книги / Химическая технология неорганических веществ
..pdfПри технологическом расчете аппаратов параллельно решаются вопросы их обслуживания и контроля работы.
В настоящее время химические процессы очень часть протекают при высоких температурах и давлениях, поэтому для предупреждения аварий и взрывов наряду с технологическим расчетом аппаратов обязательно производится их расчет на прочность. В большинстве случаев аппараты высокого давления, затворы к ним и прочие элементы являются типовыми и подбираются по данным технологического расчета по соответствующим каталогам. Поэтому под расчетом аппарата на прочность понимают проверку толщины его стенки, толщины крышки (затвора) и прочности болтовых соединений в наиболее опасных местах. В аппаратах, работающих под избыточным наружным давлением, проверяется только толщина их стенок.
При размещении аппаратов вне помещения выборочно производится проверка аппарата на ветровую нагрузку – устойчивость. Обычно проверяется наиболее высокий аппарат с большим лобовым сопротивлением.
Если аппараты в соответствии с технологическим процессом работают при атмосферном давлении или давлении, близком к нему, например сушильные и промывные башни, наливные сосуды и другие, проверка толщины их стенки производится с учетом гидростатического давления и давления, которое может возникнуть за счет упругости паров жидкости. Болтовые соединения таких аппаратов рассчитываются исходя только из обеспечения необходимой герметичности. Для тех аппаратов, у которых необходимо уменьшить потери тепла в окружающую среду, рассчитывается толщина тепловой изоляции.
Все механические расчеты и расчеты тепловой изоляции в обязательном порядке сопровождаются эскизами.
Механические расчеты основных аппаратов могут следовать за технологическим расчетом каждого аппарата или могут быть вынесены в отдельный подраздел технологического расчета.
31
После проведения аппаратурных расчетов необходимо оценить имеющиеся у основного аппарата резервы производительности и возможные пути дальнейшей интенсификации процесса.
В разделе «Выбор, обоснование и расчет вспомогательных аппаратов, определение их количества» производится подбор все-
го вспомогательного оборудования согласно технологической схеме. При выборе вспомогательного оборудования следует стремиться к максимальному использованию типового, стандартизо-
ванного, серийно выпускаемого оборудования.
Такое оборудование, как насосы, компрессоры, газодувки, вентиляторы, фильтры, дробильные машины, транспортеры, элеваторы, подбираются по их главным характеристикам с использованием соответствующих каталогов. Это значит, что при выборе, например, насоса нужно иметь данные (обычно известные из расчета основного оборудования) по производительности, общему напору и агрессивности среды; при выборе компрессора – его производительность и конечное давление; при выборе дробилок – их производительность, степень измельчения, конечный размер частиц.
Обоснование и описание введенного в проект улучшения.
Дипломный проект должен быть направлен либо на разработку новой, более совершенной технологии конкретного продукта, либо на усовершенствование существующей технологии, связанное с реконструкцией или техническим перевооружением этого производства. Поэтому данный раздел дипломного проекта связан с обоснованием тех новых инженерных решений, которыеприняты впроекте.
Разработка новой технологии производится, как правило, на основании научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, опубликованных в научно-технической и патентной литературе, или на основании исследований, проведенных на кафедре «Химические технологии». Поэтому в этом разделе с использованием результатов этих работ дается обоснование предлагаемой технологии.
Усовершенствование существующей технологии осуществляется на основе подобных разработок, а также на основе отечественного и зарубежного опыта совершенствования технологии.
32
Рекомендуются следующие направления совершенствования технологии: совершенствование технологической схемы с введением или исключением технологических стадий, изменением направления или величины технологических потоков; изменение аппаратурного оформления отдельных стадий; изменение (оптимизация) технологических режимов с использованием методов математического моделирования; использование вторичных материальных и энергетических ресурсов и др.
Все элементы новизны дипломного проекта должны быть отражены во всех других разделах пояснительной записки.
