Пояснения к содержанию выпускной квалификационной работы

АННОТАЦИЯ

Аннотация выполняется при завершении работы над бакалаврской работой. В ней содержатся краткие сведения и характеристика проекта: название темы, фамилия и инициалы студента, номер группы, год защиты, фамилия и инициалы руководителя проекта, краткие характеристики важнейших материалов и конструкций. В аннотации необходимо привести основные проектные решения. Здесь же указывается объем расчетно-пояснительной записки и графической части работы. Аннотация не считается разделом ВКР и не нумеруется как раздел.

СОДЕРЖАНИЕ

В содержании приводится нумерация разделов, подразделов, пунктов, подпунктов, их наименование, а также номера страниц, с которых они начинаются. При оформлении содержания введение следует считать первым разделом, а заключение последним. Кроме того, в содержание включают «Список используемой литературы» и «Приложение» с указанием номеров страниц. Титульный лист, задание и аннотацию в содержание не включают.

ВВЕДЕНИЕ

Во введении очень кратко рассматриваются особенности проектируемого или модернизируемого объекта в бакалаврской работе и его сложность с точки зрения охраны окружающей среды от промышленных загрязнений. Не следует писать о значении охраны окружающей среды вообще и перечислять все постановления и нормативные документы по данной проблеме. Важно отметить спрос на целевой продукт и перспективу его общественного потребления. Наряду с этим, необходимо представить и экологическое обоснование разрабатываемой темы – какое значение решение данной задачи может оказать на состояние окружающей природной среды: способствует ли проводимая работа созданию малоотходного, энергосберегающего производства, повышению выхода продуктов, более полному использованию сырья, замене дефицитного или токсичного сырья менее дефицитным и менее токсичным, полностью или частично используются отходы, заменяется ли громоздкая, многостадийная схема более компактной, периодический процесс на непрерывный и т.д. На основании материала введения формулируются задачибакалаврской работы.

описание объекта исследования, например, ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЧЕЛОВЕКА

В этом разделе дается название отходов, их состав. Приводятся теплофизические, химические и механические свойства сырья, необходимые для последующих расчетов. Характеризуется степень агрессивности перерабатываемых веществ, дисперсности, склонность к слеживанию твердого, порошкообразного, кристаллического или гранулированного материала и т.д. В данном разделе собраны не вообще все характеристики отходов и продукта, а лишь те свойства, которые нужны для выбора метода проведения заданного процесса защиты окружающей среды и проведения необходимых расчетов. Поэтому содержание первого раздела основного текста записки зависит от конкретных особенностей процесса.

СУЩЕСТВУЮЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА. РЕГИОНАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

В этом разделе приводится описание существующей технологической схемы. Описание технологической части производится по ходу переработки сырья в продукт. Параллельно с регламентными требованиями технологического процесса вскрываются проблемы охраны производственной и окружающей природной среды, наличие или отсутствие мониторинга производственных помещений, отмечается наличие или отсутствие энерго- и ресурсосберегающего оборудования. Дается токсикологическая характеристика используемого сырья, промежуточных и конечных продуктов. Вредные вещества и их количества, проникающие в природную среду на каждом этапе производства, обобщаются в виде таблицы. Необходимо отразить и региональную значимость проблемы.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Проектируемая технологическая схема и разрабатываемая конструкция должны учитывать последние достижения науки и техники. Литературный обзор и патентный поиск заканчивается выводами о возможности и целесообразности использования той или иной технологии переработки отходов и конструкции машины или аппарата, а также конкретного технического решения при модернизации существующей установки. Если предлагаемое техническое решение обладает существенной новизной и полезностью, по сравнению с выявленными решениями, то по согласованию с руководителем составляется заявка на предполагаемое изобретение. Студент должен найти нужные литературные источники самостоятельно. Для этого рекомендуется использовать библиотечные систематические и алфавитные каталоги. В библиотеке имеются также систематические предметные и библиографические указатели по отраслям, а также разработанные кафедрой материалы по дипломному проектированию. Просмотр специальных журналов и сборников начинается с реферативных журналов по данной отрасли знаний. Журнальную статью можно отыскать по указателю статей, помещенному в последнем номере журнала. Патентную информацию можно найти в следующих источниках:

− бюллетень «Открытия и изобретения»;

− бюллетень «Изобретения за рубежом»;

− сборник «Внедренные изобретения»;

− описание изобретений.

В процессе патентного поиска студент выполняет следующие задания:

− поиск технического решения для модернизации машины или аппарата;

− исследование новизны объекта проектирования и составление описания предлагаемого изобретения.

В соответствии с заданием в расчетно-пояснительную записку по данному разделу включают:

− регламент патентного поиска;

− справка о патентном поиске;

− перечень отобранных патентных документов;

− заключение о проверке на патентную чистоту или описание предлагаемого изобретения.

Результаты патентного поиска оформляют в виде таблиц (ГОСТ 15011–82). Далее проводится сопоставительный анализ отобранных технических решений в научной литературе, изобретений и объекта разработки. Исходя из этого анализа, делается вывод о возможности реализации конкретного технического решения в объекте проектирования. Регламент поиска при исследовании.

