Правила оформлення технологічної схеми

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТУ

освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр»

для студентів IV курсу за напрямом підготовки 051701

«Харчові Технології та інженерія»спеціальності «Технологія жирів

та жирозамінників»

 

 

Затверджено на засіданні кафедри

хімічної технології високомолекулярних сполук.

Протокол № 15 від 24.06.2010.

 

 

Дніпропетровськ УДХТУ 2010

Методичні вказівки до виконання дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня „Бакалавр” для студентів IV курсу за напрямом підготовки 051701 «Харчові технології та інженерія» спеціальності «Технологія жирів та жирозамінників» / Укл.: Т.Г.Олійник, А.В.Кобзар, О.В. Черваков. – Дніпропетровськ: ДВНЗ УДХТУ, 2010. – 52 с.

 

Укладачі: Т.Г.Олійник, канд. хім. наук

А.В. Кобзар

О.В. Черваков, канд. хім. наук

 

Відповідальний за випуск О.В. Черваков, канд. хім. наук

 

 

Навчальне видання

 

Методичні вказівки до виконання дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня „бакалавр” для студентів IV курсу за напрямом підготовки 051701

«Харчові технології та інженерія» спеціальності «Технологія жирів

та жирозамінників»

 

Укладачі: ОЛІЙНИК Тетяна Григорівна

КОБЗАР Антоніна Володимирівна

ЧЕРВАКОВ Олег Вікторович

 

 

Редактор Л.М. Тонкошкур

Коректор Л.Я. Гоцуцова

 

 

Підписано до друку 05.12.10. Формат 60´84 1/16. Папір ксерокс. Друк різограф. Умов.-друк. арк. 2,47. Облік.-вид. арк. 2,53. Тираж 100 прим. Замовлення №00. Свідоцтво ДК № 303 від 27.12.2000.

ДВНЗ УДХТУ, 49005, м. Дніпропетровськ-5, просп. Гагаріна, 8.

Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру

ЗМІСТ

Загальні положення 5

1 Структура дипломного проекту 6

1.1 Структурні елементи пояснювальної записки 6

1.2 Графічна документація дипломного проекту 6

2 Вимоги до змісту структурних елементів пояснювальної записки 7

2.1 Відомість дипломного проекту 7

2.2 Титульний аркуш 7

2.3 Завдання на дипломний проект і календарний план 7

2.4 Реферат 8

2.5 Зміст 8

2.6 Вступ 9

2.7 Основна частина 9

2.8 Висновки 10

2.9 Список літератури 10

2.10 Додатки 10

3 Вимоги до змісту структурних елементів основної частини пояснювальної

записки 11

3.1 Загальна частина 11

3.1.1 Огляд літератури 11

3.1.2 Аналіз існуючих методів виробництва та обґрунтування прийнятого

методу виробництва 11

3.1.3 Обґрунтування місця будівництва цеху 12

3.2 Технологічна частина 12

3.2.1 Характеристика готової продукції 12

3.2.2 Характеристика готової сировини та допоміжних матеріалів 13

3.2.3 Теоретичні основи процесу та стадії технологічного процесу 13

3.2.4 Опис технологічної схеми виробництва 14

3.2.5 Норми технологічного режиму 17

3.2.6 Матеріальні розрахунки 17

3.2.7 Технологічні розрахунки 20

3.3 Спеціальна частина 25

3.3.1 Автоматичний контроль та керування технологічними процесами 25

3.3.2 Охорона праці та техніка безпеки 26

3.3.3 Охорона навколишнього середовища 27

3.4 Компонування устаткування та будівельна частина 29

3.5 Техніко-економічні розрахунки 30

4 Правила оформлення пояснювальної записки 31

4.1 Загальні положення 31

4.2 Нумерація розділів, підрозділів, пунктів, підпунктів 32

4.3 Заголовки 33

4.4 Ілюстрації та таблиці 34

5 Захист дипломного проекту 36

Список літератури до дипломного проектування 37

Додаток А 39

Додаток Б 40

Додаток В 39

Додаток Г 39

Додаток Д 39

Додаток Ж 39

Додаток Е 39

Додаток З 39

 

 

 

 

ЗаГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

 

Дипломний проект – це кваліфікаційна робота, що призначена для об'єктивного контролю ступеня сформованості знань і умінь кандидата у бакалаври. Дипломний проект свідчить про здатність і готовність бакалавра напряму підготовки 051701 «Харчові технології та інженерія» до впровадження сучасних промислових процесів з точки зору технологічного, конструкторського, техніко-економічного їх оформлення.

Виконання дипломного проекту є заключним етапом бакалаврської підготовки і має за мету:

– систематизацію, закріплення, розширення теоретичних і практичних фахових знань та застосування їх при вирішенні конкретних технічних і виробничих задач професійної спрямованості;

– розвиток навичок самостійної роботи і оволодіння методикою розрахунків, пов'язаних з темою проекту;

– надбання досвіду проведення аналізу результатів, формулювання висновків і публічного захисту проекту.

Оскільки мета дипломного проектування – виконання комплексу взаємопов’язаних завдань відповідно до вимог освітньо-кваліфікаційної характеристики (ОКХ) бакалавра, то інженери-технологи повинні вміти виявляти найдоцільніші в проектно-технологічному та економічному значеннях технологічні процеси, визначати послідовність та правильність їх проведення, оцінювати якість продукції, що виготовляється, вибирати та розраховувати належне обладнання, кількість робочої сили та проектувати просторове розміщення обладнання.

Обов'язкові вимоги до змісту, структури та обсягу дипломного проекту визначаються даними методичними вказівками.

Пояснювальна записка викладається державною мовою.

