako da se zbog neophodnih strmih zidova gubi znatan deo kapaciteta silosa i bunkera.
Iako na prvi pogled deluje nelogično, ubacivanjem
odgovarajućih umetaka u silose i bunkere može da se
poboljša kontinualno i pouzdano isticanje materijala, kao i
znatno smanjiti nagib zidova što rezultuje povećanjem kapaciteta silosa i bunkera.
Slika 2.
Vreme pražnjenja rezervoara (u sekundama) bez (A), i sa umetkom (B)
Na slici 2, prikazani su rezultati ispitivanja pri isticanju zrnastog materijala iz rezervoara bez umetka (2A)
i sa umetkom (2B). Sa slike se vidi da se postavljanjem
umetka sa obrnutim konusom obezbeđuje ravnomernije,
brže i pouzdanije isticanje materijala nego što je to slučaj
bez umetka.
Efekti ugradnje umetka
Pri gravitacionom isticanju rastresitih materijala dolazi do
pojave trenja klizanja između materijala i zidova posude, kao i
trenja između čestica materijala. Materijal neće isticati sve dok
gravitacione sile koje deluje na čestice materijala ne bude veća
od sila trenja. Umeci imaju ulogu da omoguće kontinualno isticanje materijala kao i da:
Slika 3.
Karakteristične zone unutar materijala koje se javljaju
prilikom pražnjenja silosa i bunkera bez umetka (A) i sa
nejednokrakim obrnutim konusnim umetkom (B)
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
15
PT
Inženjerska praksa
Karakteristične zone unutar materijala koje se javljaju prilikom pražnjenja silosa i bunkera bez umetka i sa nejednokrakim obrnutim konusnim umetkom prikazane su na slici 3 (A)
i (B). To su: zona ravnomernog toka, sloj unutrašnjeg terenja,
zona kvazi mirovanja, zona ubrzanog toka, sloj trenja na zidovima, donja zona kvazi mirovanja.
Vrste umetaka
Konusni umetak (slika 4A) stvara dva toka – centralni, gde strme ivice konusa poboljšavaju maseni protok, i
spoljašnji tok koji je prstenast. Obrnuti konusni umetak
(Slika 4 B i 4 V -”Kineski šešir”) stvara prstenasti tok, dok
klinasti umetak (Slika 4G) formira dva strujna toka istog oblika, čime se ubrzava isticanje materijala.
Slika 6. Cevni umetak
Cevni umetak koji se
postavlja pod uglom (slika
6) smanjuje tangencijalne
napone na zidovima konusnih posuda tako što
preusmerava materijal ka
izlaznom otvoru.
Ulazni razdelnik deli
ulazni mlaz, čime se postiže
ravnomernije nasipanje materijala u posudu, i sprečava
zgrudnjavanje (slika 5 G Ulazni razdelnik).
Zaključak
Slika 4.
Konusni umeci
Postavljanjem dva obrnuta V profila u obilku krsta
na prelazu cilindričnog u konusni deo posude (slika 5 A krstasti V profil) smanjuje se pritisak na zidove posude i
tako sprečavaju deformacije. U velikim rezervoarima gde
se skladište materijali osetljivi na pritisak, postavljaju se nizovi V ploča koje su pričvršćene za gornji deo rezervoara ili
plafon prostorije. Ploče se mogu slobodno pomerati u struji
materijala, što doprinosi smanjenju mrtvih zona tečenja.
Slika 5.
Različite izvedbe umetaka
Još jedan od načina na koji se mogu smanjiti naponi na zidove posude je postavljanje kružnih prstenova na unutrašnji
zid na različitim visinama (slika 5 B - Prestenasti umeci).
Za neke materijale kod kojih lako može doći do zgrudnjavanja, kao što su meki, elastični ili vlaknasti materijali,
postavljaju se rešetke (slika 5 V - Rešetkasti umeci). Pravilnim izborom rešetke sa dovoljno velikim otvorima postiže
se da je pritisak na umetak zanemarljiv.
16
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Prilikom određivanja parametara silosa i bunkera u većini
slučajeva osnovni cilj je da se postigne maseno (hidrauličko)
isticanje materijala i obezbedi FIFO princip. Poslednjih decenija su obavljena brojna istraživanja i definisane su smernice i standardi što, kao i uvek, ima za cilj olakšavanje konstruisanja i projektovanja bunkera i silosa, kao i smanjenje
verovatnoće pojave greški prilikom izbora parametara.
Dosadašnja iskustva su pokazala da je postavljanje
odgovarajućih umetaka iznad izlaznog otvora silosa i bunkera efikasan i jednostavan način za poboljšanje protoka
u slučaju masenog pražnjenja bunkera. Ujedno je to najprihvatljiviji način poboljšanja pražnjenja, sa stanovišta
održavanja i utroška energije kao i ostalih signifikantnih
faktora.
Literatura
[1] Jenkins S., Facts at your fingerprints - Hopper inserts
for improved solids flow, Chemical engineering, vol. 118,
no.4, pp. 26, 2011.
[2] Seville J., Tüzün U., Clift R., Processing of particulate
solids, Springer, Berlin, 1997.
[3] Chou C. S., Yang T. L., The effect of a flow corrective
insert upon flow patterns and wall stresses in a two-dimensional bin-hopper,VSP and Society of Powder Technology,
Japan 2004.
[4] Johanson J. R., Preventing solids flow problems in
feeders, bins, hoppers and stockpiles
[5] D’Arco A., Effects of aeration on the time uniformity
of the solids flow from silos loaded with radially segregated
solids, PhD Course in Chemical Engineering; University of
Salerno Department of Chemical and Food Engineering
[6]
JUS ISO 11697:1996. Osnove projektovanja
građevinskih konstrukcija, Opterećenja rastesitim materijalima
[7] Vukićević, S., Skladišta, Preving, Beograd ,1995.
[8] EN 1991-4: “Eurocode 1 –Action on structure - Part 4:
Silos and tanks”, English Version, May 2006, CEN, 107. pp
Inženjerska praksa
Autori
Nenad Lj. Ćuprić, Univerzitet u Beogradu, Šumarski fakultet, Kneza Višeslava 1,
tel: 011/3053830, faks: 011/2545485,
e-pošta: [email protected]
Od 1989 do 2004. je bio asistent na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu. Od 2004. zaposlen je
na Šumarskom fakultetu Univerziteta u Beogradu gde je docent na predmetu Mehanizacija u šumarstvu
na Katedri iskorišćavanja šuma. Pored nastave, angažovan je na poslovima projektovanja transportnih
i skladišnih sistema, kao i na izradi studija, ekspertiza, veštačenja itd. Objavio je preko 50 naučnih i
stručnih radova i redovni je učesnik projekata i studija finansiranih od strane nadležnih Ministarstava.
Predrag Milanović, IHTM – Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju u Beogradu, Njegoševa 12,
11000 Beograd
tel. 011/3640229
e-mail: [email protected]
Zaposlen kao viši naučni saradnik. Bavi se poslovima iz oblasti procesne tehnike, energetike, posebno racionalnim korišćenjem energije, primeni obnovljivih izvora energije i zaštitom životne sredine. Učestvovao je kao autor ili koautor u izradi više od 90 radova objavljenih u domaćim ili stranim
časopisima, simpozijumima i izložbma. Takođe učestvovao je u izradi više naučno-istraživačkih projekata kao istraživač ili rukovodilac. Od 2000. je predsednik URKE – Udruženja za racionalno korišćenje
obnovljivih izvora energije iz Beograda.
Mihailo Milanović, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Kraljice Marije 16, 11000 Beograd
tel. 064/287-41-79
e-mail: [email protected]
Student prve godine Master studija, Mašinskog fakulteta u Beogradu, smer Procesna tehnika i zaštita
životne sredine. Osnovne akademske studije upisao 2007. godine. 2010. godine stekao zvanje - Inženjer
mašinstva (B.Sc.). Tema B.Sc. završnog rada je : Pregled obnovljivih izvora energije. Korišćenje gasifikacije biomase za postrojenje za kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije ulazne snage do
500 kW. Stipendista ministarstva prosvete republike Srbije.
PT
PT
Inženjerska praksa
Heuristička pravila za procesnu opremu
Nikola Stojković, Nikola Budimir, Marko Jarić, Branislav Jaćimović, Srbislav Genić
H
euristika (st. grč. heurisko nađem, pronađem) je
veština i nauka o metodima u pronalaženju novih,
naročito naučnih činjenica i saznanja. Često se pojam heuristike koristi za opis strategija za donošenje odluka,
baziranih na lako dostupnim informacijama radi rešavanja
problema u različitim oblastima ljudskog ponašanja. Opšte
je poznat Arhimedov uzvik heureka (st. grč. našao sam) kada
je pri pri kupanju otkrio osnovni zakon hidrostatike. Heureka je radostan uzvik kada se reši neko teško pitanje, napravi
otkriće, itd.
U tehnici heuristika predstavlja metod rešavanja problema na osnovu iskustva. U osnovi heuristike je pronalaženje
dovoljno dobrog rešenja za kratko vreme i uz korišćenje
ograničenih resursa. U inženjerskoj praksi primena ovog
metoda uključuje korišćenje „preporuka“, „orijentacionih
vrednosti“ i publikovanih iskustava, uz donošenje intuitivnih odluka, baziranih na „zdravom razumu“.
Nedostatak ovog pristupa je da ne uključuje detaljni
prilaz problemu, već se uglavnom bavi proučavanjem posledica rešenih sličnih problema. Npr. ako je na više primera
uočeno da je pad pritiska u cevovodu zavistan od kvadrata
brzine strujanja tečnosti (što je tačno samo za hidraulički
glatke cevi), usvaja se ova konstatacija kao važeća i za bilo
koji problem koji treba da se reši, bez uključivanja parametara kao što su Rejnoldsov broj, hrapavost cevovoda, itd.
U ovom radu su predstavljene osnovne smernice i preporuke koje se odnose na rešavanje inženjerskih problema u
okviru procesne industrije. One su grupisane prema oblasti i
mogućnosti primene.
•
•
•
Ventilatori su strujne mašine koje se koriste za umereno
povišenje pritiska gasa (do 3%). Ukoliko je potrebno povisiti pritisak radnog fluida za 0,03÷2,75 bar upotrebljavaju se duvaljke, a za još veće povišenje pritiska koriste
se kompresori.
Politropske efikasnosti kompresora u zavisnosti od tipa
su:
• 76÷78% - za centrifugalne kompresore,
• ≈70% - za rotacione kompresore, i
• ≈50% - za kompresore sa tečnim prstenom.
„Jack’s cube rule“ prikazan u [1] se odnosi na strujanje
tečnosti u procesnim i energetskim sistemima i formulisan je pomoću dve jednačine koje glase
•
za cevovode prečnika DN 65 i veće
3
Vo = 4, 62 $ ^d + 0, 0508h •
18
za cevovode prečnika DN 50 i manje
jun 2011.
•
•
•
PROCESNA TEHNIKA
(1)
(2)
Simpson [2] je dao vrednosti za maksimalne brzine strujanja (w, m/s) na osnovu gustine fluida (ρ, kg/m³). Na
osnovu tih podataka može se formirati interpolaciona
jednačina:
w = - 17, 11 + 11, 64 $ exp ^t-0,09h (3)
Stvarna brzina mora biti manja od vrednosti dobijenih
jednačinom (3), jer pri većim brzinama može doći do
pojave erozije na cevovodu ili na drugim elemetima opreme. Za gasove i pare brzina ne sme prelaziti brzinu
zvuka i obično je ograničena na 30% od vrednosti
kritične brzine.
U [3] i [4] date su slične jednačine za procenu brzine strujanja fluida, a u [4] i prihvatljive vrednosti jediničnog pada
pritiska, kako je prikazano u tabeli 1.
Tabela 1.
Literatura
[3]
[4]
w, m/s
Radni medijum i tip transporta
Δp/L, Pa/m
Potisni cevovod iza pumpe
6 ∙du+1,2
4 ∙du+1,5
450
Usisni cevovod ispred pumpe
2 ∙du+0,4
2 ∙du+0,4
90
200 ∙du
60
110
Vodena para i gasovi
•
Strujanje fluida
Vo = 75, 8 $ d $ ^d + 0, 0508h3 •
Regulacioni ventili u sistemu automatskog upravljanja
funkcionišu najbolje ako pad pritiska pri strujanju fluida
kroz njih iznosi najmanje 0,7bar.
Jednostepenim centrifugalnim pumpama se mogu ostvariti protoci fluida do 1150 m³/h, dok se višestepenim
mogu ostvariti protoci do 2500 m³/h.
Transport čvrstih materijala
Zavojni transporteri (prenosni puževi)
Primenjuju se za transport sitnozrnastih materijala, a
izuzetno (uređaji specijalnih konstrukcija) i za prenos
komadastog materijala. Materijal koji se transportuje
može da bude i testast pod uslovom da se ne lepi o zidove transportera i po površini zavojnice. Pored toga,
ovi uređaji se primenjuju i kao uređaji koji obavljaju
pojedine tehnološke operacije (mešanje, ekstrudovanje).
• Uobičajeni ugao nagiba transportera iznosi 20º÷30º.
• Koristi se za transport materijala najčešće na udaljenosti 5÷10 m (maksimalno do 45 m).
• Kod transportera prečnika 0,3m moguće je transporovati do 85 m³/h materijala pri uobičajenom broju
•
PT
Inženjerska praksa
•
•
obrtaja od 60 o/min.
Potrošnja energije potrebne za transport materijala je
relativno mala.
Specifična snaga se kreće u granicama
Nspec = 1/75 ' 1/200 (kW/m) / (t/h)
Kofičasti elevatori
Pogodni su za transport sitnozrnastog i komadastog materijala u vertikalnom ili kosom pravcu (pod uglom 60º÷70º).
• Kofice za sitan materijal imaju zapreminu od 1÷3 dm3, a za
krupan materijal 15÷100 dm3.
• Uobičajena brzina transporta iznosi 0,5÷1,5 m/s, visina
transporta do 50m (ponekad i više).
• Specifična snaga se kreće u granicama
•
•
Nspec = 1/75 ' 1/150 (kW/m) / (t/h) .
Maksimalni kapacitet transporta koji se može ostvariti
upotrebom kofa dimenzija 500x500 mm iznosi 28,3 m3/h.
Trakasti transporteri
• Ugao nagiba pod kojim se vrši transport materijala treba
da je za 10° manji od ugla unutrašnjeg trenja (klizanja)
materijala koji se transportuje, u protivnom bi dolazilo
do proklizavanja materijala.
• Širina trake treba da je 2÷2,4 puta veća od dimenzija
najvećih komada i da je 4÷5 puta veća od srednje dimenzije komada.
• Kapaciteti trakastih transportere za rasipne materijale mogu iznositi i nekoliko stotina tona na čas, a u
specijalnim slučajevima i do 1000t/h. Dužina trakastog
transportera može biti i veća od 500m, a ograničena je
jačinom transportne trake.