Проведению обширного и качественного патентного поиска помогут интернет-ресурсы www.fips.ruи ru.espacеnet.com.

ОПИСАНИЕ исследуемого ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В описании последовательно приводятся все стадии процесса, в результате которого из исходного сырья получают продукт или происходит переработка отходов. Особое внимание уделяется технологическому назначению разрабатываемого оборудования: машины, аппарата или установки. Полное описание включает порядок движения основных рабочих потоков. Указываются режимные параметры. Если известно несколько схем проведения заданного процесса или несколько конструкций аппаратов и машин для осуществления этого процесса, в разделе надо обосновать, почему автор отдал предпочтение конкретной схеме ведения процесса и конструкции для его проведения. При выполнении проекта экспериментальной установки наряду с описанием схемы процесса необходимо указать цели исследований, методику проведения экспериментов.

Обычно теоретические основы процесса изучают по различным источникам. На основе выбранной физической модели применительно к решаемой задаче составляют систему соответствующих математических уравнений – математическую модель процесса. Построение математической модели заключается в создании формализованного описания объекта исследования на языке математики в виде некоторой системы уравнений и функциональных соотношений между отдельными параметрами модели.

Построение математических моделей химико-технологических процессов или отдельных аппаратов может осуществляться двумя способами: основой модели могут быть балансовые уравнения для переноса вещества и энергии (материальный и тепловой балансы), либо она представляется системой регрессионных уравнений.

При проведении технологических расчетов необходимо использовать технические и программные средства моделирования. При использовании компьютерной техники для проведения расчетов обязательно должна быть приведена методика расчета, представлен алгоритм расчета, составлена таблица идентификаторов, в приложении может быть приведена программа расчета.

При описании технологической схемы следует проанализировать основной вариант и рассмотреть вопросы, позволяющие интенсифицировать основной процесс и повысить технико-экономические показатели, сделать его проще, дешевле, безопаснее. Необходимо также учитывать требования охраны окружающей среды.

В условиях роста масштабов промышленного производства охрана окружающей среды стала одной из важнейших проблем современности, в решении которых значительная роль принадлежит процессам и аппаратам химической технологии, как при разработке новых малоотходных производств, так и при разработке методов очистки сточных вод и газовых выбросов. Это достигается одновременно несколькими путями: комплексное использование сырья, замкнутые водооборотные циклы, селективность процесса, оптимизация его режима, замена отдельных стадий процесса на экологически более чистые. Технологическая схема должна оказывать, возможно меньшее отрицательное воздействие на природные экосистемы, и при проведении рассматриваемого технологического процесса должны быть сведены к минимуму выбросы в атмосферу и гидросферу.

Обоснованный окончательный вариант технологической схемы следует подробно описать с указанием типов основного оборудования. На схеме указываются направления материальных потоков. Для контроля, измерения, регулирования и сигнализации параметров технологического процесса в схеме необходимо применить приборы КИПиА.

Описание технологической схемы в пояснительной записке должно согласовываться с графической частью проекта.

Описание конструкции и работы аппарата

В разделе приводится схема аппарата, выбранного на основании проведенного литературно-патентного обзора. Схема аппарата изображается условно, но с указанием основных узлов и деталей, номера узлов и деталей показываются на полочках выносных линий. В соответствии со схемой аппарата дается описание конструкции, отмечая преимущества данной конструкции по сравнению с применяемой конструкцией в действующем производстве.

При описании работы аппарата показывается функциональное назначение аппарата, указываются требования к распределению потоков в аппарате, как эти требования выполняются, какие устройства предусмотрены, приводятся параметры ведения процесса в аппарате.

Технологические, тепловые и др. расчеты

В начале раздела приводятся исходные данные для расчета, включающие производительность аппарата или машины, с указанием начальных и конечных параметров процесса, приводятся характеристики веществ, участвующих в процессе, дается характеристика готовых продуктов.

Технологические расчеты должны содержать:

– материальный и тепловой баланс процесса;

– выбор методики расчета;

– расчет основных размеров аппарата;

– подбор аппарата по ГОСТ, ОСТ, ТУ.

При использовании компьютерной техники для проведения технологических расчетов обязательно должна быть приведена методика расчета, составлен алгоритм расчета, составлена таблица идентификаторов расчетных величин, в приложении может быть приведена программа расчета.

Тепловые расчеты включают:

– составление теплового баланса;

– составление температурной схемы расчета;

– определение средней разности температур;

– уточненный расчет (для основного аппарата) коэффициентов теплоотдачи;

– расчет поверхности теплообмена.

Прочностные расчеты

Перед проведением расчетов на прочность необходимо выбрать материал для изготовления аппарата. Материал выбирается исходя из условий проведения процесса (температура, давление и др.), коррозионных свойств сред, в которых эксплуатируется аппарат, из условия соблюдения чистоты продукта, из условия безопасной работы.

Для выбранного материала должна быть приведена таблица прочностных характеристик, а также методы термической обработки и сварки.