Оформлення дипломного бакалаврського проекту повинне відповідати вимогам:

– стандарту ДВНЗ УДХТУ „Загальні вимоги до текстових навчальних документів. Оформлення пояснювальної записки навчальної роботи”;

– ГОСТ 2.105-95. Межгосударственний стандарт. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам.

Графічна частина (креслення) має відповідати вимогам:

– ГОСТ 2.102−68 „Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов”;

– ГОСТ 2.301-68…. ГОСТ 2.317-69. „Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей”.

Теми дипломних проектів затверджуються наказом по університету.

 

1 Структура дипломного проекту

 

 

Дипломний проект складається з текстової (пояснювальна записка обсягом не менше 60 сторінок тексту) і графічної (4-5 аркушів формату А1 креслень та ілюстрацій) частин.

 

 

1.1 Структурні елементи пояснювальної записки

 

 

Пояснювальна записка повинна мати наступні обов’язкові структурні елементи:

– відомість дипломного проекту;

– титульний аркуш;

– завдання на дипломне проектування;

– реферат;

– зміст;

– вступ;

– основна частина;

– висновки;

– список літератури;

– додатки (якщо є).

1.2 Графічна документація дипломного проекту

 

 

Основним форматом для креслень і схем є формат А1 (594´841 мм). Уздовж сторін аркуша проводиться рамка (ліворуч – на відстані 20 мм, від інших сторін – 5 мм). У правому нижньому куті розташовують штамп з основним написом.

Графічна документація дипломного проекту регламентується вимогами стандартів для обраного етапу проектування і складає 4-5 аркушів формату А1.

До графічної документації дипломного проекту входять наступні креслення:

– технологічна схема виробництва, суміщена зі схемою автоматизації виробничого процесу;

– креслення основного апарата з вузлами;

– план цеху з компоновкою основного обладнання цеху;

– таблиця результатів розрахунку техніко-економічних показників.

За форматами, основними написами, умовними позначеннями, шрифтами і масштабами креслення повинні відповідати вимогам державних стандартів і вимогам методичних вказівок до дипломного проектування.

 

2 ВИМОГИ ДО ЗМІСТУ СТРУКТУРНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

2.1 Відомість дипломного проекту

 

 

Подається перелік усієї документації проекту за формою поданою у ГОСТ 2.106-68 “Текстовые документы”, (форми 4 і 4а на сторінках 15-16 і 22-23). У відомості технічного проекту записують усі конструкторські документи, які заново розроблені.

Відомість дипломного проекту виконують за формою, наведеною у Додатку А. Графи відомості заповнюють таким чином:

–в графі «Формат» вказують формат, на якому виконаний документ;

–в графі «Позначення» наводять позначення документа (переноситься з основного напису пояснювальної записки та креслень);

–в графі «Найменування» вказують наступне:

-в розділі «Документація загальна» – найменування документа

або креслень відповідно основного напису: «Записка пояснювальна»,

«Схема технологічна», «Компоновка обладнання», тощо;

–в графі «Кількість аркушів» вказують кількість аркушів, на яких виконаний документ;

–в графі «Примітки» вказують додаткові відомості (за необхідністю).

 

 

2.2 Титульний аркуш

 

 

Титульний аркуш пояснювальної записки повинен бути оформлений у відповідності до зразка, наведеного у Додатку Б. Усі дані вписуються від руки або машинописного тексту чорним кольором (тушшю, чорнилами або пастою) чи набирається на комп’ютері і роздруковується на принтері.

Титульний аркуш включається в загальну нумерацію сторінок, хоч цифру 1 на ньому не проставляють.

 

 

2.3 Завдання на дипломний проект і календарний план

 

 

Форму завдання на дипломний проект і календарного плану його виконання наведено у додатку В.

Усі дані (в тому числі дати та підписи) вписуються від руки (тушшю, чорнилами або пастою) або набираються на компютері і роздруковуються на принтері. Календарний план виконання дипломного проекту складається студентом-дипломником на початку дипломування та узгоджується керівником проекту.

 

 

2.4 Реферат

 

 

Реферат – це короткий переказ змісту документа, що включає основні відомості і висновки, необхідні для першочергового ознайомлення з дипломним проектом.

Реферат має бути розміщений безпосередньо за завданням на дипломний проект і починатися з нової сторінки. Він має бути стислим, інформативним, обсягом не більше 500 слів; розміщуватись на 1 сторінці аркуша формату А4. Реферат повинен містити:

–відомості про обсяг пояснювальної записки, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків, кількість джерел згідно зі списком літератури (усі відомості наводяться, включаючи дані додатків). Ці складові реферату рекомендується відокремлювати один від одного подвійним інтервалом;

–текст реферату (об'єкт розробки чи дослідження, мета роботи, результати роботи, економічна ефективність);

–перелік ключових слів. "Ключові слова" – це ті слова, які найчастіше вживаються у записці, є визначальними для розкриття суті пояснювальної записки та які відображають основний предмет, що описується, а також основні дії або перетворення цього предмету. Перелік ключових слів повинен характеризувати зміст дипломного проекту і містити від 5 до 10 слів (словосполучень), написаних великими літерами в називному відмінку в рядок через кому.

Зразок оформлення реферату наведено у Додатку Г.

 

 

2.5 Зміст

 

 

Зміст розташовують безпосередньо після реферату, починаючи з нової сторінки.

У технічному документі великого обсягу на першому заголовному аркуші, а при необхідності і на наступних аркушах, розташовують зміст з номерами і найменуванням розділів і підрозділів і номерами аркушів, на яких вони розташовані.

Слово "ЗМІСТ" записують у вигляді заголовка (симетрично тексту) великими літерами. Найменування, включені в зміст, записують малими літерами, починаючи з великої літери.

До змісту включаються всі назви розділів, підрозділів, пунктів і підпунктів у тій послідовності, як вони наведені у тексті пояснювальної записки, а також висновки, список літератури, назви додатків. Титульний аркуш, завдання, реферат та відомість дипломного проекту до змісту не включаються.