• Povećanjem ugla nagiba bočnih valjaka, koji daju
olučast profil traci, povećava se kapacitet transportera
i do 25%.
• Normalni eksploatacioni uslovi za transportne trake su
-15÷60°C, a izrađuju se i specijalne trake za ekstremno
niske (-45°C) i visoke (100°C) temperature.
• Potrošnja energije potrebne za transport materijala je
relativno velika.
• Brzina trake je obično 1÷2 m/s, a kod nekih transportera
i do 5 m/s. Brzine trake manje od 0,75 m/s u načelu se
ne preporučuju, izuzev za transport komadastog materijala.
• Specifična snaga se kreće u granicama
•
•
•
•
•
•
•
Nspec = 1/10 ' 1/12 (kW/m) / (t/h) .
Kule za hlađenje
•
•
•
Maksimalno zasićenje vazduha na izlazu može biti veće
od 90%.
Najčešće se protok vode kroz kulu (gustina orošavanja,
protok vode sveden na puni poprečni presek aparata)
kreće u granicama od 0,7÷3,5 kg/(m²∙s), a masena brzina
vazduha (takođe svedena na puni poprečni presek aparata) 1,6÷2,8 kg/(m²∙s).
Voda se može ohladiti do temperature koja je za 2,5÷5°C
viša od temperature okolnog vazduha po vlažnom termometru.
Posude pod pritiskom
•
Posuda pod pritiskom je zatvorena posuda namenjena
zadržavanju gasova ili tečnosti na pritisku različitom od
atmosferskog.
Tabela 2.
Minimalna temperatura, °C
Maksimalna temperatura, °C
Radna
Proračunska
Radna
Proračunska
ambijentalna ÷ 100
120
–10 ÷ ambijentalna
radna – 5
100 ÷ 200
radna +20
–10 ÷ –25
radna –10
200 ÷ 300
radna +25
–25 ÷ –60
radna – 5
viša od 300
radna +30
niža od –60
radna
•
Nspec = 1/220 ' 1/360 (kW/m) / (t/h)
Ugradnja kugličnih ležajeva na valjke i doboše doprinosi uštedi energije i do 40%. Ako traka obavlja transport pod određenim nagibom, tada se obično računa sa
povećanjem snage od 0,003kW za svaku metar-tonu po
času.
Pneumatski transporteri
Omogućavaju velike kapacitete transporta (do 300 t/h).
Dužina voda kroz koji se materijal transportuje na ovaj
način može da bude i do jednog kilometra (najčešće do
400m), a visina dizanja 25÷50m. Pri ovome je moguća
kombinacija i horizontalnog i vertikalnog transporta.
Prečnici transportnih cevi iznose 40÷300mm.
Omogućuju transport materijala na više mesta istovremeno.
Mogućnost rada u vakumu ili pri niskim pritiscima.
Brzina transporta materijala iznosi 10÷30m/s.
Količina vazduha potrebna za prenos materijala zavisi
od njegove gustine, dužine puta prenošenja, visine dizanja itd., a kreće se od 3÷6 m³ vazduha po kilogramu
materijala.
Pneumatski transporteri zahtevaju 5÷10 puta veću snagu
od ranije navedenih; specifična snaga iznosi
Ako su u pitanju posude pod pritiskom proračunski pritisak i temperatura se biraju na sledeći način:
• proračunska temperatura se usvaja prema tabeli 2.
• proračunski pritisak se usvaja prema jednačini (u
pitanju su nadpritisci)
3, 5 bar
70 prad = - 1 ' 2, 5 bar
p pror = )
0, 9 + 1, 05 $ prad 70 prad 2 2, 5 bar
•
Koeficijent valjanosti zavarenog spoja iznosi:
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
19
PT
Inženjerska praksa
•
•
•
•
•
1 ako se svi spojevi ispituju,
0,85 ako se ispituju delimično,
0,7 ako se spojevi ne ispituju.
Dodatak na koroziju se usvaja:
• 0 mm za slučaj kada se bira potpuno rezistentan
materijal,
• 1 ÷ 2 mm kada se zna da ima korozije, ali kada nije
znatna,
• 3 ÷ 4 mm kada se korozija razvija ali posuda neće
biti čišćena,
• do 10 mm za veoma izraženu koroziju.
•
Minimalne debljine zida posude u zavisnosti od njenog
prečnika date su u tabeli 3.
•
Tabela 3.
•
•
Prečnik posude, mm
Minimalna debljina zida, mm
do 1000
5÷9
1000 ÷ 1800
7 ÷ 11
1800 ÷ 3300
8 ÷ 12
Razmenjivači toplote, hladnjaci
•
•
•
•
•
•
Kod dobošastih razmenjivača toplote uobičajeno je da
kroz cevi struji prljaviji, agresivniji fluid, fluid višeg
pritiska, dok se kroz međucevni prostor preporučuje
da struji fluid koji se kondenzuje ili fluid koji ima veliku viskoznost.
Površina za razmenu toplote se kreće i do 5000m²
(dužina aparata do 12m, a prečnik do 3m), a
zahvaljujući čvrstoći konstrukcije mogu se koristiti
kako za rad pri visokim pritiscima, tako i za rad pod
vakumom.
Uobičajeni dijapazon prečnika cevi koje se koriste za
izradu cevnog snopa se kreće u granicama Ø6÷50mm,
mada ima slučajeva kada prečnik cevi može biti i
2,5mm, ali i do 100mm.
Ukoliko nema drugih ograničenja najčešće se koriste cevi Ø18÷25mm, jer primena ovih cevi u većini
slučajeva obezbeđuje dovoljnu kompaktnu konstrukciju i mogućnost mehaničkog čišćenja cevnog snopa,
a samim tim i jeftiniji razmenjivač toplote.
Dužina cevnog snopa treba da bude prilagođena standardnim dužinama cevi koje isporučuju proizvođači
cevi (6m, 12m, itd.) da bi se snizila cena aparata.
Pri hlađenju fluida na temperature ispod -60°C
preporučljivo je da se hlađenje odvija u više etapa.
•
•
Tabela 4.
Tip zemljišta
•
20
Tankovi za tečnost imaju određen gasni prostor iznad
maksimalnog nivoa (obično 35% za zapremine do 2m³
i 10% za veće zapremine).
Uobičajena praksa za skladišne rezervoare za tečnost
je sledeća:
• za zapremine manje od 4 m³ koristi se vertkalni
tank sa nogama,
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Pritisak, kPa
Meka glina (usitnjava se rukama)
100
Suvi sitni pesak
200
Suvi sitni pesak pomešan sa glinom
300
Krupni pesak
300
Suva i tvrda glina
350
Šljunak
400
Kamen
1000÷4000
Separatori
•
•
•
•
Razdvajanje tečnih faza najčešće se vrši u horizontalnim
separatorima.
Razdvajanje mešavina gasa i tečnosti se vrši u vertikalnim separatorima.
Iako se odnos dužine i prečnika L/D=3 smatraju optimalnim, u praksi ovaj odnos varira u granicama
2,5÷5.
za sprečavanje pojave uznošenja kapljica iz separatora koriste se odvajači kapi čija visina iznosi
100÷300mm, a oni postižu efikasnost izdvajanja
od 99%. Najčešće se koriste odvajači kapi debljine
150mm.
Reaktori
•
Uobičajeno je da visina tečnosti u reaktoru sa
mešalicom bude približno jednaka njegovom prečniku.
•
Glavne karakteristike reakcija šaržnog tipa su:
• dnevna stopa proizvodnje je relativno mala,
• vremena odvijanja reakcija su relativno duga,
• procesni parametri (npr. protoci ili temperature )
najčešće se menjaju s vremenom, tj. u zavisnosti
od načina odvijanja hemijske reakcije.
Skladišni rezervoari
•
za zapremine u grabnicama 4÷40 m³ koristi se
horizontalni tank postavljen na betonsku podlogu,
• za zapremine veće od 40 m³ koristi se vertkalni
tank postavljen na betonsku podlogu.
Tečnosti sklone isparavanju skladište se u rezervoarima
sa pokretnim (plivajućim) krovom u cilju sprečavanja
njihog gubitka.
Rezervoari sirovina se obično dimenzionišu tako da
mogu da prime 30-odnevnu zalihu.
Rezervoari u koje se istače fluid iz mobilnog sredstva
(auto-cisterna, vagon-cisterna) treba da imaju zapreminu veću za 50% u odnosu na cisternu iz koje se
uliva.
Veliki atmosferski čelični tankovi se mogu postavljati
na osnovu od oko 1,5 m peska, šljunka ili usitnjenog
kamena, ako zemljište ispod tanka može da podnese
pritisak bez uleganja. Porozna osnova omogućava
drenažu u slučaju curenja. Podaci o nosivosti zemljišta
dati su u tabeli 4.
PT
Inženjerska praksa
•
Cevni reaktori se koriste za reakcije koje se brzo odvijaju (čije je vreme trajanja izraženo u sekundama ili
minutima), za reakcije gde se moraju ostvariti veliki
protoci radnih medijuma i za reakcije koje zahtevaju
dovođenje ili odvođenje velikih količina toplote. Ovi
reaktori se najčešće primenjuju za procese krekovanja
ugljovodonika, prevođenje vazduha u NO jedinjenja i
oksidaciju NO u NO2...
Destilacija
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Uopšteno, destilacija je jedan od najekonomičnijih
metoda za separaciju tečnih faza (npr. isplativija je od
kristalizacije ili tečne ekstrakcije).
Opšte poznata definicija relativne isparljivosti (relativna isparljivost je odnos pritiska zasićenja para
čistih komponenti mešavine za zadatu temperaturu
α=poA/poB) može se koristiti samo u slučaju mešavina
koje se ponašaju kao idealne mešavine.
Ako se za posmatrani sistem može pretpostaviti da je
dvokomponentan, tada je određivanje broja teorijskih
stepeni kontakta najpogodnije izvršiti metodom MekKejba i Tila (McCabe-Thiele).
Za većinu destilacionih procesa optimalna vrednost
refluksnog odnosa je za 20% veća od minimalne
vrednosti refluksnog odnosa (R=1,2∙Rmin).
Broj stvarnih stepeni kontakta u destilacionoj koloni
najčešće je dva puta veći od minimalnog broja stepeni
kontakta (EK ≈50%).
Pumpe za refluks bi trebalo da budu predimenzionisane za 25%.
Sa stanovišta održavanja, poželjno je da rastojanje
između podova bude 500÷600mm.
Pad pritiska po jednom podu najčešće iznosi oko
600÷800Pa.
Pri separaciji lakih ugljovodonika i vodenih rastvora,
efikasnosti podova po Marfriju (Murphree efficiency)
su obično od 60÷90% u koloni za jačanje i 10÷20% u
koloni za iscrpljivanje.
Prečnici otvora sitastih podova su najčešće dimenzija 4÷12mm, a ukupna površina svih otvora čini oko
5÷15% aktivne površine poda.
Prečnici otvora ventilskih podova su dimenzija oko
40 mm. Svaki je opremljen podiznom kapom kojih
ima između 130÷150 po 1m² aktivne površine poda.
Visina prelivnika nejčešće iznosi oko 50 mm, pri
čemu je njena dužina oko 75% prečnika kolone.
Maksimalano opterećenje poda po tečnosti iznosi oko
20 l/(s∙m).
Za kolone prečnika manjeg od 0,9m pogodnije je koristiti ispunu umesto podova.
Većina rezervoara za refluks je postavljeno horizontalno, ispunjeni su do pola i zadržavaju tečnost u
proseku 5min.
Odnos visine i prečnika kolone bi trebalo da bude
manji od 30. Pored toga, visina kolone ne bi trebalo
da bude veća od 50m zbog uticaja vetra, seizmičkih
poremećaja i drugih konstruktivnih zahteva.
Tečna ekstrakcija
•
•
Za proces separacije koji zahteva relativno mali broj stepeni kontakta (5÷10) pogodnije je koristiti ekstraktore sa
ispunom, osim ako površinski napon tečnosti ne prelazi
0,01N/m.
Sitasti podovi obično imaju otvore prečnika 3÷8mm. Da
bi se izbeglo formiranje prekomerno malih kapi, brzine
strujanja kroz otvore bi trebalo da budu ispod 0,25m/s.
Uobičajena rastojanja između podova su od 150÷600
mm, a efikasnosti podova su u rasponu 20÷30%.
Kristalizacija
•
•
•
•
•
Da bi se dobili kristali dobrog kvaliteta sam proces
kristalizacije je potrebno ostvarivati pri malom stepenu presićenja rastvora, pri čemu vreme rasta kristala obično varira u dijapazonu 1÷3 h pri kontrolisanoj
nukleaciji.
Način ostvarivanja procesa kristalizacije zavisi od
promene rastvorljivosti sa temperaturom. Ukoliko se
rastvorljivost znatno menja sa temperaturom potrebno je ostvarivati kristalizaciju sa hlađenjem dvofazne
mešavine, a ukoliko se ona neznatno menja sa temperaturom, onda se uglavnom koristi evaporativna
kristalizacija.
Za većinu proizvoda hemijske industrije smatra se da
se zadovoljavajući kvalitet kristala postiže pri veličini
zrna u granicama 0,15÷1,5 mm.
Kontinualna kristalizacija se ostvaruje u aparatima
protočnog tipa. Smatra se da minimalna produkcija
kristalne supstancije u ovom slučaju ne treba da bude
manja od 40÷200kg/h.
Radi
obezbeđivanja
kontrolisane
nukleacije
preporučuje se čišćenje postrojenja posle neprekidnog radnog perioda od 200÷2000h, u zavisnosti od
vrste postrojenja i rastvora koji se u njemu tretira.
Filtracija
•
Brzina filtracije se definiše kao debljina formiranog taloga na laboratorijskom filteru u jedinici vremena. U zavisnosti od brzine kojom se ostvaruju, procesi filtracije
se dele na:
• filtracija koja se brzo odvija (1÷100 mm/s),
• filtracija koja se odvija umerenom brzinom
(1÷100mm/min),
• filtracija koja se sporo odvija (1÷100mm/h).
•
Izbor metode filtracije zavisi od toga šta je potrebno
izdvojiti kao krajnji proizvod (čvrstu ili tečnu fazu).
Ako je potrebno izdvojiti prečišćenu tečnu fazu koriste se filter-prese, peščani filteri itd., a ako je potrebno izdvojiti čvrstu fazu primenjuju se rotacioni vakum
filteri.
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
21
PT
Inženjerska praksa
•
Sušenje čvrstog materijala
•
•
•
•
U kontinualnim sušarama u kojima se suše granule
dimenzija 3÷15 mm proces može da se odvija u vremenskom opsegu od 10÷200min.
