Установка для получения силикатной краски на основе зольных отходов с разработкой основного оборудования

Цель работы – рассчитать и подобрать реактор смешения и гидродинамический сепаратор с восходящим потоком для производства силикатной краски.
В процессе исследования изучалось силикатное покрытие с содержанием АСМ и проводился расчет оборудования для производства полученного покрытия.
В результате исследования была получена износостойкая краска как готовый продукт, был рассчитан реактор смешения и гидродинамический сепаратор с восходящим потоком под заданную производительность.

Реферат …………………………………………………………………………………………16

Введение………………………………………………………………………………………..17

1 Анализ теоретических данных…………………………………………………………….19

1.1 Литературный обзор……………………………………………………………………….19

1.1.1 Исследования по применению алюмосиликатной микросферы в различных областях
промышленности……………………………………………………………………………….19
1.1.2 Псевдосжижение и обогащение в тяжелых средах на примере угля…………………20
1.1.3 Статья. «Конструктивные особенности сепаратора CrossFlow»……………………….21

1.2 Исследование по производству и применению силикатных покрытий с
алюмосиликатным наполнителем …………………………………………………………….23

1.2.1 Общие теоретические сведения …………………………………………………………23

1.2.2 Влияние алюмосиликатных микросфер на коэффициент теплопроводности
силикатного покрытия………………………………………………………………………….24

1.2.3 Влияние алюмосиликатных микросфер на огнестойкости силикатного покрытия с
содержанием АСМ – лёгкой фракции…………………………………………………………26

1.2.4 Влияние микросфер на износостойкость силикатного покрытия…………………….30

2 Технологический расчет аппаратуры……………………………………………………35

2.1. Описание технологической линии……………………………………………………….35

2.2 Материальный баланс реактора …………………………………………………………..36

2.3 Выбор конструктивных элементов реактора смесителя ………………………………..38

2.3.1 Выбор исполнительного материала реактора………………………………………….38

2.3.2 Расчет параметров мешалки и привода…………………………………………………39

2.4 Технологический расчет элементов гидродинамического сепаратора…………………45

2.4.1 Расчет скорости осаждения частицы……………………………………………………45
2.4.2 Расчет потребляемой мощности и подбор насоса………………………………………50

3 Конструктивно — механический расчет реактора смесителя………………………….53

3.1 Определение расчетных параметров материала …………………………………………53

3.2 Расчет толщины стенок цилиндрической обечайки……………………………………..56

3.3 Расчёт толщины стенки конического днища……………………………………………..57

3.4 Расчет толщины плоской крышки…………………………………………………………60

3.5 Расчет укрепления отверстий в плоской крышке…………………………………………61

3.6 Подбор опоры под реактор…………………………………………………………………64

3.7 Расчет на прочности и герметичность фланцевых соединений………………………….69

3.8 Расчет вала на прочность, жесткость и виброустойчивость……………………………..79

4 Конструктивно — механический расчет гидродинамического сепаратора…………..93

4.1 Определение расчетных параметров материала………………………………………….93

4.2 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки……………………………………..94

4.3 Расчёт толщины стенки конического днища………………………………………………96

4.4 Расчет толщины плоской крышки………………………………………………………….99

4.5 Расчет укрепления отверстий в плоской крышке и цилиндрической обечайки………100

4.6 Подбор и расчет опор под сепаратор……………………………………………………..103

5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение……… . 108

5.1. Предпроектный анализ……………………………………………………………….….108

5.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования……………………………108

5.2. Диаграмма Исикавы………………………………………………………………………111

5.3. SWOT-анализ ………………………………………………………………………….…112

5.4 Экономический расчет……………………………………………………………………114

5.4.1 Расчет эффективного фонда времени………………………………………………….114
5.4.2 Расчет производственной мощности…………………………………………………..115