Номери сторінок, які містять початок матеріалу, повинні бути розташовані один під одним. Слово «сторінка» чи його скорочення «с.» не пишуть.

 

 

2.6 Вступ

 

 

У вступі стисло висвітлюють такі питання: сучасні вітчизняні та світові тенденції розвитку галузі оліє-жирової промисловості, визначають актуальність даного проекту.

Слово «ВСТУП» записують у вигляді заголовка (по центру) прописними літерами. Обсяг вступу не повинен перевищувати 1-2 сторінки.

 

 

2.7 Основна частина

 

 

Текст цієї частини дипломного проекту бакалавра викладають, поділяючи матеріал на підрозділи відповідно до завдання. Кожний розділ може поділятися на пункти і підпункти таким чином, щоб вони містили закінчену інформацію.

Основна частина складається з наступних розділів:

–Загальна частина.

–Технологічна частина.

–Спеціальна частина.

Загальна частина

1.1 Огляд літератури.

1.2 Аналіз існуючих методів виробництва та обґрунтування прийнятого методу виробництва.

1.3 Обґрунтування місця будівництва цеху.

Технологічна частина

2.1 Характеристика готової продукції.

2.2 Характеристика сировини та допоміжних матеріалів.

2.3 Теоретичні основи процесу та стадії технологічного процесу.

2.4 Опис технологічної схеми виробництва.

2.5 Норми технологічного режиму.

2.6 Матеріальні розрахунки:

2.6.1 Блок-схема виробництва.

2.6.2 Вихідні дані для матеріальних розрахунків.

2.6.3 Матеріальні розрахунки за стадіями технологічного процесу.

2.6.4 Зведений матеріальний баланс.

2.7 Технологічні розрахунки:

2.7.1Підбір основного технологічного обладнання за об’ємом і продуктивністю.

2.7.2 Вибір допоміжного технологічного обладнання.

2.7.3 Механічні перевірні розрахунки основного устаткування.

2.7.4 Теплові розрахунки обладнання.

2.7.5 Специфікація обладнання.

2.7.6 Стандартизація та контроль якості продукції.

Спеціальна частина

3.1 Автоматичний контроль та керування технологічними процесами.

3.2 Охорона праці та техніка безпеки.

3.3 Охорона навколишнього середовища.

3.4 Компонування устаткування.

3.5 Техніко-економічні розрахунки.

 

 

2.8 Висновки

 

 

У кінці пояснювальної записки необхідно коротко викласти підсумки виконаної роботи з кожного розділу пояснювальної записки, доказово надати його переваги в порівнянні з діючими передовими вітчизняними і закордонними підприємствами. У висновках коротко підсумовується виконана робота, показують, що зроблено в проекті, в яких розділах пропонуються нові або оригінальні рішення, які одержано результати за рахунок ваших нововведень і чим вони відрізняються від базових, що пропонується для організації безпечного виробництва.

Обсяг розділу – одна сторінка аркуша формату А4. Слово "ВИСНОВКИ" розташовується посередині аркуша без номера.

 

 

2.9 Список літератури

 

 

Список літератури, на яку є посилання у тексті пояснювальної записки, оформляється у відповідності до документу ДВНЗ УДХТУ „Загальні вимоги до текстових навчальних документів. Оформлення пояснювальної записки навчальної роботи” (розділ 13).

 

2.10 Додатки

 

 

У тексті документа на всі додатки повинні бути посилання. Ступінь обов’язковості додатків при посиланнях не вказується. Додатки розташовують у тексті документа у порядку посилань на них.

Кожний додаток варто починати з нової сторінки, із вказівкою вгорі, посередині сторінки, слова «ДОДАТОК» і його позначення.

Додаток повинен мати заголовок, який записують симетрично щодо тексту з прописної букви окремим рядком.

Додатки позначають заголовними буквами українського алфавіту, починаючи з А, за винятком букв З, И, Ч, Ь. Після слова «ДОДАТОК» ставиться літера, що позначає його послідовність.

Якщо в документі один додаток, він позначається «ДОДАТОК А».

Додатки, як правило, виконують на аркушах формату А 4. Припускається оформляти додатки на аркушах формату А3, А4×3, А4×4, А2 і А1 за ГОСТ 2.301.

 

 

3 ВИМОГИ ДО ЗМІСТУ СТРУКТУРНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ОСНОВНОЇ ЧАСТИНИ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

3.1 Загальна частина

3.1.1 Огляд літератури

Задача розділу – виявити уміння студента користуватися науково-технічною літературою: монографіями, періодичною літературою, реферативними журналами, патентною літературою за своєю спеціальністю. За літературними даними показати, якими способами можна одержати заданий продукт, промислові методи його отримання, устаткування, яке використовується для його виготовлення, основні методи його переробки та використання.

На основі літературного огляду виконуються розділи проекту: аналіз існуючих методів виробництва та обґрунтування прийнятого методу виробництва; призначення та загальна характеристика об’єкту проектування.

3.1.2 Аналіз існуючих методів виробництва та обґрунтування прийнятого методу виробництва

Не зважаючи на те, що завданням на дипломний проект метод виробництва конкретного продукту визначений, студенту необхідно порівняти відомі із літератури та інших джерел методи виробництва і вибрати (обґрунтувати) кращий за такими показниками:

–кількість технологічних операцій;

–складність технологічних операцій;

–енергоємність процесів, окремих стадій;

–складність управління технологічним процесом;

–серійне чи спеціальне устаткування використовується;

–санітарна та пожежна безпечність окремих операцій;

–автоматизація та механізація окремих стадій;

–кількість відходів на стадіях;

–наявність та кількість викидів у навколишнє середовище.