Kod dobošastih sušara koje obrađuju paste i kašaste
materijale vreme kontakta materijala i agensa sušenja
najčešće iznosi 3÷12s. Intenzitet isparavanja iznosi
15÷30 kg/(m²∙h). Prečnici doboša se kreću u rasponu
od 0,45÷1,5m. Brzina rotacije sušare (doboša) iznosi
2÷10o/min. Realno ostvarljivi kapaciteti za sušenje
iznose 1300kg/h.
Sušenje materijala u fluidizovanom sloju najbolje
je primenjivati pri sušenju čestica malih dimenzija
(0,1÷1 mm), mada se u poslednje vreme koriste i
za sušenje čestica čije dimenzije ne prelaze 4 mm.
Poželjna brzina strujanja gasa je dvostruko veća od
prve kritične brzine fluidizacije. Vreme sušenja iznosi 1÷2min, mada neki prizvodi (npr. farmaceutski
proizvodi) zahtevaju mnogo duže vreme sušenje.
Kod sušara sa raspršivanjem materijala (Spray dryers) sušenje se obavi za menje od jednog minuta, s
tim da se površinska vlaga uklanja iz materijala u
prvih 5s. Vlažna sirovina i agens sušenja najčešće
struje istosmerno. Raspršivanje materijala se vrši na
pritisku od 20÷27 bar. Veličine čestica mogu da iznose 0,3÷4 mm.
•
•
•
Mešanje tečnosti
•
Tabela 5.
Prečnik komada
posle sitnjenja Stepen redukcije
(mm)
Naziv sitnjenja
Prečnik komada
pre sitnjenja
(mm)
Krupno drobljenje
1500÷300
300÷100
2÷6
Srednje drobljenje
300÷100
50÷100
5÷10
Fino drobljenje
50÷10
10÷2
10÷50
Mlevenje
10÷2
2÷0,075
100
Fino mlevenje
2÷0,075
0,075÷0,0001
-
Sitnjenje materijala
• U zavisnosti od stepena redukcije, sitnjenje se deli na
5 grupa, kao što je navedeno u tabeli 5.
• Mlinovi sa kuglama i valjčaste drobilice po pravilu
funkcionišu u zatvorenom ciklusu, tj. nakon klasifikacije usitnjenog materijala, krupnije čestice se ponovo vraćaju na dodatno usitnjavanje.
• Valjčaste drobilice mogu da se izrađuju tako da im
površina za sitnjenje bude glatka ili zupčasta. Kod
drobilica sa zupčastim valjcima veličine zuba može
da iznosi do 600 mm, a u njima mogu da se usitnjavaju komadi prečnika do 180 mm. Kod drobilica sa
glatkim valjcima može se ostvariti stepen sitnjenja 4.
Brzine rotacija su obično 50÷900 o/min.
22
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Drobilice sa čekićima se koriste za formiranje posebno malih čestica. Materijal se drobi usled udara čekića
čija obimna brzina iznosi (30÷55m/s). Pri tome kod
većih drobilica ostvaruju se brojevi obrataja rotora
do 900 o/min, dok se kod manjih može ostvariti do
16000o/min.
U dobošastim mlinovima materijal može da se melje
pod dejstvom meljućih tela ili samomlevenjem. U
ovim mlinovima komadi materijala dimenzija 2÷50
mm se usitnjavaju do čestica dimenzija 0,075÷2 mm.
Stepen sitnjenja iznosi 8÷65, mada se može ostvariti i
stepen sitnjenja 300.
Za fino mlevenje koriste se mlinovi sa kuglama ili
šljunkom. Oni su posebno zastupljeni u hemijskoj i
keramičkoj industriji. Ukoliko je potrebno da samleveni materijal ne sadrži metalne primese koje nastaju
usled habanja kugli, umesto kugli koristi se kvarcni
šljunak.
Kod čeljusnih drobilica ulazni materijal je prečnika
manjeg od 100mm, pri čemu čeljust na materijal koji
se sitni najčešće deluje 8÷10 puta dok se on dovoljno
ne usitni i odstrani iz drobilice.
•
•
Propelerske mešalice se koriste za rada sa tečnostima
umerene viskoznosti (uobičajeni opseg 0,001÷10
Pa∙s). One se ugrađuju u aparate prečnika Du<1800
mm, pri čemu je uobičajeno da odnos prečnika aparata i prečnika mešalice (dm, m) iznosi Du/dm=2 ÷ 10, a
najčešće je Du/dm<5. Broj obrtaja mešalice se kreće
u granicama n=1150 ÷1750 o/min, u slučaju kada se
ostvaruje direktna veza između elektromotora i vratila mešalice pomoću krute spojnice, a kada se veza
ostvaruje preko reduktora broj obrtaja je n=350 ÷420
o/min.
Turbinske mešalice sa pravim ili zakrivljenim
lopaticama na disku i sa zakošenim pravim lopaticama se obično koriste za tečnosti manje viskoznosti (uobičajeni opseg 0,001÷10 Pa∙s), a turbinske
mešalice sa perajama za tečnosti veće viskoznosti
(uobičajeni opseg 0,1÷20 Pa∙s). Mešalice sa perajama najčešće imaju 2, 3, 4 ili 6 peraja. Odnos
prečnika aparata i mešalice obično iznosi Du/dm=1,4
÷ 2,5. Opseg broja obrtaja iznosi n=50 ÷150 o/min.
Za ostale tipove turbinskih mešalica odnos prečnika
aparata i prečnika mešalice se kreće u granicama Du/
dm=1,7÷5, a najčešće je Du/dm=3. Broj lopatica se
kreće u granicama 3÷12, a najčešće je 4 ili 6. Opseg
broja obrtaja je sličan kao kod propelerskih.
Ramske i helikoidne mešalice se koriste za rad sa
vrlo viskoznim tečnostima i mešavinama tečnosti i
čvrste materije i to uglavnom za intenzifikaciju procesa prenosa toplote. Broj obrtaja ovih mešalica je u
opsegu n=15÷80 o/min, a uobičajen odnos prečnika
aparata i mešalice Du/dm=1,02÷1,15. Ramske
PT
Inženjerska praksa
mešalice se koriste za tačnosti čija je viskoznost
1÷100 Pa∙s, dok se helikoidne mešalice koriste za
veoma viskozne tečnosti čija je viskoznost 10÷1000
Pa∙s.
Aglomeracija
•
•
•
•
Najčešće korišćene metode za ukrupnjavanje čestica
su kompresija u kalupima, istiskivanje kroz kalup
sa odsecanjem ili lomljenjem na određenu veličinu,
očvršćavanjem materijala nastalog topljenjem kuglica
manjih dimenzija, i aglomeracija valjanjem ili drugim
oblicima ukrupnjavanja bez vezivnih agenasa.
Odnos dužine i prečnika za rotirajuće dobošaste granulatore obično iznosi 2÷3, sa brojem obrta od 10÷20
o/min. Veličina proizvedenih granula zavisi delimično
od brzine rotiranja, vremena zadržavanja materijala, i
količine vezivnog sredstva. Prečnik dobijenih granula
je obično 2÷5 mm.
Ukoliko je homogenost proizvoda bitna, preporučuje
se upotreba granulatora sa rotacionim diskom.
Aglomeracija u fluidizovanom sloju se odvija u sloju
debljine 0,3÷0,6 m, pri čemu su uobičajene brzine
vazduha tri do deset puta veća od prve kritične brzine
fluidizacije i iznose 0,1÷2,5 m/s.
Literatura
[1] Adams J. N., Quickly estimate pipe sizing with “Jack’s
Cube”, Chemical Engineering Progress, vol. 93, no. 12, pp.
55-59, 1997.
[2] Simpson L. L., Sizing piping for process plants, Chem.
Eng. Albany, vol. 75, June 17th, pp. 192-193, 1968.
[3] Piping Engineering, Tube Turns Inc., Louisvile, 1986.
[4] Walas S. M., Chemical Progress Equipment – Selection
and Design, Butterworth-Heinemann, Boston, 1990.
[5] Jaćimović B., Genić S., Toplotne operacije i aparati –
deo 1, Mašinski fakultet, Beograd, 2004.
[6] Genić S., Optimizacija prečnika cevovoda, Inženjerska
komora Srbije, 2010.
[7] Durand A. A., Heuristics Rules for Process Equipement, Chemical Engineering, October 2006.
[8] Durand A. A., Heuristics Rules and Criteria for Equipment Process Design, Revista Instituto Mexicano de ingenieros Quimicos, 1993.
[9] Brenan R. C., Rules Of A Thumb For Chemical Engineers, third edition, Elsevier 2002.
[10] Pope J. E., Rules Of A Thumb For Mechanical Engineers, Gulf Publishing Company, 1997.
[11] Perry R. H., Green D., Perry’s Chemical Engineers’
Handbook, McGraw-Hill, New York, 2008.
24
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Autori
Nikola Stojković, PROJMETAL a. d.,
Cvijićeva 127, Beograd
email: [email protected]
Diplomirao je na Mašinskom fakultetu
Univerziteta u Beogradu 2003. na katedri
za procesnu tehniku. Stručni ispit položio
je 2008., a licence odgovornog projektanta
i odgovornog izvođača radova stekao je
2009. godine. Kao zaposlen u preduzeću
«Aeroakva Inženjering» učestvovao je u reviziji i tehničkoj kontroli idejnog projekta «Makiš 2», u nadzoru i izgradnji postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda i proizvodnju bakarnog praha
«Akva Bor». U okviru firme «TRACO» učestvuje u organizaciji
i rukovođenju izvođenja radova na termotehničkim instalacijama,
kao i na proizvodnji i montaži procesne opreme i uređaja. Trenutno
je zaposlen u preduzeću “PROJMETAL” na projektovanju procesnih instalacija i opreme.
Marko Jarić, Inovacioni centar
Mašinskog fakulteta Univerziteta u
Beogradu d.o.o., Kraljice Marije 16,
11000 Beograd
email: [email protected]
tel: 063/435-779
Diplomirao je na Mašinskom fakultetu
Univerziteta u Beogradu 2005. na katedri za procesnu tehniku. Od jula 2006.
zaposlen je u Inovacionom centru Mašinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu, u svojstvu istraživača saradnika. Auditorne
vežbe održavao je iz predmata: Oprema procesnih instalacija,
Cevovodi i armatura, Konstruisanje procesne opreme, Aparati
i mašine u procesnoj industriji. Učestvovao je na izradi više
tehničkih dokumentacija, i projekata koje je finansiralo Ministarstvo za nauku i zaštitu životne sredine. Do sada je objavio 12
radova (časopisi sa SCI liste, međunarodni časopisi i kongresi,
domaći časopisi i kongresi).
Nikola Budimir, Inovacioni centar
Mašinskog fakulteta Univerziteta u
Beogradu, Kraljice Marije 16, Beograd email:[email protected] tel:
064/22-33-727
Diplomirao je na Mašinskom fakultetu
Univerziteta u Beogradu 2005. na katedri
za procesnu tehniku. Od juna 2006. zaposlen je u Inovacionom centru Mašinskog
fakulteta u Beogradu, u svojstvu istraživača
saradnika. Auditorne vežbe održavao je iz predmata: Mehanički
i hidromehanički aparati i mašine, Toplotni i difuzioni aparati,
Toplotne operacije i aparati. Učestvovao je u izradi više tehničkih
dokumentacija, i projekata koje je finansiralo Ministarstvo za
nauku. Do sada je objavio 12 radova. (časopisi sa SCI liste,
međunarodni časopisi i kongresi, domaći časopisi i kongresi).
PT
Inženjerska praksa
Autori
Branislav M. Jaćimović, Mašinski
fakultet Univerziteta u Beogradu, Kraljice
Marije 16,
tel: 011/330 23 60
e-mail: [email protected]
Zaposlen na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu od 1979., na Katedri za
procesnu tehniku u zvanju redovnog profesora. Predaje više predmeta na svim nivoima studija. Pored
nastave angažovan je na poslovima projektovanja procesnih i
termotehničkih postrojenja, dimenzionisanju, konstruisanju i
ispitivanju aparata i postrojenja, na izradi studija, ekspertiza,
veštačenja, itd. Objavio je preko 130 naučnih i stručnih radova i bio učesnik u više desetina projekata i studija finansiranih
od strane nadležnih Ministarstava.
Srbislav B. Genić, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Kraljice Marije 16,
tel: 011330 23 60, faks: 011/337 03 64
e-mail: [email protected]
Zaposlen na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu od 1989., na Katedri
za procesnu tehniku. Trenutno u zvanju
vanrednog profesora predaje na svim
nivoima studija. Pored nastave angažovan je na poslovima
projektovanja procesnih i termotehničkih postrojenja, dimenzionisanju, konstruisanju i ispitivanju aparata i postrojenja, na
izradi studija, ekspertiza, veštačenja, itd. Objavio je preko 100
naučnih i stručnih radova i bio učesnik u više desetina projekata i studija finansiranih od strane nadležnih Ministarstava.
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
25
PT
Inženjerska praksa
Optimizacija klipnih kompresora u procesnoj
industriji
Zoran Stajić, Nikola Tanasić, Nikola Karličić
K
lipni kompresori su najčešće korišćeni tip kompresora
u procesnoj industriji. Veoma su fleksibilni i efikasni, i
obezbeđuju širok spektar radnih pritisaka (od nekoliko
bara, do nekoliko hiljada bara) nezavisno od gustine gasa.
Ukupna instalisana snaga klipnih kompresora u svetu je oko
dva puta veća od instalisane snage centrifugalnih kompresora
[1]. Na slici 1 je prikazan opseg primene klipnih kompresora u
procesnoj industriji.
Slika 1.
Primena klipnih i centrifugalnih kompresora [2]
Međutim, troškovi za održavanje klipnih kompresora su u
proseku tri puta veći od onih za centrifugalne (zbog potreba
za održavanjem većeg broja pokretnih delova).
Na slici 2. su predstavljeni osnovni delovi klipnog kompresora. Klipni kompresor sabija vazduh i druge gasove
pomoću klipa koga pogoni radilica [1]
Konstrukcija kompresora
Slika 2.
26
jun 2011.
Osnovni delovi klipnog kompresora
PROCESNA TEHNIKA
Na slici 2 je prikazan klipni kompresor sa osnovnim
delovima. Pažljivim izborom kućišta kompresora mogu se
značajno poboljšati njegove performanse. Klipnjača koja
je smeštena u kućištu često utiče na probleme u vezi sa
pouzdanošću klipnih kompresora, a kućište klipnjače često
može biti i mesto curenja potencijalno opasnih procesnih
gasova. Iskustvo pokazuje da vek trajanja kućišta klipnjače
može biti produžen i do tri puta, dodatkom odgovarajućeg
premaza-obloge (volfram-karbid se često koristi kao materijal za oblaganje klipnjače).
