Разработка основного оборудования узла разделения сополимера от растворителя

Объектом исследования являются, ректификационная колонна для разделения бинарной смеси гексен-1 – циклогексан, сварной пластинчатый теплообменник для нагрева циклогексана.
Проведены технологические, конструктивные и прочностные расчёты оборудования.
Освещены такие темы как “Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение”, “Социальная ответственность”.

Реферат 6
Введение 11
1 Описание технологической схемы 12
2. Расчёт насадочной ректификационной колонны КР-501 14
2.1 Технологический расчёт ректификационной колонны 14
2.1.1 Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число 14
2.1.2 Скорость пара и диаметра колонны 20
2.2. Конструктивный расчёт 25
2.2.1 Расчёт патрубков и подбор фланцев 25
2.3 Прочностной расчёт 27
2.3.1 Расчёт толщины стенок 27
2.3.1.1 Расчёт толщины стенок цилиндрической обечайки 27
2.3.1.2 Расчёт толщины стенки эллиптической крышки 30
2.3.2 Укрепление отверстий патрубков штуцеров 32
2.3.2.1 Расчёт укрепления отверстия в эллиптической крышке 32
2.3.2.2 Расчёт укрепления отверстия в цилиндрической обечайке 36
2.3.3 Прочностной расчёт фланцевого соединения между двумя царгами 41
2.3.4 Расчёт опорной обечайки 51
2.3.5 Резюме по прочностному расчёту 57
3. Расчёт сварного пластинчатого теплообменника Т-502 59
3.1 Технологический расчёт теплообменника 59
3.2 Конструктивный расчёт теплообменника 63
3.2.1 Расчёт патрубков и подбор фланцев 63
3.3. Прочностной расчёт теплообменника 65
3.3.1 Расчёт прямоугольных боковых крышек 66
3.3.1.1 Расчёт крышек (без отверстий), панели постой А, В 66
3.3.2 Расчёт боковых крышек панели Aa, Ab 68
3.3.3 Расчёт боковых крышек панели Ba, Bb 70
3.3.4 Расчёт шпилек теплообменника 72
3.3.5 Расчёт крышек на максимальное напряжение и максимальный прогиб 74
3.3.6 Расчёт крышек, панели Aa, Ba на максимальные напряжения и 79
максимальный прогиб
3.3.7 Расчёт торцевой крышки С на максимальные напряжения 83
3.3.8 Прочностной расчёт фланцевого соединения 84
3.3.9 Резюме по прочностному расчёту 92
3.4 Гидравлический расчёт 95
4. Определение краевых углов смачивания поверхностей различной природы 97
4.1 Литературный обзор 97
4.2 Экспериментальная часть 100
5. Социальная ответственность 106
5.1 Производственная безопасность 106
5.2 Анализ вредных выявленных факторов при эксплуатации проектируемого 107
оборудования
5.2.1 Опасность поражения дыхательных путей и кожных покровов 107
химическими реагентами
5.2.2 Производственный шум и вибрация 108
5.2.3 Производственное освещение 108
5.2.4 Микроклимат помещения 109
5.3 Анализ опасных выявленных факторов при эксплуатации 110
проектируемого оборудования
5.3.1 Поражение электрическим током 110
5.3.2 Подвижные части производственного оборудования 111
5.3.3 Повышенная температура поверхности оборудования 112
5.4 Обоснование мероприятий по защите персонала от действия опасных и 112
вредных факторов
5.4.1 Защита дыхательных путей и кожных покровов от воздействия 112
химических реагентов
5.4.2 Защита от производственного шума и вибрации 113
5.4.3 Поддержание микроклимата помещения 114
5.4.4 Электробезопасность 114
5.4.5 Защита от подвижных части производственного оборудования 115
5.4.6 Повышенная температура поверхности оборудования 116
5.5 Экологическая безопасность 117
5.5.1 Анализ влияния объекта исследования на атмосферу 117
5.5.2 Анализ влияния объекта исследования на гидросферу 117
.5.3 Анализ влияния объекта исследования на литосферу 118
5.6 Анализ «жизненного цикла» объекта исследования 118
5.7 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 119
5.8 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 119
5.8.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект 119
исследований
5.8.2. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка 121
порядка действия в случае возникновения ЧС
5.9 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 123
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 127
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 127
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции 128
ресурсоэффективности и ресурсосбережения
6.1.3 Диаграмма Исикавы 129
6.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 131
6.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического исследования 132
6.2 Инициация проекта 133
6.3 Планирование управления научно-техническим проектом 135
6.3.1 Иерархическая структура работ проекта 135
6.3.2 Контрольные события проекта 136
6.3.3 План проекта 137
6.3.4 Бюджет научного исследования 139
6.3.5 Накладные расходы 142
6.3.6 Реестр рисков проекта 143
6.3.7 Определение ресурсной эффективности исследования 144
Заключение 146
Список научных трудов 147
Список литературы 148
Приложение А 150
Приложение Б 158