При реконструкції або технічному переоснащенні цеху треба подати обґрунтування цих заходів, проаналізувати причини, за якими подальше функціонування цеху недоцільне, запропонувати заходи, які можуть підвищити ефективність виробництва, знизити собівартість продукції, збільшити продуктивність праці, покращати санітарно-гігієнічні та екологічні умови праці.

Розділ рекомендується закінчити коротким описом (як висновок), який із описаних методів виробництва буде використаний у дипломному проекті; чому Ви його приймаєте; які зміни Ви передбачаєте внести у технологію або у технологічну схему; яке нове, більш продуктивне устаткування Ви будете використовувати у своєму проекті; які Ви заходи передбачаєте для економії сировини, тепла, води, для зменшення відходів виробництва і викидів у довкілля та інше.

 

 

3.1.3 Обґрунтування місця будівництва цеху

Місце будівництва цеху обґрунтовується з огляду на необхідність і господарську доцільність випуску продукції в певному регіоні. Обґрунтування проводиться за такими критеріями:

–необхідність і умови реалізації продукції цеху;

–забезпеченість сировиною;

–забезпеченість трудовими ресурсами;

–забезпеченість електроенергією, водою, парою;

–характеристика будівельного майданчика (характеристика ґрунтів, глибина промерзання, глибина ґрунтових вод, середньорічні максимальна та мінімальна температури, санітарна зона);

–екологічна характеристика району будівництва цеху та можливий його вплив на довкілля.

3.2 Технологічна частина

3.2.1 Характеристика готової продукції

Цей розділ слід починати з текстового опису хімічної структури речовини, особливостей будови молекули, молекулярної маси. Потім навести всі можливі фізичні та хімічні показники даного продукту, знайдені у довідниках, енциклопедіях та державних стандартах (ГОСТ, ДСТУ) або технічних умовах (ТУ) на його виробництво. Обов’язково наводять товарний вигляд, вміст і характеристику домішок, побічних продуктів, що знаходяться у продукті, вміст окремих компонентів для продукції, що являє собою суміш.

Докладно описують приймальні та відпускні випробування продукції за ГОСТ, ДСТУ, якими методами випробувань користуються при цьому, межі показників, що допускаються для визначення марки або сорту. Описують види тари, умови транспортування та зберігання, який забезпечує незмінність показників.

Усі знайдені показники слід занести до таблиці (табл. 3.1).

 

 

Таблиця 3.1 - Характеристика ______________________________

(назва продукту)

 

Показник	Одиниця вимірювання	Величина показника	Література або № ГОСТ-у

 

 

3.2.2 Характеристика сировини та допоміжних матеріалів

Розділ виконується за тією ж формою, що і попередній. Тут наводять властивості всіх речовин, що використовуються в технологічному процесі при виготовленні готового продукту. При опису цих речовин треба визначити:

–призначення;

–хімічну будову;

– міст основної речовини;

–вміст і види домішок;

–товарний вигляд та тара;

–агрегатний стан, температури кипіння, плавлення, температури спалаху, вибухонебезпечної концентрації, деструкції;

–теплофізичні показники: теплоємність, теплопровідність, теплота конденсації, теплота топлення, теплота розчинення, теплота випаровування;

–ГДК (гранично допустима концентрація) відповідної речовини в робочій зоні і в навколишньому середовищі. Це стосується стічних вод із цеху та газових викидів, а також ГДК у водоймищах, куди потрапляють стічні води;

–фізико-хімічні показники, за якими контролюють якість сировини, що надходить в цех, хто контролює та за якими методами.

Отримані характеристики заносять до таблиці (для кожної речовини окрема таблиця після хімічної формули і назви).

Виконуючи цей та наступні розділи обов’язково записуйте літературне джерело, з якого ви берете той чи інший показник, будь-то довідник, монографія, підручник, енциклопедія, регламент виробництва, технічний проект та інше. Без посилання на літературні джерела фізико-хімічні показники вважаються не дійсними.

3.2.3 Теоретичні основи процесу та стадії технологічного процесу

Технологічна частина дипломного проекту починається із визначення стадій технологічного процесу, які коротко характеризуються у відповідному розділі. До переліку стадій входять усі операції, які необхідні для виготовлення необхідного продукту, або його оброблення, починаючи із підготовки сировини (транспортні операції, змішування, розчинення окремих компонентів чи інші технологічні операції) до затарювання готової продукції. Треба розрізняти суто хімічні стадії, на яких відбувається хімічне перетворення речовин, та фізико-механічні стадії, до яких належать транспортні, масообмінні, теплообмінні процеси, пакування, фільтрація, сушіння та інші. Розділ являє собою перелік стадій з короткими коментарями кожної. За таким переліком стадій можна скласти блок-схему виробництва та попередню технологічну схему.

Також у цьому розділі виконуютьть опис усіх хіміко-технологічних процесів, де відбуваються хімічні, фізико-механічні, масообмінні перетворення продуктів; наводять докладний опис усіх реакцій, із яких складається процес виготовлення або оброблення продуктів; описують основні умови, які впливають на кількість та якість отриманого продукту.

 

 

3.2.4 Опис технологічної схеми виробництва

Опис технологічного процесу виробництва виконують за технологічною схемою виробництва. Технологічна схема – це графічне зображення сукупності взаємопов'язаних технологічних вузлів, у яких відбуваються хімічні та фізико-механічні процеси з виготовлення або оброблення заданого продукту. Технологічний вузол визначають як апарат або групу апаратів з трубопроводами та арматурою, в яких починається і закінчується один із хімічних або фізико-механічних процесів.

Вихідними даними для розробки технологічної схеми є стадії технологічного процесу, технологічні схеми діючих виробництв у тому числі і суміжних галузей, які використовують аналогічні операції.