Kod višestepenih klipnih kompresora obavezno je
hlađenje komprimovanog gasa u međuhladnjacima zbog toga
što je temperatura komprimovanog gasa ograničena bezbednosnim propisima. Prilikom hlađenja gasa iz njega se izdvaja
vlaga a gas se zatim šalje na sledeći stepen sabijanja. U svakom stepenu sabijanja učestvuju jedan ili više cilindara kompresora. Optimizacijom pritiska gasa nakon svakog stepena
sabijanja mogu se smanjiti ukupni eksploatacioni troškovi
kompresora i prateće opreme. Optimizacija se može izvršiti
procenom investicionih i eksploatacionih troškova kompresora i prateće opreme za različite međustepene pritiske.
Međustepeni pritisci se povećavaju tokom rada pri
delimičnom opterećenju (tj. pri radu sa smanjenim protokom kada je u funkciji uređaj za rasterećenje) dok je pritisak
gasa na usisnoj grani kompresora promenljiv. Kod tipičnih
konstrukcija klipnih kompresora, prvi stepen sabijanja se
odvija u jedanom ili više cilindara sa štetnim prostorom.
Dodatna posuda sa ventilom koji ima on/off regulaciju,
može biti postavljena nakon svakog cilindra. Da bi se izbegao neželjeni međustepeni porast pritiska, treba razmotriti
mogućnost postavljanja dodatnih štetnih prostora na cilindrima u prvom stepenu i rad pri delimičnom opterećenju
korišćenjem upravljačkog sistema kopresora.
Pravilnim projektovanjem međustepenih pritiska, može
se osigurati ispravan rad uprkos delimičnom opterećenju i
varijacijama pritiska na usisu. Projektovani međustepeni pritisci bi trebalo da budu oko 15% viši od međustepenih pritisaka koji su prvobitno projektovani za primene sa uobičajnim
delimičnim opterećenjem (kao što su 25%, 50%, 75% i 100%
od nominalnog kapaciteta) i kod kojih se očekuje da rade pri
promeni pritiska na usisu od +/- 7%.
Za određene primene, klipni kompresori moraju biti projektovani na taj način da rade pouzdano i pored značajnih
varijacija usisnog pritiska, pri čemu moraju da obezbede
nominalni projektovani protok pri zahtevanom izlaznom pritisku. Ovi radni zahtevi imaju direktan uticaj na dimenzionisanje kompresora, a naročito na postolje i ram kompresora
i potrebnu snagu motora (na primer, smanjenje pritiska na
PT
Inženjerska praksa
usisu za 20% od normalnog zahteva povećanje snage pogonskog elektro motora za 35% [3]).
Na slici 3 su prikazane krive opterećenja za kolenasto
vratilo klipnog kompresora u industriji prerade nafte. Varijacije usisnog pritiska (u ovom slučaju, smanjenje usisnog
pritiska je oko 7%) uzrokuju veće opterećenje kolenastog
vratila. Kao opšte pravilo, kompresor treba da bude projektovan tako da maksimalno očekivano opterećenje kolenastog
vratila ne pređe 80% od dozvoljenog [1].
Na slici je prikazana promena opterećenje kolenastog vratila u odnosu na jedan obrtaj radilice kompresora
(0÷360°). Pojedinačne krive pokazuju opterećenje kolenastog vratila pri različitim radnim uslovima, 50%, 75% i 100%
od nominalnog kapaciteta kompresora, kao i nominalni protok sa redukcijom pritiska na usisu od 7%, tj. rad pri 93% od
nominalnog usisnog pritiska.
Slika 3.
kompresore snage ispod 100 kW, prihvatljive su i veće brzine
(čak i do 700 o/min).
Podmazivanje cilindara i kućišta klipnjače je neophodno
da bi se produžio radni vek kompresora. Međutim, u nekim
slučajevima koriste se kompresori bez podmazivanja. Na
primer u slučajevima kada postoji opasnost od kontaminacije
komprimovanog gasa uljem što nije prihvatljivo kod nekih
tehnoloških operacija.
Za optimalan rad klipnih kompresora, neophodna je
dovoljna inercija, koju obezbeđuje zamajac, da bi se regulisao moment klipa. Na slici 4 je prikazan obrtni moment u
odnosu na ugao obrtanja radilice za jedan tipični klipni kompresor u naftnoj industriji. Crvena kriva predstavljaja moment kompresora za uobičajan rad pri nominalnom kapacitetu a plava pri kapacitetu 50 % od nominalnog.
Slika 4. Na slici je prikazana promena obrtnog momenta
kompresora predstavljena odnosom obrtni moment kompresora /obrtni moment motora, u toku jednog obrtaja radilice
kompresora (0÷360°). Krive pokazuju obrtni moment kompresora u dva radna režima — 50% i 100% od nominalnog
kapaciteta [1].
Krive opterećenja kolenastog vratila za
jedan tipični klipni kompresor u procesnoj industriji [1]
Kao što je prikazano na slici 3, opterećenje kolenastog
vratila, tokom jednog obrtaja radilice, menja znak iz negativnog u pozitivan, a zatim ponovo u negativan, da bi se
obezbedilo pravilno podmazivanje mehanizma (naročito
osovinice ukrsne glave). Period promene znaka opterećenja
ne bi trebalo da bude manji od 15 stepeni od ugla radilice.
Najveće opterećenje kolenastog vratila sa suprotnim znakom
ne bi trebalo da bude manje od 3% od stvarnog kombinovanog opterećenja sa suprotnim znakom. Ovo je minimum
zahteva koji bi trebalo da budu zadovoljeni u svim mogućim
radnim uslovima.
U mnogim slučajevima, veće vrednosti perioda promene
znaka i maksimum opterećenja se uzimaju u obzir tokom
projektovanja kompresora da bi se povećala pouzdanost. Na
slici 3, minimalno trajanje promene znaka opterećenja za
kolenasto vratilo odogovara kapacitetu od 50%, dok period
promene znaka traje duže od 70 stepeni.
U principu, optimalna brzina za pouzdan rad klipnih
kompresora je oko 350 o/min. Za kompresore snage ispod
400 kW, brzina reda 450 o/min je odgovarajuća. Međutim, za
Slika 4.
Sistem za kontinualnu regulaciju kapaciteta koristi
hidraulički pogonjeni, prstenasti uređaj za rasterećenje.
Ovaj uređaj otvara usisni ventil u toku dela ciklusa kompresije pri čemu se postiže željeni kapacitet.
Ovaj uređaj za rasterećenje dejstvuje na usisne ventile
cilindra i drži ih otvorenim u određenom periodu tokom
kompresionog ciklusa. Korisnici bi trebalo da obrate pažnju
na to da ovakvi uređaji za rasterećenje mogu uzrokovati
oštećenje zaptivnih elementa ventila i u tom pogledu su
zahtevniji za održavanje.
Sistem za kontinualnu regulaciju kapaciteta se
preporučuje za veće kompresore (preko 2 MW, kada se
očekuju velike varijacije u radu). U ovim slučajevima se,
usled prirode procesa, intenzivno koristi kontinualna regulacija (rad u opsegu 20–100% kapaciteta).
Ventili i uređaji za rasterećenje su uzrok blizu polovine
(oko 45%) nepredviđenih zastoja u radu kod klipnih kompresora, tako da izbor ventila i uređaja za rasterećenje može
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
27
PT
Inženjerska praksa
imati znatan uticaj na pouzdanost rada kompresora. Mnogi
smatraju da su automatski ventili cilindra najkritičniji delovi ovih mašina, jer su glavni uzrok mnogih neplaniranih zastoja u radu. Za velike kompresore (oni koji rade pri
relativno malim brzinama sa velikim stepenom sabijanja),
treba najpre razmotriti primenu prstenastih ventila relativno
velikih prečnika (preko 100 mm) u kombinaciji sa ravnim
zapornim rasteretnim ventilima, da bi se izbegli problemi
sa prstenastim uređajima za rasterećenje. S obzirom da
prstenasti ventili i ravni zaporni ventili za rasterećenje nisu
dostupni za kompresore manjih kapaciteta (oni koji rade
pri većim brzinama), kod takvih jedinica se obično koriste
pločasti zasuni.
Tokom rada, obrtni delovi kompresora, pogon i prenosnik se ponašaju kao opruge vezane u red. Ovaj torzioni
dinamički sistem može stvoriti rezonancu (gde se prirodna
frekvencija poklapa sa frekvencijom pobude obrtnog momenta). U redno vezanim jedinicama klipnih kompresora,
uvek postoji rizik od torzione rezonance i havarije usled
zamora (oštećenje delova usled prekomernih cikličnih
opterećenja).
Spojnice koje povezuju pogonski uređaj sa kompresorom mogu biti podešene na taj način da se izbegne torziona
rezonancija. Dostupno je nekoliko mogućih varijanti:
1. Direktno, kruta veza pomoću kovanih prirubnica (bez
spojnice) između pogona i kompresora,
2. Spojnica visoke torzione krutosti, ali uz prethodnu torzionu analizu. S obzirom da su verijante sa spojnicama ograničene, postoji mogućnost da se ne pronađe
odgovarajuća spojnica sa neophodnim torzionim karakteristikama i faktorom eksploatacije, naročito za velike kompresore (preko 3 MW),
3. Elastična spojnica (obezbeđuje veću elastičnost i
prigušenje, ali može zahtevati češći remont zbog elastičnih
delova kojima je potrebna češća zamena).
Problemi sa torzionim vibracijama najčešće nastaju
usled nedostataka opsežnih torziono-vibracionih analiza
(vibro dijagnostika), neodgovarajuće primene i remonta
spojnica (naročito elastičnih) i nedostataka prikladnog nadzora. Kao opšte pravilo, prečnik osovine elektromotora bi
trebalo a bude jednak ili veći od prečnika klipne radilice
(jer je kućište radilice uglavnom iskovano od čelika veće
čvrstoće u odnosu na rotor motora).
Kontrola stanja
Kontrola stanja, kada se izvodi pravilno, može se isplatiti
u tom smislu da pruža pomoć rukovaocu da uoči moguće neispravnosti u radu sistema u ranoj fazi. Detaljana kontrola stanja
bi trebalo da obuhvati proveru sledećih parametara:
Vibracije (uključujući kontinualno praćenje vibracija kompresora i kućišta motora, sa mogućnošću alarmiranja i prekida
rada):
• U opštem slučaju, senzori brzine su povoljniji od sen-
28
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
•
zora ubrzanja (zbog toga što merene frekvencije više
odgovaraju senzorima za merenje brzine). Najpogodnija konfiguracija za postavljanje senzora brzine kako
za kompresor tako i za motor je da se postavi po jedan senzor na svaki kraj kućišta radilice, na polovini
udaljenosti od osnove u liniji sa glavnim ležajem.
Merenje ubrzanja ukrsne glave (vođice) sa mogućnošću
alarmiranja
Merenje temperature:
• Visoka temperatura komprimovanog gasa na izlazu iz
svakog cilindara (alarmiranje i prekid rada)
• Temperatura klipnjače (alarm)
• Visoka temperatura osovinice ukrsne glave (alarm),
samo za relativno velike kompresore (3MW i veće)
• Visoke temperatire glavnog ležaja i ležaja motora
(alarm)
• Temperatura ventila (kontrola)
• Temperatura ulja izvan sklopa kompresora (alarm)
• Visoka temperatura vode u rashladnom omotaču svakog
cilindra (alarm)
Osim toga, merni senzori koji su obično smešteni ispod
klipnjače, omogućuju alarmiranje, ali ne i prekid rada. Koriste
se za merenje položaja klipnjače i za određivanje stepena habanja ili nepravilnosti u radu. Takvi senzori mogu veoma brzo
detektovati probleme, kao što su izvijanje klipnjače, pukotine
na klipnjači, prelom ukrsne glave ili čak prodor tečnosti u cilindar.
Poboljšanje održavanja
Da bi se omogućilo redovno održavanje, montaža svakog
klipnog kompresora mora biti takva da obezdbedi prikladan
pristup celokupnom kompresorskom sistemu, naročito cilindrima. Konkretno, mora se obezbediti dovoljno mesta i adekvatan prostor za rad da bi se omogućlo kompletno povlačenje
klipa, demontaža hladnjaka, kao i prostor za odlaganje (zbog
samog remonta, demontaže delova i popravke).
Slično tome, potrebno je pravilno izabrati tri karakteristike kranske dizalice: Ukupan kapacitet dizalice (za podizanje delova radi rutinskog pregleda), ukupna radna nosivost
dizalice (da bi se obezbedilo da se mogu podići najteži delovi, obično motor, tokom generalnog pregleda), i najveća
instalisana nosivost dizalice (kompresor sa nosećom konstrukcijom -postoljem).
Za tipični redno spregnuti kompresor snage 7 MW prema
standardu API 618 koji se koristi u sistemima za preradu
nafte, kapaciteti spomenutih kranova bi trebalo da budu oko
11t, 55t i 100t a potrebna visina krana bi trebalo da bude oko
12m.
Svaki put kada je kompresor potrebno zaustaviti na duži
vremenski period, trebalo bi ga jednom nedeljno pokrenuti za četvrtinu hoda klipa, koristeći uređaj koji postepeno
pokreće kompresor da bi se izbeglo blokiranje i drugi problemi koji se često javljaju tokom dužih prekida u radu klipnih
kompresora. Ručni pokretački mehanizam se može koristiti
PT
Inženjerska praksa
kod malih kompresora. Pneumatski pokretački mehanizam je
neophodan kod kompresora snage preko 750 kW.
Za veće kompresore (2 MW i više), ovi uređaji su često
neophodni da bi se izvelo rutinsko održavanje klipnih kompresora. Ovaj alat se ne može jednostavno nabaviti; mora biti
specijalno konstruisan i izrađen za određeni tip mašine:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Alat za skidanje ležaja
Alat za izvlačenje klipa
Alat za skidanje ventila
Alat za podešavanje klipa
Hidraulični sistem za zaptivanje
Alat za sklapanje/montažu ukrsne glave (vođice)
Specijalni alati za podizanje
Alati za montažu pregradnih ploča
Alat za zaptivne prstenove (karike)
Pri održavanju mehaničkih delova kompresora, bitno je
voditi računa o sledećim kriterijumima:
•
•
•
•
Zazor cilindra sa spoljašnje strane bi trebalo da bude
oko 4–6 mm, a sa unutrašnje oko 2–4 mm.
Ležajevi, klipnjače, ležajevi kolenastog vratila i ukrsne
glave bi trebalo da budu održavani na temperaturi od
85°C, a osovinica ukrsne glave, na oko 90°C
Nivo vibracija kućišta radilice ne bi trebalo da pređe
100 mikona, a očekivani nivo vibracija za cilindar bi
trebalo da bude oko 150 mikrona
Takođe bi trebalo redovno kontrolisati ležajeve, zaptivne prstenove (karike) i uležištenja na klipu.
