Исследование влияния параметров нефтяного шлама на характеристики шнекового дозатора

Работа посвящена определению конструктивных особенностей шнекового дозатора при различных параметрах и свойствах нефтяного шлама при его подаче на установку по переработке нефтяных отходов производительностью 1000 кг/ч.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 13
1 Литературный обзор …………………………………………………………………………………. 15
1.1 Виды и характеристики нефтешламов …………………………………………………… 15
1.2 Классификация нефтешламов……………………………………………………………….. 18
1.3 Шнековые дозаторы ……………………………………………………………………………… 20
1.3.1 Объемные дозаторы ……………………………………………………………………………. 23
1.3.2 Конструктивные особенности шнековых дозаторов …………………………….. 26
1.4 Области применения шнековых дозаторов ……………………………………………. 27
1.5 Классификация сыпучих материалов ……………………………………………………. 28
1.6 Наклонные винтовые дозаторы …………………………………………………………….. 29
1.7 Патентный обзор ………………………………………………………………………………….. 38
1.7.1 Шнековый дозатор (патент № 1064144) ………………………………………………. 38
1.7.2 Шнековый дозатор сыпучих материалов (патент №131365) ………………… 39
2 Объект и методы исследования ………………………………………………………………. 42
3 Расчет и аналитика …………………………………………………………………………………. 44
3.1 Описание принципа работы шнекового дозатора ………………………………….. 44
3.2 Определение диаметра винта шнека ……………………………………………………… 45
3.3 Расчет производительности ………………………………………………………………….. 47
3.4 Определение диаметра вала шнека ……………………………………………………….. 50
3.5 Определение параметров пера шнекового дозатора ………………………………. 50
3.6 Определение скорости транспортированного материала: ………………………. 53
3.7 Определение диаметра обечайки…………………………………………………………… 53
3.8 Определение мощности двигателя для привода шнекового дозатора …….. 54
3.9 Математическая модель шнекового дозатора ………………………………………… 62
3.9.1 Составление системы уравнений ………………………………………………………… 63
3.9.2 Расчет параметров ………………………………………………………………………………. 65
3.9.3 Расчет внешнего воздействия ……………………………………………………………… 70
3.9.4 Результаты проведенного исследования ……………………………………………… 71
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 74
4.1 Предпроектный анализ …………………………………………………………………………. 75
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………………. 75
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………………………………….. 76
4.1.3 Диаграмма Исикава…………………………………………………………………………….. 79
4.1.4 SWOT – анализ …………………………………………………………………………………… 81
4.1.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации………………………………… 84
4.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………………. 86
4.2.1 Цели и результат проекта ……………………………………………………………………. 86
4.2.2 Организационная структура проекта …………………………………………………… 88
4.2.3 Ограничения и допущения проекта………………………………………………………. 89
4.3 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………… 89
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………………. 89
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………………. 91
4.4 Бюджет научного исследования ……………………………………………………………. 95
4.4.1 Расчет материальных затрат НИ…………………………………………………………… 96
4.4.2 Расчет основной заработной платы ………………………………………………………. 98
4.4.3 Дополнительная заработная плата ……………………………………………………… 100
4.4.4 Отчисления на социальные нужды …………………………………………………….. 100
4.4.5 Накладные расходы……………………………………………………………………………. 100
4.5 Определение ресурсоэффективности научного исследования ……………… 101
5 Социальная ответственность ………………………………………………………………… 108
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……….. 109
5.2 Производственная безопасность……………………………………………………………. 111
5.3 Анализ выявленных вредных и опасных факторов ………………………………… 112
5.3.1 Микроклимат …………………………………………………………………………………….. 112
5.3.2 Уровень шума на рабочем месте ………………………………………………………… 112
5.3.3 Освещенность на рабочем месте ………………………………………………………… 113
5.4 Обоснование мероприятий по снижению воздействий показателей
микроклимата ……………………………………………………………………………………………. 116
5.5 Экологическая безопасность …………………………………………………………………. 118
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………. 119
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 122
Список использованных источников ………………………………………………………….. 123
ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………………………………… 126
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ………………………………………………………………………………………. 127
ПРИЛОЖЕНИЕ В ……………………………………………………………………………………… 132
ПРИЛОЖЕНИЕ Г ………………………………………………………………………………………. 134
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ……………………………………………………………………………………… 149

В ходе выполнения магистерской диссертации были систематизированы
и закреплены знания в сфере профессиональной деятельности. Основная цель
проекта достигалась путем последовательного решения поставленных задач:
1. Проведен литературный обзор дозаторов и проанализированы их
конструкции.
2. Разработано техническое задание на выполнение научно-
исследовательской работы.
3. Разработана принципиальная схемы шнекового дозатора для
нефтяного шлама.
4. Определены геометрические параметры и построена 3д-модель
вертикального шнекового дозатора для подачи нефтяного шлама в реактор
термолиза.
5. Построена математическая модель шнекового дозатора нефтяного
шлама.
6. Проводилась теоретическое исследование характеристик шнекового
дозатора при различных параметрах нефтяного шлама.
7. Проводился сравнительный анализ теоретических исследований
шнекового дозатора нефтяного шлама.
В разделе математическое моделирование была построена
математическая модель шнекового дозатора. Далее полученная модель была
исследована в среде Matlab и Simulink. Из исследования видно, что колебания,
создаваемые устройствами дозатора допустимы для использования.
Определена экономическая и ресурсоэффективная составляющая
работы. Произведен расчет требующихся затрат на реализацию НИОКР,
определены сильные, слабые стороны проекта.
Рассмотрены вопросы, связанные с организацией рабочего места
конструктора. Составлен перечень опасных и вредных факторов.