Опис технологічного процесу – це опис хімічних і фізико-механічних перетворень сировини та її переміщення від апарата до апарата із визначенням часу, температури, тиску, об'ємів або маси на всіх стадіях від одержання та складування сировини до складування та видачі готового продукту замовнику.

Звичайно обмежуються описом технологічного процесу за технологічною схемою без визначення технологічних параметрів, які наведені у спеціальному розділі дипломного проекту – "Норми технологічного режиму", але чітко дотримуються послідовності не лише окремих стадій, але і послідовності зміни технологічних параметрів на кожній стадії. Це особливо стосується окремих стадій періодичних процесів, коли змінюють температурний режим, припиняють подачу пари і вмикають подачу води для охолодження, коли вмикають подачу пари і знижують тиск, наприклад, при сушінні олії та інше. Такі зміни технологічних параметрів не завжди відображені у "Нормах технологічного режиму" і вони повинні бути визначені при опису технологічної схеми.

При опису технологічної схеми необхідно користуватись прийнятими позначеннями апаратів, машин та агрегатів. Наприклад: майонезна паста готується наступним чином: у змішувач 1 об’ємним методом подається вода з температурою 35-40^оС і з мірників через ваги 2 цукор, лимонна кислота і з ємкості 3 запарений гірчичний порошок. Завантаження сухих компонентів проводять при включеній мішалці і т.д.

У кінці розділу необхідно виділити підрозділ, у якому висвітлити, які зміни технологічної схеми прийняті для удосконалення технологічного процесу і як вони вплинули на якість продукції, продуктивність, умови праці, зниження відходів, зменшення викидів, економію теплоти, електроенергії, води та інше.

Технологічна схема – це конструкторський документ, на якому складові частини виробничого устаткування і зв'язки між ними показані у вигляді умовних графічних елементів.

Технологічні схеми виконуються переважно як комбіновані, які визначають повний склад елементів виробництва, елементи автоматизації, транспортне, гідравлічне та пневматичне обладнання.

Технологічну схему розробляють у два етапи.

На першому етапі технологічна схема являє собою умовно позначені апарати та устаткування з'єднані лініями, які є шляхами переміщення сировини та матеріалів.

Попередню технологічну схему (ТС) з усіма змінами і доповненнями затверджує керівник дипломного проекту, після чого студент може виконувати матеріальні розрахунки.

При подальшій роботі над дипломним проектом (виконання матеріальних, теплових і технологічних розрахунків) попередня ТС змінюється, уточнюється, після чого переходять до розробки остаточного варіанта ТС. При розробці остаточного варіанта технологічної схеми потрібно керуватись наступними вказівками

 

 

Правила оформлення технологічної схеми

Технологічна схема оформлюється на стандартних аркушах паперу формату А1. При необхідності схему можна виконувати на декількох аркушах в одному масштабі з одним штампом. Лінії зв'язків елементів схеми повинні співпадати при переході з аркуша на аркуш. При виконанні технологічних схем використовують лінії товщиною:

S – рамки технологічної схеми і штамп, основні сировинні та матеріальні потоки – 1,0 - 1,5 мм (сировина, проміжні суміші, готовий продукт);

S/2 – контури апаратів, умовні позначення машин та механізмів, другорядні потоки (трубопроводи) рідин, води для охолодження та нагрівання, газів і пари – 0,5 - 0,7 мм;

S/3 – лінії зв'язку контрольно-вимірювальних приладів – 0,3 мм.

На ТС показують одну технологічну лінію виробництва.

Усе устаткування розташовують по вертикалі на відстанях, які відповідають їх дійсному розташуванню у вибраному масштабі. По горизонталі відстані між апаратами визначають зручністю їх розташування на кресленні.

З лівого краю аркуша наносять позначки висоти поверхів будівлі від нульової лінії землі, на яких розташовується устаткування.

Відносні розміри основного обладнання на схемі повинні відповідати їх реальним розмірам у масштабі.

Усі апарати та устаткування повинні бути обладнані штуцерами, розташованими на місцях, що відповідають технологічному процесу. При великій кількості трубопроводів, що обслуговують апарат, їх можна об'єднати у так звану "гребінку".

Усі трубопроводи (лінії потоків) навколо апаратів повинні мати запірну арматуру, відсічні клапани, регулюючі пристрої з відповідним оформленням.

Крім запірної та регулюючої арматури на трубопроводах навколо апаратів повинні бути стрілки з позначенням входу або виходу рідин, газів, пари.

Трубопроводи, по яких надходять у цех різні рідини, гази та пара, розташовують біля верхнього краю аркуша, там же наносять трубопровід загального колектора дихання апаратів і єкностей.

Трубопроводи, по яких відходять із цеху рідини (конденсати, оборотна вода, різні стічні води на очищення), розташовують біля нижнього краю аркуша.

Трубопроводи маркують числовими індексами за ГОСТ 3464-63 від 1 до 27. При необхідності, для уточнення вмісту трубопроводу використовують підрядкові літерні або чисельні позначення біля чисельного індексу. Для речовин, що не передбачені ГОСТом (а таких більшість), надають числові індекси після 27, при необхідності з відповідними підрядковими позначеннями. Умовні позначення трубопроводів у вигляді таблиці наводять у правому верхньому куті технологічної схеми.

 

Таблиця 3.2 - Умовні позначення трубопроводів

Умовні позначення трубопроводів	Вміст трубопроводів
——1 ———1——	Вода
——1к———1к——	Вода – конденсат
——1о———1о——	Вода – оборотна
——2 ———2 ——	Пара
——25———25——	Пара – 0,5 МПа
——3 ———3——	Повітря
——4 ———4——	Азот
Продовження табл.3.2
——12 —— 12——	Кислота
——13 —— 13——	Луг
——14 —— 14——	Олія
——16 —— 16——	Водень
——27———27——	Вакуум
——28———28—— і подальші позначення	Інші продукти не визначені ГОСТ-ом

 

 

Усе устаткування та ємкості нумерують у відповідності з описом технологічного процесу на поличках-виносках, на вільних місцях збоку від апаратів.