Выполнение этого раздела во многом отражает уровень инженерного творческого подхода, соответствующего данному дипломному проекту.
В разделе «Анализ экологической безопасности проекти-
руемого производства» приводится характеристика промышленных выбросов, сбросов и отходов, указываются пути их использования или обезвреживания.
При наличии выбросов, сбросов и отходов производства, которые по какой-либо причине не могут быть использованы, указываются объемы газовых выбросов, сточных вод и количество отходов, их примерный состав, предполагаемые меры по обезвреживанию сточных вод и уменьшению загрязнения атмосферы вредными промышленными выбросами газов, утилизации отходов.
Если разрабатываемый проект связан с повышением экологической безопасности производства, то в разделе необходимо подробно рассмотреть мероприятия по ресурсо- и энергосбережению и представить расчет ожидаемого снижения экологического ущерба.
Раздел «КИПиА, аналитический контроль технологии.
Проектирование АСУТП» выполняется в соответствии с методическим указанием [30] под руководством консультанта – преподавателя с кафедры «Автоматизация технологических процессов».
Для проектирования АСУТП (автоматизированной системы управления технологическим процессом) необходимо знать:
– конструкцию, режимыработытехнологическогооборудования;
33
– технологические параметры, характеризующие состояние технологического процесса, их взаимосвязь и влияние на режимы работы технологического оборудования и на качество выпускаемой продукции.
Раздел «Описание технологической схемы с элементами автоматического контроля и регулирования» включает описа-
ние технологической схемы отделения (цеха) с указанием позиций технологических аппаратов, способов и средств автоматического контроля и регулирования.
Технологическая схема, разрабатываемая и описываемая студентом, включает в себя все операции – начиная с поступления в цех сырья и заканчивая выпуском готовой продукции.
В некоторых случаях в дипломном проекте технологическую схему разбивают на несколько стадий (отделений), которые характеризуются определенными технологическими операциями. В этом случае сначала перечисляются все стадии процесса, а затем подробно описываются рассматриваемые стадии. Количество описываемых в разделе стадий согласуется с руководителем дипломного проекта и консультантом по технологической части.
Текст описания технологического процесса излагается в строгом соответствии с ходом технологии производства и включает последовательное описание стадий (операций), каждая из которых представляет собой отдельный подраздел и пункт, имеющий порядковую нумерацию. Номера позиций должны соответствовать номерам аппаратов на чертеже технологической схемы.
Если цель дипломного проекта связана с реконструкцией цеха (отделения), то в описании технологической схемы необходимо отразить все изменения, вызванные данной реконструкцией.
Безопасность жизнедеятельности. Характеристика веществ с точки зрения токсичности, взрыво- и пожароопасности. Основные мероприятия по технике безопасности на производстве. Расчет вентиляции и искусственного освещения. В данном разде-
ле пояснительной записки должны быть отражены следующие вопросы:
34
1)санитарная классификация проектируемого производства. Характеристика сырья, продуктов, реагентов с точки зрения горючести, токсичности с указанием предельно допустимых концентраций, пределов взрываемости, температур вспышки, воспламенения
исамовоспламенения. Указываются опасные технологические параметры (температура, давление). Описываются признаки поражения, отравления, средства индивидуальной защиты и первая помощь при отравлениях и ожогах;
2)категория производства по пожарной опасности, наличию взрывоопасных сред; подбор соответствующего класса исполнения электрооборудования;
3)техника безопасности при эксплуатации установки. Контроль за работой оборудования, наличие блокировок, сигнализации, вентиляции. Принятые способы и установки по улавливанию
иобезвреживанию сточных вод и вредных выделений в атмосферу. Освещенность рабочих мест;
4)расчет вентиляции и искусственного освещения производственного помещения.