Pomoćna sredstva i oprema
Što se tiče pomoćnih sredstva i opreme, optimalna konfiguracija podrazumeva postavljanje lokalnog upravljačkog
panela u blizini postolja kompresora (oko 250 mm), na
samostojećem ramu kao bi se umanjila mogućnost oštećenja
usled vibracija.
Sistem za podmazivanje bi trebalo da ima najmanje dve
pumpe, kapaciteta koji je za 20% veći od maksimalnog
potrebnog protoka ulja za podmazivanje kompresora. Takođe
je potrebano predvideti ili posudu za ulje postavljenu iznad
kompresora (sud od nerđajućeg čelika koji omogućava da
ulje prirodnom cirkulacijom podmazuje kompresor u slučaju
da obe pumpe otkažu) ili pumpu za ulje koja se pokreće preko
radilice kompresora. Takođe su neophodni dvostruki rastavljivi dobošasti hladnjaci ulja, dvostruki zamenjivi filteri ulja i
cevovodi od nerđajućeg čelika za transport ulja.
Ne bi smelo da se dozvoli akumuliranje tečnosti unutar
cilindra kompresora. Za svaku primenu potrebno je obezbediti razdelnik gasa na usisu sa drenažnim vodom. On treba
da bude dimenzionisan u zavisnosti od potrebnog vremena
zadržavanja i brzine strujanja gasa, a ako je potrebno treba
predvideti i hvatač nečistoća. Ovaj uređaj može da bude deo
sistema za kontrolu pulzacija. Da bi se pulzacije kontrolisale,
jedan vertikalni sud se ponekad koristi ujedno i kao razdelnik
i kao sud za prigušenje pulzacija, ali se ovo ne preporučuje
zbog toga što se vertikalni sud za prigušenje pulzacija povezuje sa kompresorom preko relativno dugih cevovoda što
može uzrokovati dinamičke probleme. Slično tome, ponekad
su zahtevi za prigušenjem pulzacija i separaciju tečnosti
na usisu suprotstavljeni, pa ovakav pristup sprezanja nije
poželjan. Ovakav sistem se može primeniti samo kod malih
kompresora, ispod 250kW, pri radu sa gasovima manje gustine , npr. gustine manje od gustine azota.
Sistemi sa rashladnom vodom se obično koriste za
hlađenje klipnih kompresora, da bi se izbeglo pregrevanje i
poboljšala stabilnost i pouzdanost mašine. Prilikom projektovanja rashladnog sistema, ulazni podatak je oslobođena
količina toplote. Zatim se mora odrediti očekivani porast
temperature. Ulazna temperatura rashladne vode bi trebalo
da bude između 6°C i 16°C iznad ulazne temperature gasa.
Sledeće stavke se moraju uzeti u obzir pri odabiru pumpe za
dovod rashladne vode do cilindara i kućišta kompresora:
• Uzimajući u obzir nagib radne krive pumpe, izabrana
radna tačka ne bi trebalo da bude u ravnom delu radne krive,
već u delu gde je nagib radne krive dovoljan za pravilan rad
pumpe.
• Traba da postoji stalan porast od odabrane radne tačke
do tačke gašenja.
• Takođe bi trebalo predvideti gašenje pumpe pri
prekoračenju pritiska iznad zadate radne tačke (poželjno
10%, a minimalno 6%).
Prilikom projektovanja rashladnog sistema za svaki
klipni kompresor potrebno je predvideti rezervu u protoku
rashladnog fluida. Rezerva je neophodna da bi sistem mogao
pravilno da radi u situacijama koje odstupaju od normalnog
rada kada se može javiti potreba za dodatnim rashladnim kapacitetom radi uklanjanja viška toplote. Preporučena rezerva
u kapacitetu pupme za rashladni fluid je 10÷25% (tj., predvideti kapacitet pumpe 10÷25% veći od potrebnog).
Korisnici bi trebalo da razmotre sudove za prigušenje
pulzacija prikladne veličine zbog prigušenja eventualne rezonance pulzacija nastale u cevovodima, umesto korišćenja
prigušnih uređaja, kao što su, blende, prigušnice, itd.
Akustična provera bi se trebala da se sprovede tokom projektovanja kompresorskog sistema, kako bi se garantovale sve očekivane kombinacije pritisaka, brzine i stepena
opterećenja.
Preporučene granice pulzacija su u opsegu 85÷95% od
granica preporučenih prema standardu API 618 da bi se obezbedila rezerva (5–15% od graničnih vrednosti preporučenih
prema API 618) a time smanjio rizik u toku izgradnje i
montaže, i uspešno prevazišli svi nepredviđeni problemi i
odstupanja. Slično tome, sudovi za prigušenje pulzacija se
u glavnom proizvode pre izrade projekta povezivanja cevovoda i prateće opreme tako da bi trebalo predvideti dovoljno
rezerve da bi se eliminisali svi potencijalni problemi u radu.
Za skoro se primene, preporučuju se horizontalni sabirnici i razdelnici za komprimovani vazduh. Velika udaljenost
između vertikalnih sudova za prigušenje pulzacija i komprePROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
29
PT
Inženjerska praksa
sora povećava verovatnoću problema sa pulzacijama.
Poboljšanje performansi (radnih karakteristika)
Najveća dozvoljena temperatura komprimovanog gasa
za sve klipne kompresore prema standardu API 618 za primenu u procesnoj industriji, ne sme preći 150°C, i 135°C
kod gasova bogatih vodonikom. Generalno, pokazalo se da
temperature komprimovanog gasa ispod 118°C produžavaju
radni vek delovima koji se habaju.
Kada se radi o optimalnim vrednostima pada pritiska u
prigušnicama pulzacija i uređajima za rasterećenje, najveći
pad pritiska je 1% apsolutnog pritiska. Preporučeni pad
pritiska za međuhladnjak je oko 0,7 bar ili 2% apsolutnog
pritiska. Ukoliko se za prigušenje pulzacija koriste blende,
trebalo bi voditi računa, naročito kada se radi o brzim, jednostepenim kompresorima da to može doprineti značajnom
padu pritiska.
Da bi se bolje pratili radni parametri klipnih kompresora,
trebalo bi razmotriti sledeće krive:
• Usisni pritisak – opterećenje
• Usisni pritisak – protok
• Pritisak komprimovanog vazduha – opterećenje
• Pritisak komprimovanog vazduha – protok
• Usisni pritisak – pritisak komprimovanog vazduha,
prema stepenu opterećenja (za svaki stepen smanjenja
protoka koristeći uređaje za rasterećenje, uobičajeno je
50%, 75%, 100%; 25% se retko koristi zbog mogućih
problema sa pouzdanošću i podmazivanjem kompresora)
Spomenute krive obično pokazuju minimalni ostvarivi
protok u odnosu na maksimalni ostvarivi protok u određenim
koracima povećanja protoka (npr, 10%). (Dijagram protok
– pritisak komprimovanog vazduha za specifične usisne pritiske, može biti prihvatljiva alternativa kada su varijacije usisnih pritisaka ograničene). Razmatranje nagiba predloženih
krivi opterećenja može pomoći korisniku da brzo uoči koja
kriva opterećenja (i gde) je previše strma. U ovakvim situacijama, veoma male promene pritiska, mogu izazvati značajne
promene u opterećenju i protoku. Kompresore sa strmim krivama opterećenja je teško automatizovati i podesiti. Stoga,
strme krive opterećenja obično ukazuju na nepravilo dimenzionisanje cilindara.
Optimalni uslovi
Kada se razmatra jedan kompresorski sistem sa klipnim
kompresorima, apsolutno je neophodno imati najmanje dve
tehnički prihvaćene ponude kvalifikovanih dobavljača. Mali i
srednji kompresori bi trebalo da se isporučuju potpuno sastavljeni kao baterija kompresora na jednom postolju (ramu). Veći
kompresori se obično isporučuju kao sistem gotovih sklopova
za montažu (uključujući kućište radilice, distantne delove,
itd.) sa demontiranim cilindrima. Sklopljeni cilindri se obično
isporučuju odvojeno i montiraju se naknadno. Uobičajno je
da dobavljači obezbede nadzor za montažu cilindra u sklopu
dogovorene cene.
30
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Literatura
[1] Almasi, A., Optimizing Reciprocating Compressors for
CPI Plants, Chemical Engineering, vol. 117, no 13, pp 3943, 2010.
[2] Sinnott, R.K., Coulson&Richardson’s Chemical Engineering, Volume 6 – Chemical Engineering Design, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1999.
[3] Almasi, A., Reciprocating Compressor Optimum Design
and Manufacturing with respect to Performance Reliability and Cost, World Academy of Science, Engineering and
Technology 52, 2009.
Autori
Zoran Stajić, Emerson Climate Tech-
nologies GmbH, menadžer prodaje za
Istočnu Evropu, Rusiju i Tursku
e-mail: [email protected]
Diplomirao i magistrirao na Katedri za
termotehniku Mašinskog fakulteta u
Beogradu, gde je i radio kao asistent na
predmetu Rashladni uređaji do 2004.
Od tada radi posao menadžera prodaje
u oblasti industrijskog hlađenja. Nosilac licenci za projektovanje i
izvođenje termotehničkih instalacija. Član je nekoliko domaćih i inostranih strukovnih organizacija i njihovih tela i komisija. Autor ili
koautor 5 knjiga i 33 naučno-stručna rada, elaborata ili ekspertize.
Nikola Tanasić,
e-mail: [email protected]
tel: 011/3302310
Diplomirao 2006. godine na Mašinskom
fakultetu Univerziteta u Beogradu na
odseku za termotehniku. Od jula 2007. zaposlen kao saradnik na katedri za procesnu
tehniku gde je angažovan u nastavi iz više
predmeta. Autor je većeg broja naučnih radova objavljenih na
domaćim i međunarodnim skupovima i časopisima. Učestvovao je
na izradi više tehničkih dokumentacija i projekata koje je finansiralo Ministarstvo za nauku i tehnološki razvoj.
Nikola Karličić,
e-mail: [email protected]
tel: 065/6056067
Student završne godine Master studija,
Mašinskog fakulteta u Beogradu, smer Procesna tehnika i zaštita životne sredine. Osnovne akademske studije upisao 2006. godine. 2009. godine stekao zvanje - Inženjer
mašinstva (B.Sc.) Stručnu praksu obavljao u JKP “Beogradske elektrane” i kompaniji “Soko Štark”. Trenutno radi na izradi završnog
(Master) rada. Stipendista Fonda za mlade talente Republike Srbije.
Crtež br.
Strana od
Jedinična cena
Broj kom.
Artikal br.
Broj naloga:
KLIPNI KOMPRESOR
SPECIFIKACIONI LIST
Specifikacija opreme br:
Namena:
Proizvođač
Model
Tip:
BHP
Fluid zasićen sa:
Srednja molekulsa masa
(o/min)
Vrsta fluida
Projektovana brzina (o/min)
Opseg brzine
(o/min)
KOMPRESOR (Radni uslovi)
Broj stupnjeva sabijanja/Broj cilindara po
stupnju
Klasa ili tip
Hod klipa (mm)
Koeficijent stišljivosti fluida
(1/Pa)
Eksponent kvazistatičke adijabate fluida
κ=cp/cv
Specifična zapremina fluida na usisu (m³/
kg)
Zapreminska efikasnost na usisu (%)
Prečnik klipnjače (mm)
Vrsta usisnog i potisnog ventila
Opterećenje klipnjače, radno/maksimalno
(kN)
Zapreminski protok pri jednom hodu
klipa (l/s)
Dejstvo kompresora (jednostruko/
dvostruko)
Protok fluida na usisu (m³/h)
Dozvoljeni pad pritiska između dva
stupnja sabijanja (bar)
Radni zazor (%)
Prečnik cilindra (mm)
Ispitni pritisak cilindra (bar)
Temperatura na usisu (°C)
Dimenzija usisnog cevovoda i prirubnice
(mm)
Dimenzija potisnog cevovoda i prirubnice
(mm)
Materijal cilindra, klipnjače, glave i čaure
kompresora
Tip uljne pumpe
Pritisak komprimovanog fluida (bar)
Tip uređaja za rasterećenje
Temperatura komprimovanog fluida (°C)
Masa kompresora (kg)
Stepen sabijanja kompresora
Neuravnotežene sile
Protok suvog komprimovanog fluida na
potisu (m³/h)
Pritisak fluida na usisu (bar)
POGON KOMPRESORA
Tip
Napon
(V)
Vrsta spojnice/prenosa
Para
Gorivo
Proizvođač
Broj faza
Ulazni pritisak i temperatura
pare
(bar)
(°C)
Vrsta goriva
Snaga
Frekventna regulacija brzine
Koef. efikasnosti prenosa
Izlazni pritisak i temperatura
pare
(bar)
(°C)
Donja toplotna moć (kJ/kg)
Broj obrtaja
Ram/nosač
(V)
Protok pare
(o/min)
(kg/h)
Potrošnja goriva pri nominalnom opterećenju
(kg/h)
RASHLADNI SISTEM
Tip
Temperatura rashladne vode
Hladnjak cilindara
Snaga hladnjaka
(kW)
Snaga hladnjaka
(kW)
Hladnjak ulja za podmazivanje
Ulazna temp.
Ulazna temp.
(°C)
(°C)
(°C)
Pritisak rashladne vode
Izlazna temp.
Izlazna temp.
(°C)
(°C)
(bar)
Protok vode
(kg/h)
Protok vode
(kg/h)
Pad pritiska
(bar)
Pad pritiska
(bar)
Revizija
Revizija
NAPOMENE
Overio
Proverio
Odobrio
Revizija
Datum
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
31
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
Sigurnosni diskovi – Osnovni pojmovi i primena
Nenad Žarkić
S
igurnosni diskovi ili odomaćen naziv “Rapčer diskoi“
predstavljaju jedan od najznačajnih elemenata u procesnoj tehnici (slika 1). Koriste se kao sigurnosni elementi
na posudama pod pritiskom, cevovodima, uređajima i ostalim
mestima gde postoji potreba sprečavanja pojave havarijskog
pritiska ili vakuma. Najveća primena je u hemijskoj, farmaceutskoj i prehrambenoj industriji.
Prva primena rapčer diskova u procesnoj industriji
zabeležena je 1931. godine, tokom razvoja dolazilo se do
različitih konstruktivnih rešenja a neka od njih se i danas
koriste.
razlikuju na osnovu dejstava sile pritiska, odnosno da li sila
deluje na konveksnu ili konkavnu površinu (slika 2).
sile pritiska na konveksnu i konSlika 2. Dejstvo
kavnu provršinu
Odnos maksimalnog radnog pritiska i definisanog
pritiska otvaranja diska naziva se radni odnos sigurnosnog diska. Kod diskova sa konveksnom površinom radni
odnos se kreće od 80-85% a kod diskova sa konkavnom
provršinom do 95%. U početku razvoja i upotrebe sigurnosnih diskova najširu primenu su imali doskovi sa konveksnom površinom ali sa povećanjem potrebe širenja za nove
aplikacije odnosno povećanja radnog odnosa proizvođači
su bili prinuđeni da posvete posebnu pažnju doskovima sa
konkavnom površinom. Važno je napomenuti da diskovi sa
konveksnom površinom imaju manju preciznost ali zbog
svog konstruktivnog rešenja nezamenljivi su na mestima
ekstreno visokih pritisaka i temperatura (preko 6.000 bar-a).