До кожної технологічної схеми повинен бути перелік елементів, оформлений у вигляді таблиці, яка розташовується над основним надписом (штампом). Відстань між переліком елементів схеми та основним надписом повинна бути не менше 12 мм. Продовження переліку елементів розміщують ліворуч від основного надпису і повторюють шапку таблиці. При необхідності перелік елементів може бути виконаний у вигляді самостійного документа на аркушах формату А4, основний надпис і допоміжні графи до нього виконують за формою 2 за ГОСТ 2.104-68 (рис. 3.3).

 

 

Таблиця 3.3 - Специфікація технологічної схеми

 

15	Поз.	Назва	Кіль-кість	Примітка
8
8	20	110	10	45

 

 

У графі "Примітка" вказують марку апарата, машини, об'єм ємностей, для реакторів указують об'єм потужності для двигуна, для насосів – продуктивність та потужність двигуна.

3.2.5 Норми технологічного режиму

 

 

Розділ виконується у вигляді таблиці (табл. 3.4). Усі показники технологічних параметрів повинні відповідати прийнятому Вами реактору, апарату, агрегату. Так при заміні реактора малої місткості на більшу, при використанні теплоносіїв з іншими параметрами, інших каталізаторів та ініціаторів, більш досконалих агрегатів, технологічні параметри будуть відрізнятись від заводських.

 

 

Таблиця 3.4 - Норми технологічного режиму

 

Стадія, операція або апарат	Завантажено, кг	Тривалість операцій, г	Температура, 0С	Тиск, МПа

 

3.2.6 Матеріальні розрахунки

 

 

Метою матеріальних розрахунків є визначення таких показників:

–кількість сировини, необхідної для виготовлення заданої кількості продукції;

–кількість і склад проміжних продуктів на кожній стадії технологічного процесу;

–кількість втрат сировини при підготовці до завантаження;

–кількість і склад втрат проміжних продуктів на кожній стадії;

–кількість і склад відходів виробництва на кожній стадії;

–кількість і склад викидів виробництва в навколишнє середовище (газоподібні, рідкі та тверді викиди).

Дані матеріального балансу використовують у технологічних розрахунках при визначенні кількості устаткування транспортних пристроїв, при проектуванні схем рекуперації та очищення викидів виробництва та в економічних розрахунках виробництва.

Розділ починають із визначення вихідних даних, що містять:

–блок-схему виробництва;

–завантаження продуктів на кожну стадію, втрати, відходи і викиди виробництва на кожній стадії, звичайно у відсоткових співвідношеннях;

–задану продуктивність цеху, у тому числі з урахуванням ефективного часу виробництва, який визначається з урахуванням режиму роботи.

Під вихідними даними мають на увазі числове значення величин, які потрібні для виконання розрахунків матеріального балансу.

Розрахунки сировини, матеріалів і виходу продукції зазвичай використовують у вигляді матеріальних балансів, в основу яких покладені закони збереження маси речовини, стехіометричні відношення. Загальна маса сировини і матеріалів, що надходять в процес, дорівнює загальній продукції, корисних відходів і втрат. Практично матеріальний баланс враховує склад вхідної сировини і готової продукції, надлишок матеріалів, вміст в них діючих компонентів, ступінь перетворення основної сировини, втрат та ін.

Матеріальний баланс складають на одиницю маси сировини чи готового продукту, або на одиницю часу роботи технологічної стадії процесу. Для деяких виробництв рекомендується використовувати належні формули розрахунку теоретичних виходів продукції або типові методики.

Під час виконання розрахунків витрат сировини і виходу продукції слід користуватися відомчими нормами витрат і втрат. Баланс з допоміжних матеріалів розраховують згідно із завданням керівника.

Починаючи розрахунки будь-якої стадії, потрібно наводити пояснення, щоб постановка окремих розрахунків і їх результатів були зрозумілими для тих, хто ці розрахунки бачить вперше.

Усі розрахунки за окремими стадіями зводять у таблиці, які розміщують наприкінці текстової частини розділу. Таблиці, з назвами стадій групуються за технологічним процесом і виконуються за формами, приклад яких наведено в табл. 3.5.

 

 

Таблиця 3.5 - Стадія експелерування

 

Завантажено	т	%	Отримано	т	%
Жмихова мезга	86,28	100,00	Експелерна олія Експелерний жмих, (в т.ч. втрати олії з експелерним жмихом)	12,85 73,43   (4,41)	14,89 85,11   (5,11)
Всього:	86,28	100,00	Всього:	86,28	100,00

 

 

При врахуванні усіх вимог технологічного процесу, втрат та відходів, хімічних перетворень небаланс "завантажено–одержано" майже не спостерігається. Незначний небаланс у десятих або сотих після коми між завантаженою і одержаною продукцією може спостерігатись лише при неправильному округленні розрахунків.

Сходження матеріального розрахунку перевіряється також за окремими компонентами. Такі розрахунки доцільно проводити при виявленні значного небалансу на окремих стадіях

Матеріальний розрахунок процесу завершується складанням таблиці "Зведений матеріальний баланс виробництва", приклад якої наведено в табл. 3.6. До цієї таблиці входять лише ті матеріальні потоки, що забезпечують виробництво, які надходять у цех на будь-яку стадію, і які виходять із цеху у вигляді готового продукту, побічних продуктів, некондиційних продуктів (наприклад олія із жироуловлювачів, яка використовується на технічні потреби), втрат при підготовці сировини, втрат при випаровуванні вологи та інших компонентів олії при сушінні, втрат з промивними водами та інше. Усі ці відходи складають інколи дуже велику масу продуктів, для яких треба рекомендувати ефективні засоби рекуперації, регенерації та знешкодження.