Экономическая часть. Укрупненный расчет капитальных и текущих затрат на сооружение и эксплуатацию объекта. Расчет
ианализ экономической эффективности от введенных в техно-
логию усовершенствований. Раздел по экономике и организации производства дипломного проекта выполняется в соответствии с методическим указанием [31] и под руководством консультанта – преподавателя кафедры «Экономика и организация промышленного производства». Главная цель данного раздела – определение экономической эффективности проектируемого производства, сроков окупаемости капитальных затрат, рентабельности будущего объекта
идругих показателей, характеризующих технико-экономический уровень разработанного проекта.
В этом разделе проводится укрупненный расчет капитальных затрат на строительство отделения (цеха) и амортизационные отчисления на основные объекты. Осуществляется расчет текущих затрат на
35
производство продукта и составляется проектная калькуляция себестоимостипродуктана1 ти нагодовойобъем производства.
В заключение приводится расчет экономической эффективности от введенного в проект улучшения.
Выводы по проекту должны отражать основные результаты, которые будут получены при реализации данной технической идеи в производство.
Заключением завершают пояснительную записку дипломного проекта. В заключении должна быть приведена оценка ВКР, которая отражает степень выполнения поставленной задачи и вытекает из темы выпускной работы и полученных результатов. Оценка должна содержать данные о наличии в дипломном проекте элементов исследования и о практической значимости проекта с точки зрения дипломника. Здесь же характеризуется степень личного участия дипломника при разработке аналитического раздела, орга- низационно-экономической разработке предложений и подготовке организационно-технических и организационно-экономических мероприятий.
Примерное содержание заключения:
–оценка полноты решений поставленных задач;
–выводы по результатам работы;
–общая оценка технико-экономической эффективности проекта (экономический, социальный, экологический и другие виды эффектов);
–практическая и научная ценность работы, оригинальность решений и усовершенствования производства;
–рекомендации по использованию результатов проекта в действующем производстве или предложения по дальнейшему развитию данной работы; если уже известен завод, планирующий использование материалов дипломного проекта, приводятся соответствующие данные о сроках, месте и объеме ожидаемого внедрения.
Библиографическое описание использованных литератур-
ных источников – список использованной литературы должен содержать перечень источников, использованных автором при вы-
36
полнении дипломного проекта. Литературные источники располагаются в порядке появления ссылок на них в тексте пояснительной записки.
Описание источников, включенных в список литературы, должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 7.05–2008 или методических указаний кафедры «Химические технологии» (прил. 5).
В приложения к дипломному проекту можно включать результаты промежуточных расчетов, распечатки программ для ЭВМ, таблицы и графики, используемые в процессе работы над дипломом, спецификации к чертежам, оригинальные результаты экспериментальных исследований, полученные студентом при выполнении исследовательской части проекта, статистические данные по режимам работы установки, собранные студентом в период преддипломной практики в цехе.
4.2. Структура и содержание пояснительной записки дипломной работы
Дипломная работа должна содержать четкую формулировку целей, задач, определение предмета и объекта исследования, отражать новизну рассматриваемой тематики, ее актуальность и оригинальность в решении проблемы; быть связана с решением недостаточно изученных вопросов или проверкой и уточнением данных, полученных в исследованиях других ученых; раскрывать многообразие подходов к решению проблемы.
В дипломной работе, как правило, выпускник должен:
–сформулировать цели и задачи;
–определить предмет и объект исследования;
–выполнить сбор, обработку и анализ информации по рассматриваемой проблеме;
–провести исследования с разработкой или использованием математических моделей для описания и прогнозирования различных явлений с применением современных методов;
–обосновать предложения по практическому использованию полученных результатов.
37
Дипломная работа состоит из двух частей – пояснительной записки и иллюстрированного материала.
Пояснительная записка исследовательской дипломной работы должна содержать те же документы и структурные части, что и записка дипломного проекта (п. 4.1). Однако основная часть записки, как правило, разделяется на две части – исследовательскую и технологическую.