Slika 1. Sigurnosni diskovi
Sigurnosni diksovi su najčešće izrađeni od metala ali
i kombinacije metala, teflona, grafita i sl. Osnovne prednosti u odnosu na standardne sigurnosne ventile predstavljene su pre svega velikim izborom materijala, nižom
cenom, malim troškovima održavanja (nije potrebno vršiti
jednogodišnje atestiranje), brzinom reagovanja (otvaranja),
manjim gabaritima, dostizanje velikih dimenzija (prečnika
i do 1200mm), jednostavnom ugradnjom, primenom na
sistemima sa veoma viskoznim fluidima itd. Jedan od najslikovitijih primera gde sigurnosni diskovi nemaju alternativu su vazdušni jastuci u automobilima i drugim prevoznim
sredstvima, zbog svoje brzine reagovanja i otvaranja
celog poprečnog preseka omogućavaju brzo naduvavanje
vazdušnog jastuka.
Postoje dva osnovna tipa sigurnosnih diskova koja se
32
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Slika 3. Grafitni sigurnosni diskovi
Drugi kriterijum podele je na diskove koji fragmentiraju i koji ne fragmentiraju. Svi diskovi sa konveksnom
površinom su diskovi koji fragmentiraju i kao takvi nisu
pogodni na mestima gde delovi diska mogu dospeti u cevovod, posudu, zaporne ventile, ventile sigurnosti i sl. Delovi
diska mogu izazvati poremećaje u proizvodnji, dodatne
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
otpore u cevovodu, blokiranje delova cevovoda, oštećenje
nalegajućih površina ventila i blokiranje sigurnosnih ventila. Jedan od najboljih primera fragmentujućih diskova su
grafitni diskovi, često se koriste na sistemima rashladne
vode razmenjivača toplote (slika 3).
standardnom “tri clamp“ prirubnicom (slika 5). Kao što
je poznato u farmaceutskoj industriji posvećuje se velika
pažnja na sterilizaciju posuda, cevovoda i drugih elemenata
u proizvodnji. Cilj sterilizacije je izbegavanje kontaminacije, sigurnosi ventili naprotiv vrlo često predstavljaju veliki
problem zbog opruga i drugih pokretnih i nepokretnih elemenata koje je jako teško sterilisati. Ravna poršina, jednostavnost ugradnje i minimalni troškova održavanja pozicioniraju sigurnosne diskove na prvo mesto u ovoj grani
industrije.
Slika 4. Držači sigurnosnih membrana
Pored sigurnosnih diskova ne treba zanemariti važnost
držača (slika 4) čija je osnovna funkcija da obezbedi
odgovarajuće zaptivanje na mestu spojeva sa sigurnosnim diskom i prirubničkom vezom cevovoda. Za najjednostavnija tehnčka rešenja držača sila pritiska na mestu
spoja držač-disk i držač-prirubnica, ostvaruje se preko
zavrtnjeva na prirubnicama cevovoda. U novije vreme
sve više su u upotrebi savremenija rešenja držača koji
odgovarajuću silu pritiska na mestu spoja sa diskom ostvaruju preko nezavisnih zavrtnjeva. Prednost savremenijih
rešenja je jednostavnija ugradnja, ostarivanje preciznih sila
pritiska na mestu spojeva i ušteda u fazi vizulne kontrole
sigunosne membrane jer prema preporuci proizvođača za
“stara“ tehnička rešenja držača nakon vizuelne kontrole
potrebno je ugaditi novi disk kako bi se izbegla moguća
propuštanja na mestima spojeva.
Držači se proizvode u skladu sa svim važećim standardima prirubničkih veza i nalegajućih površina, a prema
važećim propisima sigurnosni disk i držač moraju biti od
istog proizvođača, u suprotnom ukoliko dođe do havarije
nije moguće utvrditi odgovornost.
•
•
•
Postoje tri načina ugradnje:
Disk bez držača,
Disk sa držačem,
Disk sa držačem i ventilom sigurnosti.
Disk bez držača – koristi se na sistemima relativno malih vrednosti nadpritiska ili podpritiska sa ciljem očuvanja
membrana ili drugih osetljivih i preciznih elemenata koji
se mogu oštetiti ukoliko se prekorači određena vrednost
pritiska. Ovaj tip ugradnje takođe ima veliku primenu u
farmaceutskoj industriji gde se ugrađuj u kombinaciji sa
disk sa primenom u farmaSlika 5. Sigurnosni
ceutskoj industriji
Disk sa držačem – predstavlja način ugradnje koji ima
najširu primenu na mestima visokog pritisaka i temperature. Funkcija držača je da obezbedi odgovarajuće zaptivanje između rapčer diska i prirubničke veze cevovoda.
Pored toga često služi kao nosač pomoćnih element za probijanje diska a za grafitne diskove ima funkciju zaštitnog
elementa u fazi montaže.
Disk sa držačem i ventilom sigurnosti – ovaj tip ugradnje koristi se isključivo na procesnim sistemima kod koji
je radni fluid “agresivan“ i ima za cilj da izoluje ventil sigurnosti od radnog fluida. U praksi se pokazalo da ukoliko
na sistemu sa agresivnim fluidom postoji samo ventil sigurnosti dolazi do nagrizanja nalegajućih površina odnosno
procurivanja fluida. Jedan od najvažnijih uslova pored dimenzionisanja i izbora odgovarajućeg materijala kod ovog
tipa ugradnje je da disk u fazi pucanja ne defragmentira
odnosno ne dolazi do odvajanja delova materijala od koga
je napravljen kako bi se izbegla mogućnost blokiranja sigurnosnog ventila. Kako je poznato sigurnosni ventili na
procesnim sistemima moraju se jednom godišnje atestirati što bi u podrazumevalo u većini slučajeva demontažu
ventila, sa ovim tipom ugradnje ventil se može ispitati bez
demontaže jer disk gledano sa strane ventila trpi nekoliko
puta veći pritisak u odnosu na pritisak fluida u sistemu.
Dodatnu sigurnost na procesnim sistemima obezbeđuju
senzori koji se preporučuju za nepristupačne pozicije gde
je teško izvršiti vizuelnu kontrolu (slika 6). Senzori se
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
33
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
najčešće koriste u kombinaciji sa sigurnosnim diskovima
ali su takođe primenljivi i za sisteme sa ventilom sigurnosti. Sastoje se od membrane u koju je utisnuto zatvoreno
električno kolo. Kada dođe do pucanja sigurnosnog diska
radni fulid vrši pritisak na membranu senzora koja se lomi i
prekida električno kolo. Nakon prekidanja električnog kola
signal se prenosi do mesta na kome se vrši nadzor sistema. Na ovaj način stvara se prilika za brzo reagovanje na
rešavanju problema koji je uzrokovao poremećaje u sistemu.
Slika 6. Senzori za sigurnosne membrane
Na pristupačnim i lako vidljivim mestima mogu se
koristiti i manometri koji detektuju povišenje pritiska u
slučaju pucanja diska. Ograničavajući faktor su ugavnom
hemijski agresivni radni fluidi, visoka temperatura i pritisci, baždarenje itd.
Za materijal membrane najčešće se
koriste razne vrste
polimera koje štite
električno
kolo
i
obezbeđuju elektroizolaciju. Senzori su
dostupni u standardnim veličinama do 12“
(300mm), sa opsegom
temperatura od -40°S
do 260°S, u zavisnosti
od uslova rada proizvode se i veći prečnici.
Dimenzionisanje odnosno izbor
odgovarajuće veličine
diska vrši se pomoću
metode otpora isticanja ili metode koeficijenta isticanja.
Metoda otpra isSlika 7. Šematski prikaz
ticanja podrazumeva
34
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
analizu vrednosti protoka kroz poprečni presek cevi na
koju se postavlja sigurnosna membrana. Korišćenjem
poznatih metoda vrši se proračun pada pritiska usled trenja
u cevi, lokalnih gubitaka na krivine, račve, ventile itd. Ono
što predstavlja novinu u odnosu na uobičajene proračune
pada pritiska je uticaj sigurnosne membrane i držača.
Ovom metodom sigurnosna membrana i držač razmatraju
se na isti način kao i ostali elementi cevovoda, a izražava
se preko koeficijenta otpora koji je dobijen eksperimentalno i definisan od strane proizvođača opreme. Najuticajniji
faktori na vrednost koeficijenta otpora su fizička svojstva
fluida, protok i tip sigurnosnog diska i držača.
Na slici 7 je dat šematski prikaz uslova za primenu
Metode koeficijenta isticanja za dimenziju sigurnosnog
diska 1“. Metodom koeficijenta isticanja sigurnosni disk
se tretira kao ventil sigurnosti, za ovaj proračun koriste
se pozante formule za dimenzionisanje ventila sigurnosti
i konstantan koeficijent isticanja čija vrednost iznosi 0.62
(slika 7). Ova metoda ne uzima direktno razmatranje uticaj
cevovoda pa se iz toga razloga može koristiti ako su ispunjeni sledeći uslovi:
-
dužina cevovoda ispred sigurnosnog diska ne sme
biti duža od 8 prečnika cevovoda,
-
dužina cevovoda iza sigurnosnog diska ne sme biti
duža od 5 prečnika cevovoda,
-
isticanje se vrši na atmosferski pritisak,
-
prečnik cevovoda ispred i iza sigurnosnog diska
može biti jednak ili veći od nominalnog prečnika sigurnosnog diska.
Imajući u vidu sve navedene prednosti sigurnosnih
diskova a naročito visok nivo pouzdanosti, jednostavno
tehničko rešenje i minimalne troškove održavanja može se
zaključiti da je sve veća upotreba u procesnim sistemima
opravdana kako sa tehničkog tako i sa ekonomskog aspekta.
Na svetskom tržištu postoji veliki broj proizvođača a
neki od lidera su:
•
BS&B Safety Systems, www.bsbsystems.com
•
Fike, www.fike.com
•
ZOOK, www.zookeurope.cc
Autor
Nenad Žarkić, Binemikom doo, Toše
Jovanovića 11, Beograd,
tel. 011/754 71 35,
mob. 064/640 28 34,
e-mail: [email protected]
ZDiplomirao je na Mašinskom fakultetu
Univerziteta u Beogradu 2005. godine
na Odseku za procesnu tehniku. Zaposlen je kao konsultant i inženjer prodaje za renomirane proizvođače procesne
opreme (BS&B Safety Systems, Armstrong International,
CRANE Xomox valves, ITT Fluid Technology).
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
3D projektovanje procesnih postrojenja pomoću specijalizovanih softverskih aplikacija najnovije generacije
Miša Jočić, Nikola Jaćimović
D
anas se sve više u projektovanju postrojenja i analizama pojedinih komponenti koriste ekspertske softverske
aplikacije. Izrada projekata primenom 2D tehnologije
postaje prošlost, i sve više se prelazi na izradu 3D modela.
Korišćenje 3D modeliranja u projektovanju znatno poboljšava
kvalitet projekta, pre svega zato što je to kompletniji postupak
od 2D projektovanja. Kao rezultat, mnoge ljudske greške koje
mogu da se dogode tokom 2D projektovanja se izbegavaju.
U prošlosti, mnogi problemi, kao što su sudari komponenti,
netačne količine materijala i delovi koji ne odgovaraju, su se
pojavljivali zbog toga što tokom 2D izrade projekta projektant
mora da drži ogromnu količinu informacija u glavi. U ovom
radu će se pokazati koje su ključne prednosti 3D izrade projekta, kao i upoznati čitaoce sa Intergraph CADWorx & Analysis
Solutions ekspertskim softverima.
1. Uvod
Danas postoji mnoštvo softvera za 3D modeliranje
postrojenja i analize cevovoda i posuda pod pritiskom.
Najznačajnije kompanije koje sa bave ovim softverima su pre
svega INTERGRAPH (u čijem je vlasništvu od skoro i COADE), AVEVA, BENTLEY i u skorije vreme i AUTODESK.
Kompanija INTERGRAPH je sigurno jedna od najboljih i
najvećih kompanija koje se bave ovim problemom. Softveri
koji će biti predstavljeni su: CADWorx Plant Professional,
CAESAR II, PV Elite i CADWorx fieldPipe. Ono što odvaja
INTERGRAPH od konkurencije je pre svega odlična dvosmerna veza između projektovanja i analize o kojoj će takođe
biti reči.
Slika 1. CADWorx Plant
2. O CADWorx Plant Professional
CADWorx Plant Professional predstavlja moćan alat za 3D
modeliranje postrojenja. Trenutno je ovaj softver najkompletnije rešenje za efikasno projektovanje postrojenja zasnovano
na platformi AutoCAD-a. Ceo postupak modeliranja u ovom
softveru se zasniva na takozvanom parametarskom modeliranju, što znači da korisnik samo unosi potrebne podatke (npr.
prečnike, dužine, materijale, specifikacije,...), dok softver automatski prikazuje rezultujući 3D model na ekranu. Zbog ove
funkcije, kao i činjenice da je softver baziran na AutoCAD-u,
ovim softverom se ovladava veoma brzo i lako. Program se
sastoji od tri osnovna modula:
1.
2.
3.
CADWorx Plant (slika 1);
CADWorx Equipment (slika 2);
CADWorx Steel (slika 3).
CADWorx Plant služi za modeliranje cevovoda, CAD36
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Slika 2. CADWorx Equipment
Worx Equipment za parametarsko modeliranje posuda pod
pritiskom i pumpi, dok se CADWorx Steel koristi za modeliranje čeličnih konstrukcija. Osnovna razlika između CADWorx 3D modela i “običnih” AutoCAD 3D modela je u tome
što su modeli iz CADWorx-a tzv. “inteligentni modeli”. To
znači da oni u sebi sadrže sve potrebne informacije (npr.
prečnik cevovoda, specifikacije, materijale, mase, itd.). Ovi
podaci služe kako za kreiranje izometrija i sastavnica cevovoda, tako i za komunikaciju i automatsko prebacivanje podataka iz CADWorx-a u druge softvere za analizu i proračun
cevovoda, posuda pod pritiskom , razmenjivača toplote i
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
Slika 5. CAESAR II
Slika 3. CADWorx Steel
II, tabelarni prikaz rezultata
Slika 6. CAESAR
proračuna
Slika 4. Clash detection
čeličnih konstrukcija. Ova veza koja postoji je dvosmerna,
što znači da je ostvarena potpuna i sigurna komunikacija
između projektanta i inženjera koji radi proračun.