Зведений матеріальний баланс дає змогу порівняти виробництво, що проектується, з діючим виробництвом, з аналогічним виробництвом, що працює за іншою технологічною схемою, дає змогу виявити ефективність прийнятих змін і удосконалень виробництва. Крім того зведений матеріальний баланс є основою для виконання розділів "Охорона праці" та "Охорона довкілля" та розрахунків організаційно-економічної частини проекту. Порівняння звичайно здійснюються за коефіцієнтами витрат (витратні коефіцієнти), які при удосконаленні виробництва повинні бути менші від базових.

 

Таблиця 3.6 – Зведений матеріальний процесу виробництва соняшникової олії методом подвійного пресування

 

Завантажено	Кількість	Коефіцієнт витрат, т/т3)
кг/год. 1)	т/добу	т/рік2)
1. Насіння соняшника		200,000		2,9214
Разом:		200,000		2,9214
Одержано
1. Олія соняшникова		68,46		1,0000
2. Експелерний жмих (в т.ч. витрати олії з експел. жмихом)	(183)	73,43   (4,41)	(1323)	1,0726
3.Відходи за стадіями: – сміттєві домішки; – лушпиння		9,16 41,91		0,1338 0,6122
4. Безповоротні втрати, в т.ч.: – безповоротні втрати на стадії вальцювання; – волога після волого-теплової обробки м’ятки; – волога після волого-теплової обробки жмиха; – втрати олії з фільтрувальною тканиною;		3,48   0,02   1,49     1,76     0,21		0,0508   –     –     –     –
5. Фільтраційний осад, що повертається у виробництво		0,31		0,0045
6. Фуз, що повертається у виробництво		3,25		0,0475
Разом:		200,00		2,9214

 

3.2.7 Технологічні розрахунки

 

 

Основною задачею технологічних розрахунків є визначення основних розмірів (діаметра, об’єму поверхні фільтрування, поверхні теплопередачі тощо) обладнання і його продуктивності, які повинні забезпечити випуск заданої кількості продукції заданої якості з мінімальними втратами при виконанні необхідних санітарно-гігієнічних умов праці.

У дипломному проекті технологічні розрахунки виконуються у відповідності до завдання, переважно по цеху, починаючи від площі або ємкостей сховищ сировини до площі або ємкостей сховищ готової продукції.

Вихідними даними для технологічних розрахунків слугують: технологічна схема виробництва, постадійні матеріальні баланси, норми технологічного режиму, креслення та ескізи устаткування, їх технологічні характеристики, об'єм та місткість апаратів, продуктивність насосів, компресорів, вентиляторів, центрифуг та інше.

 

 

3.2.7.1 Підбір основного технологічного обладнання за об’ємом і продуктивністю

 

 

Розрахунки необхідної кількості апаратів виконується залежно від режиму їх роботи (безперервного, безперервно-циклічного або періодичного).

У процесах добування та перероблення рослинних жирів до головних параметрів таких апаратів належать: номінальний об'єм, тиск у корпусі та теплообмінних пристроях (сорочці, змійовику), максимальна температура процесу, потужність двигуна, частота обертання валу мішалки.

Номінальний об'єм – головна характеристика апарата, що визначає його продуктивність. Номінальний об'єм – це його внутрішній об'єм з урахуванням об'єму кришки, але без урахування його внутрішніх пристроїв.

Кількість апаратів визначають керуючись даними матеріальних розрахунків (кількість сировини, що подається на стадію), часом її перебування у апараті та номінальним об'ємом типового апарата, який вибраний для оснащення технологічної схеми з певним коефіцієнтом заповнення, який залежить від виду технологічного процесу в апараті. При необхідності враховують коефіцієнти запасу продуктивності.

Після визначення основних розмірів апарата, вид вибирається за нормативними документами – стандартами, каталогами тощо.

При невеликій кількості апаратів (2-3) округлення до найближчого більшого числа призведе до великого запасу продуктивності (нераціонального використання продуктивності апарата).

У такому випадку рекомендується в межах можливого змінити коефіцієнт заповнення апарата, зменшити час роботи апарата за рахунок інтенсифікації завантаження, розвантаження, підготування, промивання та інше. Якщо такі дії не дозволяють зменшити інтервал округлення, вибирають апарат з іншим номінальним об'ємом.

 

 

3.2.7.2 Вибір допоміжного технологічного обладнання

 

 

В олійно-жировій промисловості поряд зі спеціалізованим устаткуванням широко застосовують допоміжне обладнання загального типу: об ємна типова апаратура, транспортні пристрої для переміщення сипких, твердих, рідких та газоподібних речовин, фасувально-пакувальне обладнання, установки для очищення стічних вод і газів, що відходять, та інше.

Розрахунок допоміжного обладнання виконують з урахуванням конкретних умов роботи та з метою визначення його продуктивності. Вибір обладнання здійснюють за каталогами і стандартами.

По-перше, керуючись технологічною схемою і визначеною кількістю реакторів визначають кількість теплообмінників та насосів, якими може бути оснащений реактор, визначають кількість та об'єм мірників сировини (об'ємних та вагових) та інших пристроїв. Але при виборі мірників треба враховувати, що час їх роботи набагато менший ніж реактора, тому можна одним мірником обслуговувати декілька реакторів. Крім того, треба як можна краще автоматизувати технологічний процес і замість об'ємних та вагових мірників вибирати автоматизовані.

При проектуванні відділень добування рослинної олії (підготовки сировини, вальцювання, волого-теплової обробки мятки, пресування і екстракції олії) слід звернути увагу на те, що продуктивність обладнання у технічній літературі приводиться по сировині (в основному, по соняшнику), незалежно від типу проміжного продукту. Наприклад, продуктивність екстрактора складає 500 т/добу по насінні соняшника, хоча екстрагування олії здійснюють із форпресового жмиху.

