Дисципліна: Проєктування хімічних виробництв

Обсяг дисципліни, годин (кредитів ЄКТС): 120 (4).

Мета дисципліни:

закріпити та поглибити знання з теорії, розрахунку та проектування хімічних виробництв, розробки та обслуговування сучасних систем та засобів проєктування технологічними процесами.

Завдання дисципліни:

- дослідження розрахунків та проєктування хімічних виробництв;

- сучасних систем та засобів проєктування технологічними процесами.

Попередні умови для вивчення даної дисципліни:

«Вища математика», «Хімія», «Фізика», «Процеси й апарати хімічної технології», «Загальна хімічна технологія».

Навчальні цілі дисципліни полягають у формуванні у студентів:

інтегративної компетентності:

Здатність розв’язувати задачі проєктування підприємств хімічних технологій, що передбачає проведення розрахунків та виконаня креслень генеральних планів хімічних виробництв, планів будівель хімічних підприємств і характеризується невизначеністю умов і вимог.

загальних компетентностей:

ЗК 2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.

фахових компетентностей:

ФК 2. Здатність організовувати й управляти хіміко-технологічними процесами в умовах промислового виробництва та в науково-дослідних лабораторіях із урахуванням соціальних, економічних та екологічних аспектів.

ФК 3. Здатність використовувати результати наукових досліджень і дослідно-конструкторських розробок для вдосконалення існуючих та/або розробки нових технологій і обладнання хімічних виробництв.

Програмні результати навчання:

ПРН 2. Здійснювати пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, систематизувати, аналізувати та оцінювати відповідну інформацію.

ПРН 3. Організовувати свою роботу і роботу колективу в умовах промислового виробництва, проєктних підрозділів, науково-дослідних лабораторій, визначати цілі й ефективні способи їх досягнення, мотивувати і навчати персонал.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

- основні методи проєктування та засоби автоматичного контролю та керування процесами хімічних виробництв;

- загальнонаукові та загальноінженерні поняття та основи з дисципліни контролю для проєктування процесів хімічних виробництв із використанням сучасних технологій обладнання приладів та комплексів;

- основні елементи в галузі керування автоматизованими системами хімічних виробництв;

- методологію розробки, організації та проєктування результативної роботи хімічних виробництв.

вміти:

- застосовувати основні методи та засоби керування процесами хімічних виробництв;

- використовувати знання, уміння і практичні навички з дисципліни для керування процесами хімічних виробництв;

- використовувати методологію розробки, організації та оцінки результативності проєктування хімічних виробництв з автоматизованими системами.

Зміст дисципліни (тематика):

Змістовний модуль 1.

Тема 1. Проєкт виробництва. Проєктна документація. Структура проєктної організації, методика проєктування.

Проєкт виробництва. Розробка проєктної документації. Структура проєктної організації. Методика проєктування.

Тема 2. Перепроєктування.

Обґрунтування інвестицій у будівництво об’єкта. Визначення потужності виробництва, що проєктується. Балансовий та статистичний методи. Вибір методу (технології) виробництва.

Тема 3. Передпроєктна підготовка

Принципи створення безвідходних виробництв, спрямовані на повне використання сировини та енергетичних ресурсів, а також на охорону навколишнього середовища. Ескізна технологічна схема. Розрахунок матеріальних і теплових балансів по стадіях виробництва. Вибір майданчика для будівництва. Завдання на проєктування та вихідні матеріали.

Тема 4. Розробка проєктної документації. Робочий проєкт.

Розробка проєктної документації. Одно- і двостадійне проєктування. Робочий проєкт та технічна документація. Проєкт. Склад і основні розділи проєкту. Аналіз вихідних матеріалів. Порівняння безперервного і періодичного способів виробництва. Методи інтенсифікації технологічних процесів. Розробка ситуаційного та генерального планів. Загальні вимоги і рекомендації. Зонування території проєктованого підприємства. Розробка принципової технологічної схеми. Загальні вимоги та рекомендації. Класифікація відходів технологічних виробництв. Каналізації умовно чистих виробничих, зливових, хімічно забруднених, кислотно-лужних стоків.

Тема 5. Компонування виробництва

Конструктивні елементи промислових будівель і споруд. Підстави і фундаменти. Колони, ригелі, балки, ферми і плити перекриття. Підлоги і сходи. Класифікація промислових будівель (за функціональним призначенням, за ступенем вогнестійкості, за категоріями вибухової, вибухопожежної та пожежної небезпеки). Об'ємно-планувальні рішення при проєктуванні хімічних і нафтопереробних виробництв. Загальні вимоги і рекомендації. Варіанти компоновки обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв (закритий, відкритий і змішаний). Вимоги та рекомендації з розміщення обладнання в закритих будівлях і спорудах. Вимоги та рекомендації по розміщенню обладнання на відкритих майданчиках (етажерках). Проєктування – ітераційний процес прийняття проєктних рішень.

Тема 6. Робоча документація

Робоча документація. Склад, основні креслення, кошториси та відомості. Розробка робочих креслень об'єкта. Монтажне опрацювання об'єкта. Монтажно-технологічна схема. Монтажні креслення. Сучасні програмні комплекси автоматизованого виконання проєктних робіт. Технологічні трубопроводи, їх класифікація. Вибір матеріалу труб, визначення оптимального значення діаметра трубопроводу. Трубопровідна арматура (вентилі, засувки і крани, запобіжні, зворотні і редукційні клапани). Особливості трасування магістральних міжцехових і внутрішньоцехових трубопроводів. Трубопровідна обв'язка вузла насос-ємність, вузла компримування, колонного обладнання, теплообмінного обладнання, вимоги та рекомендації. джерела вібрацій, температурних деформацій і гідравлічних ударів у трубопроводах. Засоби попередження руйнування.

Тема 7. Загальні принципи аналізу, розрахунку і вибору технологічного устаткування.

Загальні принципи аналізу і розрахунку процесів та апаратів. Кінетичні закономірності основних процесів хімічної технології. Послідовність розрахунку процесів та апаратів. Фізичне моделювання. Принципи подібності. Математичне моделювання. Критерій ефективності. Економічні та технологічні критерії ефективності. Оптимальний вибір технологічного обладнання. Чутливість, надійність, керованість і складність технологічного об'єкта. Стандартне, нестандартне і багатофункціональне технологічне обладнання. Вибір типу, розрахунок та складання технічного завдання на розробку.

Тема 8. Методика інтегрованого проєктування хімічних виробництв

Методика та основи автоматизації проєктування хімічних виробництв. Методика інтегрованого проєктування. Прийняття оптимальних рішень. Критерій ефективності (цільова функція). Рішення задачі оптимального проєктування хімічного виробництва. Стратегія інтегрованого проєктування хімічних виробництв і систем автоматичного управління. Технічне завдання на проєктування хімічного виробництва. Гнучкість (працездатність), хімічного виробництва. Категорії змінних у задачі оптимального проєктування в умовах невизначеності параметрів. Постановка завдань, методи та алгоритми інтегрованого проєктування технологічних об'єктів при наявності невизначеності вихідної інформації. Стратегія оптимізаційного дослідження і методи розв'язання задач статичної оптимізації технологічних процесів.

Види робіт: лекції, практичні заняття, модульні контрольні роботи, індивідуальна та самостійна робота, підготовка до іспиту, іспит.

Форма підсумкового контролю: іспит.