В квалификационной работе был проведён расчёт насадочной был произведен расчет
насадочной ректификационной колонны и сварного пластинчатого теплообменника
Произведены основные расчеты двух аппаратов, такие как:
 Технологический расчёт;
 Определены толщины стенки цилиндрической обечайки и эллиптических крышек;
 Расчет фланцевого соединения;
 Расчет укрепления отверстий в цилиндрической обечайке и эллиптических днищах;
 Расчёт опорной обечайки и подбор опорных лап
В исследовательском разделе определены краевые углы смачивания поверхностей
различной природы аполярными и полярными жидкостями. Предложена рулонированная насадка
для ректификационной колонны из стальных перфорированных листов.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» был
произведен расчет затрат на проведение исследований.
В разделе «Социальная ответственность», рассмотрена безопасность и экологичность
нахождения сотрудников в цехе производства (со)мономера, а также разработаны мероприятия по
предотвращению воздействия на здоровье опасных и вредных факторов для работников цеха и
созданы безопасные условия труда для обслуживающего персонала.
СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
Курмель Герман Валериевич

№ Наименование Руко- Издательство, журнал Номе Кол- Фамилии
научного труда писн. (номер, год) р во соавторов
или стр. cтр.
печ.
1 Модифицирование Печ. Труды XXI 394– Колесников А.Е.,
порошкообразных Международного 396 Семакина О.К.
наполнителей научного симпозиума
студентов и молодых
ученых «Проблемы
геологии и освоения
недр».  Томск: Изд-во
ТПУ, 2017. – Т. II

1. Временный технологический регламент Опытной установки «Гексен-1»
2. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: Пособие по
проектированию/ Ю. И. Дытнерский, Г. С. Борисов, В. П. Брыков. – М.: Химия, 1991. – 496
с.: ил.
3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и
аппаратов химической технологию. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.
4. ГОСТ 12815-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до
20,0 МПа (от 1 да 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры
уплотнительных поверхностей.
5. ГОСТ 19281-2014. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
6. ГОСТ Р 52857.1-2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие
требования. — Изд. официальное. — М.: Издательство стандартов, 2007.
7. ГОСТ Р 52857.2-2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет
цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек. — Изд.
официальное. — М.: Издательство стандартов, 2007.
8. В.М.Беляев, В.М.Миронов В. В. Тихонов. Конструирование и расчёт элементов
оборудования отрасли. Часть I. Аппараты с механическими перемешивающими. – Томск:
Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 95 с.
9. ГОСТ 6533 – 78. Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов аппаратов и
котлов. Основные размеры.
10. ГОСТ Р 52857.3 – 2007. Укрепление отверстий.
11. ГОСТ Р 52857.4 – 2007. Расчет фланцевых соединений.
12. О. К. Семакина. Машины и аппараты химических производств. Учеб. пособие /Том.
политехн. ун-т. – Томск, 2003. – 118 с.
13. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчёта химической
аппаратуры: Справочник. Под ред. Н.Н. Логинова – Л.: Машиностроение, 1970. 752 с.
14. РД 10-249-98. Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и
горячей воды (с Изменением N 1)
15. ГОСТ Р 52857.7 – 2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Теплообменные аппараты
16. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник.
М, Машиностроение, 2001
17. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. – М.:
Химия, 1976. – 232 с.
18. ГОСТ 12.0.003-74 Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация[Текст]. – Сб. Гостов. – М.: ИПК Издательство стандартов,
2002.- 4с.
19. ГОСТ 12.2.003–91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования
безопасности. [Текст]. – официальное издание М.: Стандартинформ, 1993- 15с.
20. ГОСТ 12.1.003-2014. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности
труда. ШУМ. Общие требования безопасности.
21. СП 52.13330.2011 .Cвод правил. Естественное и искусственное освещение.
22. ГОСТ 30494-2011.Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
[Текст]. – Сб. Гостов. – М.: ИПК Издательство стандартов,
2013.- 14с.
23. ГОСТ 12.2.007.0-75 «Система стандартов безопасности труда. Изделия
электротехнические» [Текст]. – официальное издание М.:
Стандартинформ, 1978- 15с.
24. Инструкция по охране труда по электробезопасности.
25. Снип 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.
26. Санпин 2.6.1.07-03. Гигиенические требования к проектированию предприятий и установок
атомной промышленности.
27. Макаров Г.В. Охрана труда в химической промышленности.-
М.:Химия,1989-496с.
28. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-
гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.