Pored toga, softver ima i mogućnost automatske provere
da li ima sudara u sistemu (tzv. clash detection - slika 4),
čime se eliminiše mogućnost nastanka greške u projektu.
3. Softver za analizu cevovoda - CAESAR II i integracija sa CADWorx Plant Professional
Završen model cevovoda može direktno da se pošalje u
INTERGRAPH-ov softver za analizu naprezanja i krutosti
cevovodnih sistema CAESAR II (slika 5). Naravno da postoje i drugi softveri za analizu cevovoda (Bentley Autopipe i
ROHR2), ali CAESAR II predstavlja najnapredniji i vodeći
softver u svetu ove vrste. Proračun se vrši prema skoro svim
važćim svetskim standardima. Alati iz softvera, kao što je automatsko kreiranje krivina za samokompenzaciju, pomažu da
se premosti jaz između znanja i iskustva unošenjem elemaenata veštačke inteligencije. Pomoću ovih alata se eliminišu
suvišne iteracije u cilju dobijanja optimalnog rešenja iz
II, grafički prikaz rezultata
Slika 7. CAESAR
proračuna
tačne analize kao i iz predlaganja praktičnih promena u projektovanju. Pored provere cevovodnih sistema u pogledu
termičkih opterećenja, mase i opterećenja usled unutrašnjeg
pritiska, CAESAR II vrši analize uticaja vetra, sleganja oslonaca, seizmičkih opterećenja i talasa, kao i dinamičke analize. Nelinerani efekti, kao što su podizanje oslonaca, zatvaranje zazora i trenje su takođe uključeni u analizu.
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
37
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
Rezultati dobijeni proračunom mogu da se pokažu ili tabelarno (slika 6) ili grafički (slika 7).
Model koji je prošao analizu se zatim vraća u CADWorx
Plant Professional. Primer ove veze i proces analize jedne
grane cevovoda od početka do kraja prikazani su na slici
8. Na slici 8a je prikazan model jednog dela postrojenja u
CADWorx Plant Professional. Prikazana grana cevovoda
se iz tog modela izvozi u CAESAR II (slika 8b), u kome
se posle izvršene analize vidi da model ne zadovoljava sve
uslove prema odabranom standardu (slika 8v). Zatim se
Slika 8. Integracija CADWorx Plant Professional i CAESAR II
38
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
korišćenjem dodatka za automatsko kreiranje petlji dodaje P-krivina u model (slika 8g), čime grana dobija veću
fleksibilnost i na taj način prolazi sve zahteve prema standardu. Ovakav modifikovan model se sada vraća u model
postrojenja u CADWorx Plant Professional (slika 8d), gde
može da se proveri da li ima sudara i može dodatno da se
menja.
4. Softver za analizu procesne opreme (posuda pod
pritiskom, kolona i razmenjivača toplote) - PV Elite
i integracija sa CADWorx Plant Professional
Pored već pomenute veze sa softverom CAESAR II,
CADWorx Plant Professional poseduje i sličnu dvosmernu
vezu sa u INTERGRAPH-ovim softverom za mehanički
proračun procesne opreme - PV Elite (slika 9). Ovaj softver prestavlja kompletno rešenje za dizajn, analizu i procenu
procesne opreme. U softveru su podržani svetski standardi
za proračun: ASME Section VIII Divisions 1 & 2, PD 5500
i EN 13445. Pored toga, softver poseduje i mogućnost procene trenutnog stanja opreme i kao i preostalog radnog veka
prema pravilima iz API 579 (Fitness for Service). PV Elite
poseduje i mogućnost povezivanja sa drugim softverskim
paketima za analizu metodom konačnih elemenata (FEA),
dizajn temelja i izradu crteža.
5. Izrada modela postojećeg stanja cevovoda (INTERGRAPH CADWorx fieldPipe)
Pored naprednih softvera za projektovanje postrojenja i
analizu cevovoda i opreme, INTERGRAPH je u saradnji sa
kompanijom ‘’Leica Geosystems AG’’ iz Švajcarske razvio
i najnapredniji način snimanja postojećeg stanja cevovoda.
U pitanju je potpuna povezanost opreme za lasersko snimanje sa CADWorx Plant Professional. Ovime se ostvaruje
laserska preciznost pri snimanju stanja na terenu, kakva do
sada nije bila moguća.
Postoje dve osnovne opcije za CADWorx fieldPipe. Prva
podrazumeva lasersko snimanje manjih cevovoda tačku
po tačku (CADWorx fieldPipe for Leica fieldPro Edition
– slika 10), pri čemu se samo modeliranje obavlja na licu
mesta. Ovaj način snimanja podrazumeva brzo i precizno
snimanje situacije na terenu i uglavnom se primenjuje za
manja postrojenja. Druga opcija (CADWorx fieldPipe for
Leica CloudWorx Edition – slika 11) predstavlja korišćenje
tzv. ‘’skenera’’ koji za veoma kratko vreme snimaju na
milione tačaka čime se dobija tzv. ‘’oblak tačaka’’ (Point
cloud). Oblak tačaka za snimljeni deo postrojenja može
da se uveze u CADWorx (slika 11a), gde se zatim veoma
lako i brzo izoluje željena grana cevovoda (slika 11b), a
zatim se preko ovog izolovanog oblaka tačaka izrađuje
model postojećeg cevovoda (slika 11v). Treba napomenuti
da softver automatski prepoznaje prečnike i dužine cevovoda, kako bi se izrada modela olakšala i ubrzala. Prednost
ovog postupka je što za veoma kratko vreme može da se
snimi celo postrojenje, dok se model izrađuje na drugoj lokaciji. Glavna mana ovog načina snimanja je u tome što je
sama oprema skupa (reda veličine 150,000.00÷200,000.00
Slika 9. PV Elite
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
39
PT
Procesne tehnologije i novi proizvodi
Slika 9. CADWorx fieldPipe for Leica fieldPro Edition
USD), pa se zbog toga ovaj postupak koristi uglavnom za
snimanje velikih postrojenja.
6. Zaključak
Softveri za projektovanje i analizu koji su danas dostupni
inženjerima mogu mnogo da olakšaju i ubrzaju izradu projekata, a time i da uštede novac i vreme. Jedan od glavnih
preduslova za efikasno korišćenje softvera je pre svega
kvalitetna obuka korisnika, ali treba imati na umu da uvek
treba biti obazriv pri korišćenju ovih programa. Ne sme se
da zaboravimo da su svi softveri ipak samo alati koji pomažu
inženjeru da brže i lakše stigne do cilja, odnosno da je softver samo onoliko dobar koliko i inženjer koji radi u njemu.
Autor
Nikola Jaćimović,
tel: 063/888-50-68
e-mail: [email protected]
Diplomirao je na Mašinskom fakultetu
Univerziteta u Beogradu 2010. godine na
Katedri za procesnu tehniku. Od novembra
2009. godine radi kao stalni saradnik firme
“PIPETECH Jocic”, Baden, Švajcarska,
u oblasti projektovanja cevovoda i posuda pod pritiskom primenom softvera firme COADE/INTERGRAPH. Asistirao u organizaciji i održavanju stručnih kurseva “Analiza naprezanja i
fleksibilnosti cevovoda primenom softvera CAESAR II”.
Slika 11. CADWorx Plant
40
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Procesne tehnologije i novi proizvodi
Autor
Miša Jočić ,
PIPETECH Jocic u Badenu, Švajcarska,
tel: +41 79 832 9223,
e-mail: [email protected]
Profesionalni inženjer sa preko 29 godina iskustva u svim poljima projektovanja procecnih postrojenja u Evropi,
Australiji, i na Bliskom Istoku. Radio na projektovanjy i analizi cevovodnih sistema, projektovanjy i izradi dokumentacije posuda pod pritiskom, razmenjivača toplote i skladišnih rezervoara, pripreme inženjerskih specifikacija i nadzor na gradilištu. Koristi više kompjuterskih softvera za analizu naprezanja i fleksibilnosti cevovodnih
sistema, projektovanje procesnih postrojenja i analizu komponenti cevovoda i procesne opreme metodom konačnih elemenata. Kroz
dygogodišnji rad stekao je veliko iskustvo sa odličnim poznavanjem standarda (ASME, ANSI i API) i postao priznati ekspert u oblasti
analize naprezanja i fleksibilnosti cevovodnih sistema primenom softvera CAESAR II.
PT
PT
Inženjerska praksa
Pregled kriterijalnih relacija za određivanje koeficijenta
prelaza toplote i koeficijenta trenja pri jednofaznom strujanju fluida kroz cevne zmije
Stevan Budimir, Marko Jarić
R
azmenjivači toplote sa cevnom zmijom se sastoje od
cevne zmije smeštene u cilindrični omotač (rezervoarski prostor) i koriste se kao protočni ili šaržni
aparati.
Kod protočnih aparata je karakteristično da je protok tečnosti kroz cevnu zmiju značajno manji od protoka
tečnosti koja struji oko zmije, kao što je slučaj kod hladnjaka destilata u destilerijama za proizvodnju alkoholnih pića
(topliji fluid je alkoholni destilat, a hladniji voda) ili hladnjaka vode koja se radi odsoljavanja odvodi iz kotlova, pri
čemu je hladniji fluid sveža voda koja se posle zagrevanja
uvodi u degazator [1].
Šaržni aparati sa cevnom zmijom se veoma često koriste
za izvođenje hemijskih i biohemijskih operacija, kada je
potrebno održavati temperaturu u rezervoarskom prostoru.
Pri strujanju fluida kroz cevnu zmiju usled postojanja
centrifugalne sile intezitet procesa razmene toplote i pad pritiska su veći u odnosu na strujanja fluida u pravim cevima
[2]. Aparati sa cevnom zmijom se koriste umesto klasičnih
dobošastih razmenjivača toplote u slučaju kada su protoci
radnih medijuma kroz aparat mali i kada su razlike pritisaka
velike (iznad 10bar).
Kriterijalne jednačine za određivanje koeficijenta trenja
i koeficijenta prelaza toplote u cevnim zmijama se u opštem
slučaju mogu podeliti prema sledećim kriterijumima:
•
prema režimu strujanja, na laminarni i turbulentni
režimi strujanja,
•
prema tipu strujanja, na jednofazno strujanje i strujanje fluida sa promenom faze.
U narednom poglavljima biće dat pregled najčešće
korišćenih kriterijalnih relacija za određivanje ovih veličina
pri jednofaznom strujanju fluida.
1
Relacije za proračun koeficijenta trenja u
cevnim zmijama
U dostupnoj literaturi može se pronaći nekoliko empirijskih relacija za određivanje koeficijenta otpora trenja pri jednofaznom strujanju fluida u cevnim zmijama. Osnovna podela
ovih relacija bazira se na tome da li se strujanje odvija u laminarnom ili u turbulentnom režimu [4]. Na slici 1.1 prikazani
su osnovni geometrijski parametri cevnih zmija, pri čemu su
korišćene sledeće oznake:
•
du, m unutrašnji prečnik cevi,
•
ds, m, spoljašnji prečnik cevi,
•
dz, m, prečnik zavojnice cevne zmije.
Laminarni režim
Uajt (1929) je jedan od prvih koji je predložio relaciju za
42
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Slika 1. Geometrijske karakteristike cevne zmije
određivanje koeficijenta otpora trenja u cevnim zmijama
pc = ps $
0, 25
11, 6 0,45 1/0,45
m E 1
'1 - ;1 - c
De
(1.1)
gde su:
•
Re, Rejnoldsov broj,
w $ du $ t
Re =
n
•
•
•
•
•
ρ, kg/m³gustina fluida,
µ, Pa∙s, koeficijent dinamičke viskoznosti
w, m/s, brzina strujanja fluida kroz cevnu zmiju,
ξc koeficijent otpora trenja za cevne zmije,
ξs koeficijent otpora trenja za prave cevi.
Koeficijent otpora trenja za prave cevi se određuje prema
sledećoj relaciji
ps = 64 (1.2)
Re
Osim ove u literaturi se može pronaći Itova i Šmitova relacija za proračun koeficijenta trenja za strujanje u cevnim
zmijama u laminarnom režimu. Itova relacija se daje u obliku
86 $ De
(1.3)
pc = ps $
^1, 56 + log Deh5,7
Dinov broj se definiše na sledeći način
d 0,5
(1.4)
De = Re $ c u m dz
Koeficijent otpora trenja izračunat pomoću Itove relacije daje manje vrednosti u odnosu na vrednosti dobijene korišćenjem Vajtove relacije [4]. Šmitova relacija za
određivanje koeficijenta otpora trenja se daje u obliku
PT
Inženjerska praksa
i
d 0,97
pc = ps $ ;1 + 0, 14 $ c u m $ Re E dz
(1.5)
pri čemu se veličina i izračunava na sledeći način
d 0,312
(1.6)
i = 1 - 0, 6664 $ c u m
dz
Vrednosti koeficijenta trenja sračunate Šmitovom relacijom ne razlikuju se mnogo od vrednosti dobijene korišćenjem
Vajtove relacije [5].
Turbulentni režim
U poređenju sa relacijama za laminarni režim, za turbulentni režim postoji veći broj predloženih relacija. Vajt je
predložio prvu relaciju za određivanje koeficijenta otpora
trenja za turbulentni režim i za glatke cevne zmije, koja se
izražava u obliku [4]
pc = 0, 31 $ ;log `
d
Re j-2 +
(1.7)
0, 04 $ c u m E dz
7
Osim ove relacije u literaturi se mogu pronaći Itova relacija [6]
pc =
0,50
0, 304
du m0,5
0,25 + 0, 029 $ c
dz
Re
Slaganje prethodnih relacija za kritični Rejnoldsov broj, sa
podacima dobijenih eksperimentalnim istraživanjima uočena
je njihova dobra pouzdanost u opsegu odnosa prečnika cevne
zmije i prečnika zavojnice du/dz <0,05 [4].
2
Relacije za proračun nuseltovog broja pri
jednofaznom strujanju fluida kroz cevne zmije
Za proračun Nuseltovog broja odnosno (koeficijenta prelaza toplote) pri jednofaznom strujanju fluida u cevnim zmijama
se najčešće koriste Šmitove jednačine u zavisnosti od režima
strujanja.
Za Re=100÷Recr može se koristiti sledeća izraz za Nuseltov
broj
Nu = '3, 65 + 0, 08 $ ;1 + 0, 8 $ c
du m-0,5 E-0,2
dz
Nu =
•
•
•
•
(1.8)
pc = 0, 06 + 0, 12 $ c
du m0,275
$ Re-0,4 dz
(1.10)
U dostupnoj literaturi mogu se pronaći istraživanja Akagave, Morija, Vatanbe, Unala i Guoa, međutim njihovi rezultati
u oblasti turbulentnog strujanja pokazuju neznatna odstupanja
od Itove relacije [5].