При проектуванні відділень фільтрування, сушіння, змішування, визначення кількості устаткування проводять за його продуктивністю по продукту (наприклад, олії). Вибираючи указане вище устаткування, використовують найбільш продуктивне, сучасне та автоматизоване і таке, яке можна використовувати для конкретного процесу.

При виборі та обґрунтуванні типу сушарки треба враховувати особливості сушіння конкретної олії, особливо температурний режим та час перебування у нагрітому стані.

Усі перевірні розрахунки, які стосуються розмірів сушарки, витрати теплоносіїв та продуктивності подаються у підрозділі "Підбір устаткування за об'ємом та продуктивністю". У цьому ж розділі перевіряють діаметри штуцерів, що використовують для завантаження та розвантаження ємностей при використанні самоплинних потоків, під вакуумом або під тиском, або за відомим діаметром перевіряють час завантаження та розвантаження реактора, мірника, інших ємкостей, час роботи яких впливає на продуктивність апаратів.

При підборі насосів, крім відомої з технічної характеристики продуктивності, визначають висоту, на яку вони можуть подати необхідну речовину, наприклад в напірну ємкість на верхньому поверсі або в реактор через лічильник з першого поверху, де ця речовина зберігається.

Приклади оформлення технологічних розрахунків

 

 

Нейтралізатор (або інший будь-який апарат)____(позиція за технологічною схемою).

Призначення – …………….

Тип апарата – вертикальний, об'ємного типу, оснащений механічною мішалкою.

Далі усі необхідні розрахунки кількості апаратів, перевірні розрахунки на міцність обичайки, сорочки, потужності двигуна мішалки та інше. У тому разі, коли змінюється характер транспортування рідин при завантаженні або розвантаженні апарата (наприклад, заміна самоплинного розвантаження на примусове під тиском, вакуум-насосом, те ж саме при завантаженні) – перевіряють діаметри штуцерів з урахуванням часу на ці операції.

Після розрахунків визначають:

Приймаємо до установлення _____апаратів.

Технічна характеристика:

Об'єм Vн=……….

Висота ___(загальна висота з приводом мішалки)

Діаметр за розмірами опор____

Маса апарата____

Матеріал _______ (марка сталі або сталей, якщо обичайка апарата складена із двох шарів), емальований та інше.

Потужність ___ марка двигуна_____ (за каталогом).

 

Вакуум-насос ___(позиція за ТС).

Призначення – утворення вакууму в сушарці.

Приймаємо до встановлення (скільки) насос водокільцевий ВВН-1,5, продуктивністю 1.5 м³ при 70% вакуумі.

Електродвигун ВАО-41.4;

Потужність 4 кВт;

Витрати води 10 л/хв (посилання на каталог або літературне джерело).

 

Приймаючи устаткування без розрахунків треба довести їх необхідність, кількість, продуктивність, об'єм та інше.

Так, якщо реактор оснащений теплообмінником, який працює як зворотний холодильник або конденсатор, то потреби у визначенні кількості холодильників немає, але перевірити їх поверхню теплообміну треба, якщо параметри технологічного процесу не відповідають заводським. Наприклад, при інтенсифікації технологічного процесу треба перевірити режим захлинання конденсатора.

 

 

3.2.7.3 Механічні перевірні розрахунки основного устаткування

 

 

Механічні перевірні розрахунки виконують з метою визначення придатності вибраного реактора або іншого апарата для роботи в конкретних умовах технологічного процесу.

Оформлення розділу починають з подання підрозділу "Вихідні дані для механічних розрахунків", в якому подають:

–ескіз апарата

–внутрішній діаметр;

–товщину стінки обичайки;

–товщину стінки днища;

–товщину стінки сорочки;

–розрахункову довжину циліндричної обичайки;

–інші показники, визначені методичними вказівками за механічними розрахунками.

На ескізі цифрами або відповідними літерами позначають указані у переліку розміри.

У наступному підрозділі "Розрахунок товщини обичайки (днища)" записують усі рівняння з необхідними поясненнями, результат розрахунків на ЕОМ і висновки за розрахунками, в яких указують можливість використання апарата з рівнянням розрахункової товщини стінки з фактичною і допустимим тиском з заданими технологічними умовами.

 

Визначення потужності двигуна мішалки і порівняння з потужністю двигуна, який установлений на вибраному апараті. Необхідність таких розрахунків має своєю метою визначити і підібрати двигун для конкретних технологічних умов роботи апарата і визначення витрат електроенергії. Це особливо важливо у тому випадку, коли можна поставити двигун меншої потужності для економії енергоресурсів виробництва.

 

 

3.2.7.4 Теплові розрахунки обладнання

 

 

Метою теплових розрахунків у дипломному проекті є визначення енерговитрат для проведення основної технологічної операції (цеху, що проектується) і перевірити придатність вибраного апарата для проведення цієї операції шляхом порівняння визначеної розрахованої поверхні теплообміну і фактичної, яку має апарат.

Розділ починається з підрозділу "Вихідні дані для теплових розрахунків", у якому указують температурні параметри процесу, параметри теплоносіїв, реакційної маси, необхідні розміри та інші показники за методичними вказівками, у яких наведені розрахунки апаратів із звичайними сорочками для зовнішнього нагрівання або охолодження та внутрішніми змійовиками для нагрівання та охолодження.

Усі розрахунки повинні супроводжуватись ескізами апарата з позначенням поверхні, яку визначають, та схемою теплових потоків.

При виконанні теплових розрахунків теплофізичні величини необхідно брати із довідників та інших літературних джерел з посиланням на них. При відсутності у довідниках необхідних величин, або у випадку їх невідповідності конкретним умовам технологічного процесу (невідповідність температури тиску та інше), їх необхідно визначити розрахунковими методами.