5.4.3 Организация труда и заработной платы……………………………………………….116

5.4.4 Расчет капитальных затрат……………………………………………………………..122

5.4.5 Расчет технологических затрат…………………………………………………………125

5.4.6 Калькуляция себестоимости получения 1 т товарного продукта……………………127

6 Социальная ответственность……………………………………………………………133

6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………………….134

6.1.1 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны…………………….135

6.2 Производственная безопасность…………………………………………………………139

6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект

исследования………………………………………………………………………………….139

6.2.2 Мероприятия по защите персонала предприятия от действия опасных и вредных
факторов………………………………………………………………………………………..140

6.3 Экологическая безопасность……………………………………………………………..144

6.3.1 Анализ влияния объекта исследования на атмосферу………………………………..144
6.3.2 Анализ влияния производственного процесса на гидросферу и литосферу………..145
6.4 Безопасность при чрезвычайных ситуациях ……………………………………………145

6.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть при производстве объекта
исследования на производстве ………………………………………………………………145

6.4.2 Мероприятия по предотвращению ЧС при Стихийных бедствиях…………………146

Заключение……………………………………………………………………………………147

Список публикаций студента……………………………………………………………….148

Список источников и литературы ………………………………………………………..150

Приложение А ……………………………………………………………………………….154

В ходе нависания квалификационной работы было проведено исследование по
применению алюмосиликатных микросфер в силикатном покрытии. С разработкой
установка для получения силикатной краски на основе зольных отходов с разработкой
основного оборудования.

Произведены основные расчеты двух аппаратов, такие как:

1) Технологический расчет;

2) Расчет толщины стенки цилиндрической и коническое обечайки, а также плоской
крышки;

3) Расчет фланцевого соединения;

4) Расчет укрепления отверстий;

5) Выбор и расчет опор аппаратов

В разделе теоретического анализа были описаны 3 эксперимента по применению
АСМ в качестве наполнителя для силикатной краски.

В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»
был произведен расчет затрат на проектирование и постройку производства по выпуску
силикатной износостойкой краски. Была посчитана себестоимость продукта и точка
безубыточности.

В разделе «Социальная ответственность», рассмотрена безопасность и нормативная
деятельность для рабочих цеха производства силикатной краски, а также разобраны
мероприятия по предотвращению воздействия на здоровье опасных и вредных и вредных
факторов для работников предприятия.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА

опубликованных и приравненных к ним научных
и учебно-методических работ
№ Наименование работы, Форма Выходные Объем Фамилии
п/п ее вид работы данные работы со авторов
1 Закладочные материалы Печ. Материалы XVII 48-49 —
для Краснокаменского Международной
ГОКа на основе научно-
золошлаковых практической
материалов конференции
студентов и
молодых ученых
имени
профессора
Л.П.Кулева,
посвященной 120-
летию Томского
политехнического
университета,
Томск, 17-20 Мая
2016.
2 Применение Печ. Труды XXII 496-497 —
термического бура для Международного
бурения твердых симпозиума
горных пород имени академика
М.А. Усова
студентов и
молодых ученых,
посвященного
155-летию со дня
рождения
академика В.А.
Обручева, 135-
летию со дня
рождения
академика М.А.
Усова,
основателей
Сибирской горно-
геологической
школы, и 110-
летию первого
выпуска горных
инженеров в
Сибири, Томск, 2-
7 Апреля 2018. —
Томск: Изд-во
ТПУ, 2018
3 Перспектива Печ. Научная мысль. — 16-20 —
использования 2017 — №. 5.
геотермальной энергии
для выработки
электроэнергии и
горячего
водоснабжения
регионов Сибири
4 Технология Печ. Вестник науки. — 142-145 —
переработки отходов 2019 — Т. 3 — №. 1
полиэтилентерефталата
в пленочные изделия
5 Побочные реакции, Печ. Вестник науки. — 138-141 —
протекающие при 2019 — Т. 3 — №. 1
синтезе и переработке
полиэтилентерефталата
6 Микроскопический Печ. Вестник науки. — 129-131 —
анализ болгарской золы 2019 — Т. 3 — №. 1