Kriterijumi prelaza iz laminarnog u turbulentni režim strujanja
Za određivanje kritičnog Rejnoldsovog broja, kojim se
definiše prelaz iz laminarnog u turbulentni režim strujanja u
cevnim zmijama najčešće se koriste relacija Ita [8]
Re cr = 20000 $ c
du m0,32
dz
relacija Srinivasana [4]
Re cr = 2100 $ ;1 + 12 $ c
a $ du
, m
(2.2)
Nu =
pc
$ ^Re - 1000h
d 2/3
Pr m0,14
8
$ ;1 + c u m E $ c
Pr
l
cz
z
pc
1 + 12, 7 $
$ ^ Pr2/3 - 1h
8
(2.3)
gde je lcz dužina cevne zmije, a koeficijent trenja proračunava
pomoću jednačine (1.8).
U opsegu Re=Recr÷22000 vrši se linearna interpolacija
korišćenjem izraza
Nu = h 6 prema (2.1) za Re cr @ + ^1 - hh $ Nu 6 prema (2.3) za Re = 22000 @
gde je
h=
22000 - Re
22000 - Re cr
(2.4)
(2.5)
LITERATURA
(1.11)
du m0,5 E
dz
(1.12)
du m0,45 E
dz
(1.13)
relacija Šmita [5]
Re cr = 2300 $ ;1 + 8, 6 $ c
0,194
z
α, W/(m²∙K), koeficijent prelaza toplote,
λ, W/( m∙K), koeficijent toplotne provodnosti,
Pr, Prantlov broj,
Prz, Prantlov broj za temperaturu na zidu cevi.
Pri Re>22000 jednačina glasi
(1.9)
i Rafelova relacija (dobijena je na osnovu istraživanja u
hrapavim cevnim zmijama)[4]
u
(2.1)
gde su:
•
Nu, Nuseltov broj,
Srinivasanova relacija [7]
pc = 1, 084 $ ; Re $ c
d
du m0,9 E 0,33
Pr m0,14
$ Pr $ Re0,5 + 0,29 $c d m 1 $ c
Prz
dz
[1] Jaćimović, B., Genić, S., Toplotne operacije i aparati, drugo izdanje, Mašinski fakultet Beograd&Vedes, Beograd, 2004.
[2]
Cыgankov, P., Bragorektifikacionnыe ustanovki,
Piщevaя promыšlennostъ, Moskva, 1970.
[3] Ito, H., Friction factors for turbulent flows in curved
pipes, Journal Engineering, 81, pages 123-134, 1959.
[4] Guo, L., Feng, Z., Chen, X., An experimental investigation of the frictional pressure drop of steam-water two
phase flow in helical coils, International journal of heat
PROCESNA TEHNIKA
jun 2011.
43
PT
Inženjerska praksa
and mass transfer 44 (2001), pages 2601-2610
[5] Schmidt, E. F., Warmeubergang und nicht isothermer Druckverlust bei erzwungener Stromung in schraubenforming Gekrummten Rohren-Braunsch Weig 1967
[6] Subhasish, D., Secondary boundary layer and wall
shear for fully developed flow in curved pipes, Proceedings of the royal society, pages 283-298, London 2002
[7] Shaukat, A, Pressure drop correltaions for flow
through regular helical coil tubes, Fluid dynamics research, pages 295-310, Japan, 2001.
Autor
Stevan Budimir,
Institut Goša, Milana Rakića 35,
Beograd
e-mail: [email protected]
tel: 064/336-7552
Diplomirao je na Mašinskom
fakultetu Univerziteta u Beogradu
2009. na katedri za Procesnu tehniku i zaštitu životne sredine. Od maja 2010. zaposlen je u Institutu Goša u svojstvu istraživača saradnika. Trenutno pohađa doktorske
studije na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu.
Marko Jarić, Inovacioni centar Mašinskog
fakulteta Univerziteta u Beogradu d.o.o.,
Kraljice Marije 16, 11000 Beograd
email: [email protected]
tel: 063/435-779
Diplomirao je na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu 2005. na katedri za
procesnu tehniku. Od jula 2006. zaposlen je
u Inovacionom centru Mašinskog fakulteta
Univerziteta u Beogradu, u svojstvu istraživača saradnika. Auditorne
vežbe održavao je iz predmata: Oprema procesnih instalacija, Cevovodi i armatura, Konstruisanje procesne opreme, Aparati i mašine
u procesnoj industriji. Učestvovao je na izradi više tehničkih dokumentacija, i projekata koje je finansiralo Ministarstvo za nauku i
zaštitu životne sredine. Do sada je objavio 12 radova (časopisi sa SCI
liste, međunarodni časopisi i kongresi, domaći časopisi i kongresi).
PT
Ekonomski indikatori
Ekonomska analiza procesnih postrojenja – trend u
2010. godini
Vojislav Genić
K
rajem 2009. i početkom 2010. prvi put nakon
početka globalne recesije iz 2008, svi najvažniji
CPI indikatori su konačno prevazišli godišnji
deficit, što je značajna prekretnica ka ekonomskom
rastu. Poslovni indikatori su se tokom 2010. dalje
poboljšavali, pa se procenjuje da će se taj trend nastaviti
i u 2011. i 2012. godini.
U isto vreme Chemical Engineering indeksi
su takođe pokazali poboljšanje, što sve dovodi do
zaključka da je globalna ekonomska kriza prošla.
CEPCI (CHEMICAL ENGINEERING PLANT COST
INDEX) indeksi za 2010. godinu su dati u tabeli 1, a
M&S (MARSHALL & SWIFT EQUIPMENT COST
INDEX) indeksi u tabeli 2. Godišnji CEPCI indeks
za 2010. godinu je 550,8, dok je M&S indeks 1457,4.
Promene CEPCI i M&S indeksa za poslednjih 8 godina
su prikazane u tabeli 3.
Tabela 2. MARSHALL & SWIFT EQUIPMENT COST INDEX - 2010
1
2
3
4
M&S INDEKS
2010 – kvartalno
1448,3
1461,3
1473,3
1476,7
Procesna industrija, prosek
1510,3
1522,1
1534,4
1537,0
Cement
1508,1
1519,2
1530,0
1532,5
Hemikalije
1481,8
1493,5
1505,2
1507,3
Proizvodi od gline
1496,0
1505,6
1518,3
1521,4
Staklo
1403,0
1416,4
1428,5
1432,7
Boja
1515,1
1527,6
1542,1
1545,8
Papir
1416,4
1430,1
1444,5
1447,6
Naftrni proizvodi
1615,6
1625,9
1637,0
1640,4
Guma
1551,0
1564,2
1579,3
1581,5
Elektroenergetika
1389,6
1414,0
1419,2
1434,9
Rudarstvo
1552,1
1569,1
1576,7
1579,4
Hlađenje
1772,2
1786,9
1804,8
1809,3
Termoenergetika
1475,0
1488,0
1502,3
1506,4
Druge industrijske grane
Tabela 1. CHEMICAL ENGINEERING PLANT COST INDEX (CEPCI) - 2010.
2010
Januar
Februar
Mart
April
Maj
Jun
Jul
Avgust
Septembar
Oktobar
Novembar
Decembar
CEPCI
532,9
539,1
541,8
555,3
558,2
556,4
550,7
549,5
552,5
556,3
556,7
560,3
Oprema
631,8
641,1
645,5
666,0
670,2
668,1
659,2
657,3
662,3
667,5
669,0
674,6
Razmenjivači
toplote i rezervoari
571,9
587,3
592,5
622,6
629,9
628,7
611,1
605,8
611,8
617,8
618,3
627,1
Procesne
mašine
601,9
610,3
614,0
625,4
631,8
632,1
626,0
621,7
625,1
627,0
627,0
627,6
Cevovodi, ventili i fitinzi
794,5
796,1
801,7
829,5
828,3
818,5
821,7
827,1
834,1
840,2
847,0
854,3
Procesni instrumenti
419,8
420,5
421,0
426,7
424,8
419,4
416,8
416,9
422,0
426,0
426,1
426,2
Pumpe,
kompresori,
ventilatori
903,0
903,4
903,4
902,4
903,1
898,4
902,4
902,5
902,9
902,5
904,0
903,6
Električna
oprema
469,2
468,4
472,1
472,5
473,2
482,2
481,6
482,7
482,5
484,7
487,1
488,4
Noseće konstrukcije i drugo
640,2
660,0
665,6
688,7
697,5
697,5
679,7
675,6
680,9
689,6
688,2
696,3
Radna snaga
331,0
330,2
328,2
327,3
327,8
326,7
328,7
330,0
328,9
331,0
328,8
328,1
Zgrade
494,8
500,5
504,3
508,9
513,9
509,4
506,7
503,0
502,4
503,3
501,4
503,3
Inženjering i
nadzor
342,4
342,4
341,8
341,4
339,7
339,1
338,4
337,9
337,3
336,6
336,1
335,6
Tabela 3. Promena CEPCI za poslednjih 8 godina
46
Godina
2003–2004
2004–2005
2005–2006
2006–2007
2007–2008
2008–2009
2009–2010
CEPCI, %
10,5
5,4
6,7
5,2
9,5
-9,3
5,5
M&S INDEKS
4,9
5,6
4,6
5,5
5,5
0,0
0,6
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Autor
Vojislav Genić,
Siemens IT Solutions and Services,
Pariske komune 22, 11070 Beograd
Tel. +381 65 2015757
E-mail: [email protected]
Na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu diplomirao 1992, na
Odseku za procesnu tehniku. Nakon
3 godine provedene u Lola Inženjeringu, prelazi u TradeCom
MN, a zatim u Spinnaker New Technologies gde je obavljao
posao generalnog direktora, da bi 2008. postao podpredsednik
i član uprave ComTrade Group, Predsednik uprave i direktor
ComTrade IT Solutions and Services. Od 2010. zaposlen u
Siemens IT Solutions and Services. Rukovodio je kompanijama sa do 1000 zaposlenih, bavio se strateškim i finansijskim
planiranjem i realizacijom planova, upravljanjem operacijama
i prodajom, te organizacijom rada u preduzećima.
PT
Inženjerska biblioteka
1. Monografije iz mašinstva
Milovan Živković i Taško
Maneski
TERMOMEHANIČKI
NAPONI CEVOVODA I
POSUDA
Cena: 750 din.
Dimitrije Voronjec i
Đorđe Kozić
VLAŽAN VAZDUH –
TERMODINAMIČKE
OSOBINE I PRIMENA (IV
izdanje)
Boris Slipčević
RAZMENjIVAČI
TOPLOTE
(II izdanje)
Milan Rikalović
DOBOŠASTI
RAZMENjIVAČI
TOPLOTE
Cena: 900 din
Cena: 700 din
Miloš Kuburović i Miroslav Stanojević
BIOTEHNOLOGIJA
Branislav Todorović i
Milica Milinković-Đapa
RAZVOD VAZDUHA
U KLIMATIZACIONIM
SISTEMIMA
(III izdanje)
Cena: 600 din
Cena: 550 din
Srđan Raičković
KOMPRESIBILNI I
MEHANIČKI ZAPTIVAČI
Cena: 600 din
Cena: 800 din
Rodoljub Vučetić
ZDRAVLjE ŽIVOTNE
SREDINE & PROMENA
KLIME
Stevan Šamšalović
TOPLOTNA PUMPA Tehnologija održive
proizvodnje energije
Cena: 400 din
Cena: 1350 din
Svetislav Zarić
PRIRUČNIK IZ INDUSTRIJSKE PNEUMATIKE
Bogosav Milenković
PRIRUČNIK ZA MERENjE PROTOKA FLUIDA
(mernim blendama,
mlaznicama, Venturijevim cevima i dr.)
2. Priručnici iz mašinstva
Branislav Živković i
Zoran Stajić
MALI TERMOTEHNIČKI
PRIRUČNIK
Cena: 500 din
Cena: 450 din
Cena: 450 din
Rodoljub Vučetić
PRIRUČNIK O
URAVNOTEŽAVANjU
CEVNIH MREŽA U
GREJANjU, HLAĐENjU I
KLIMATIZACIJI
Cena: 600 din
48
jun 2011.
PROCESNA TEHNIKA
Stevan Šamšalović
TEHNOLOGIJA
HLAĐENjA I SMRZAVANjA HRANE
Nebojša Grahovac
PRIRUČNIK ZA VLAŽAN
KOMPRIMOVANI VAZDUH
Cena: 450 din
Cena: 450 din
PT
Inženjerska biblioteka
Živojin Perišić
VENTILACIJA
PORODIČNIH I KOMERCIJALNIH KUHINjA
Cena: 450 din
3. Priručnici iz elektrotehnike
Dragan Vićović & Zoran
Hadžić
ELEKTRIČNE INSTALACIJE NISKOG
NAPONA
Dragan Vićović & Zoran
Hadžić
ZAŠTITA OBJEKATA
OD ATMOSFERSKOG
PRAŽNjENjA
Cena: 1250 din
Cena: 1200 din
Ljiljana Rašajski, Gojko
Dotlić i Marija Mrđanov
MALI ELEKTROENERGETSKI PRIRUČNIK
(MEP)
(IV izdanje, 2009)
Cena: 950 din
4. Tehnička regulativa iz mašinstva, elektrotehnike i dodirnih disciplina
PRAVILNICI IZ ELEKTROENERGETIKE
Postrojenja, nadzemni
vodovi, zaštita od
statičkog elektriciteta i
od požara
Priredila Marija Mrđanov
Cena: 700 din
KABLOVI,
SAMONOSEĆI KABLOVI, UŽAD I KRATKI SPOJ
Izvodi iz tehničkih
standarda u elektroenergetici
Priredila Marija Mrđanov
Cena: 700 din
Miodrag Isailović i Martin Bogner
TEHNIČKI PROPISI O
POSUDAMA POD PRITISKOM
Dragana & Stevan
Šamšalović
VODIČ KROZ STANDARDE I PROPISE O
GREJANjU, HLAĐENjU I
KLIMATIZACIJI
Cena: 800 din
Miodrag Isailović
TEHNIČKI PROPISI O
ZAŠTITI ODPOŽARA I
EKSPLOZIJA
(IV izdanje, 2007)
Cena: 900 din
Cena: 850 din
5. Ostalo
Nadežda Mitrović-Žitko i
Stevan Vukotić
PRIRUČNIK ZA PRIPREMU OPŠTEG DELA
STRUČNOG ISPITA ZA
RADNIKE TEHNIČKIH
STRUKA
Cena: 450 din
ZBIRKA ZAKONA I
PRAVILNIKA
o planiranju i građenju
objekata i izradi
tehničke dokumentacije
(IV izdanje)
Priredila Marija Mrđanov
Cena: 750 din
PROCESNA TEHNIKA
NAUČNO-TEHNIČKI
PETOJEZIČNI REČNIK
(GREJANjE, HLAĐENjE,
KLIMATIZACIJA)
Cena: 950 din
jun 2011.
49
Download

PT - SMEITS