В общем случае расчетно-пояснительная записка к исследо-
вательской дипломной работе должна содержать:
–титульный лист;
–задание на дипломный проект;
–реферат;
–содержание;
–перечень используемых условных обозначений, сокращений, терминов;
–исследовательскую часть, включающую:
•введение;
•аналитический обзор литературы;
•получение и характеристику исходных материалов;
•выбор метода эксперимента и методов анализа;
•обсуждение результатов исследования, проблемы и перспективы развития работ;
–технологическую часть, включающую:
•введение;
•принципиальную аппаратурную (технологическая) схему производства; описание технологического процесса;
•расчет материального и теплового баланса проектируемого производства;
•технологический расчет основного оборудования;
–раздел по охране труда и безопасности жизнедеятельности;
–экономическая часть;
–заключение;
–библиографический список (см. раздел 4.1);
–приложения (см. раздел 4.1).
38
Иллюстрационный материал дипломной работы включает необходимые для защиты дипломной работы графики, таблицы, слайды с результатами исследований и испытаний. Объем и состав иллюстрационного материала согласуется с руководителем.
Дополнительно студент может представить:
–принципиальную схему;
–технологическую схему с элементами автоматического контроля и регулирования или без средств КИПиА;
–чертежи аппаратов;
–технико-экономические показатели разработанной технологии или процесса.
Такие структурные части, как титульный лист дипломной работы (прил. 2) и задание на исследовательскую работу (прил. 4), представляют собой стандартные формы и требования к их содержанию (приведены в п. 4.1.).
Реферат представляет собой краткое точное изложение содержания ВКР, включающее основные фактические сведения и выводы, и выполняется по ГОСТ 7.9–95.
В реферате приводят:
–количество страниц пояснительной записки, а также количество рисунков, таблиц и библиографических наименований;
–ключевые слова (слова или словосочетания из текста работы, которые в наибольшей мере характеризуют ее содержание и обеспечивают возможность информационного поиска);
–объект и предмет исследования;
–цель работы;
–результаты работы;
–степень внедрения или рекомендации по внедрению результатов исследований;
–экономическую эффективность или значимость работы;
–прогнозные предположения о развитии объекта исследования. Ориентировочный объём реферата до – 1 листа формата А4. Пример оформления реферата приведен в прил. 6.
39
Содержание включает в себя наименование всех разделов, подразделов и пунктов с указанием номеров страниц, на которых размещается начало раздела, подраздела, пункта.
При этом необходимо помнить, что на первые страницы работы: титульный лист, задание, реферат – номера страниц не ставятся. Последним нумеруются последний лист приложения.
Во введении кратко излагаются актуальность проблемы, цель и задачи дипломной работы, основные пути решения поставленных задач, обосновывается выбор способов для достижения поставленной цели. Дается сжатое изложение сущности дипломной работы. Введение заканчивается кратким резюме о степени достижения поставленной цели. Введение должно показать научное и практическое значение дипломной работы.
Анализ научной и патентной литературы с целью обоснования темы исследования. Обоснование общей цели исследова-
ния и конкретных задач. Анализ научной и патентной литературы с целью обоснования темы исследования проводится аналогично п. 4.1. Особое внимание уделяется анализу новейших достижений в технологии, в совершенствовании и интенсификации химикотехнологических процессов, решении экологических вопросов технологии. Для этого дипломникам рекомендуется проводить информационные исследования в Интернете с использованием ЭВМ, например, в компьютерном классе кафедры ХТ.
Помимо указанных в подразд. 4.1 источников литературы исследователям можно порекомендовать информацию, содержащуюся в крупных мировых библиотеках, доступ к которым открыт
всети Интернет. В их числе:
–Российская государственная библиотека (www.rsl.ru);
–Российская национальная библиотека (http://www.nlr.ru);
–Всероссийская государственная библиотека иностранной ли-
тературы (www.libfl.ru);
–Государственная публичная научно-техническая библиотека России (www.gpntb.ru);
–Библиотека Конгресса США (www.loc.gov);
40