Расчеты на прочность машин и аппаратов должны проводиться в соответствии с действующими стандартами, а также методиками, изложенными в учебной литературе. Обязательному расчету на прочность подлежат основные узлы и детали аппарата или машины, воспринимающие нагрузки при работе. Расчет проводится на максимальные нагрузки, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации аппарата. Например, быстровращающиеся валы рассчитываются на вибропрочность, жесткость и усталость.

При высоких температурах в расчетах должны учитываться ползучесть материала, релаксация напряжений. Для тонкостенных оболочек следует проводить расчет на проверку потери устойчивости, укрепления отверстий и др.

В конце работы делаются выводы об особенностях разрабатываемого вопроса, научной и практической ценности, связи с производством, актуальности и перспективах развития и применения.

В списке использованных источников приводятся современные цитируемые источники (до 80 шт., с том числе 10–15 источников после 2010 г., иностранные источники, ссылки на Интернет-страницы), статьи, патенты, книги, которые автор работы использовал при написании ВКР. Пример оформления библиографического списка приведен в Приложении 7.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Необходимым условием выбора технологического оборудования является надежность и безопасность его работы в течение установленного регламентом срока. При этом предпочтение следует отдавать серийно выпускаемому промышленностью технологическому оборудованию, подбор которого после проведения необходимых расчетов производится по каталогам машиностроительных заводов. Несмотря на многообразие серийно выпускаемого оборудования, при проектировании и модернизации производств часто приходится разрабатывать нестандартное оборудование, отличающееся от стандартного более высокими технико-экономическими показателями. Нестандартное оборудование ориентировано на конкретный технологический процесс и проектируется специально для него из расчета на заданную производительность. Расчет нестандартного оборудования производится аналогично расчету стандартного оборудования. Выбрав тип оборудования и определив его размеры, студент выполняет механические расчеты и разрабатывает чертежи нестандартного оборудования.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Под технологическим расчетом понимают совокупность расчетов, связанных непосредственно с параметрами, видом и особенностями технологического процесса, проводимого в разрабатываемой машине или аппарате. Основной целью технологического расчета является определение основных параметров, необходимых при выполнении графической части проектируемого объекта, а также проведения последующих специальных расчетов (кинематического, прочностного и т.д.). Важнейшей характеристикой работы машины или аппарата является их производительность, под которой понимают количество продукции (массовое, объемное), полученной в единицу времени.

Материальный балансСоставление материальных балансов основано на использовании закона сохранения массы G1 + G2 = G3 + G4 , где G1, G2, G3, G4 – количество веществ, поступающих, имеющихся, покинувших аппарат (машину), оставшихся, соответственно. Следует учитывать, что количество веществ здесь должно быть выражено в единицах массы. Вид уравнения материального баланса зависит от характера протекающего технологического процесса. При проектировании реакционной аппаратуры в основе материального баланса лежат стехиометрические уравнения химических реакций, протекающих в аппаратах. Если реакция, протекающая в химическом реакторе, простая, то обычно составляют одно уравнение материального баланса по любому реагенту или продукту. Если реакция сложная, материальный баланс включает несколько уравнений по веществам, каждое из которых участвует, по меньшей мере, в одной из простых реакций, составляющих сложную. Материальный баланс может быть общим (суммарным), если он относится ко всей установке и в него включены все вещества, участвующие в процессе, или частным, если он составлен только по от- ношению к одному компоненту, к части установки, либо к определенной фазе. Частные материальные балансы охватывают часть установки (один реактор из каскада, один вакуум-кристаллизатор из многокорпусной установки). Сумма частных материальных балансов при этом всегда должна быть равна общему балансу. На основании уравнений материального баланса производится расчет прихода и расхода всех видов исходных материалов и продукта. Итоговые расчеты удобно свести в таблицу. В некоторых случаях материальному балансу должен предшествовать тепловой баланс. Так при расчете вакуумной кристаллизации нельзя определить выход кристаллов, не определив предварительно количество испаряющегося при создании вакуума растворителя.

Тепловой балансВ этом разделе проекта составляются уравнения теплового баланса для разрабатываемых аппаратов и машин с целью определения количества тепла, которое нужно ввести, либо вывести из системы. Кроме того, рассчитывается количество теплоносителей с заданными параметрами, определяется эффект, полученный в системе в результате. Кроме того, рассчитывается количество теплоносителей с заданными параметрами, определяется эффект, полученный в системе в результате теплового воздействия, обосновывается выбор вида тепло- носителя. Уравнение теплового баланса является частным случаем закона сохранения энергии, когда изменение всех других видов энергии, кроме тепловой, равно нулю и имеет вид Q1 + Q2 = Q3 + Q4 , где Q1, Q2, Q3, Q4 – теплота поглощенная, содержащаяся, отдаваемая, оставшаяся в системе. Иногда возникают затруднения в составлении теплового баланса в связи с невозможностью строго определить все необходимые исходные данные. Задача может оказаться многовариантной. Например, в процессе сушки с частичной рециркуляцией сушильного агента кратность циркуляции последнего зависит от многих практических производственных соображений («мягкости» сушки, желаемой температуры сушильного агента на выбросе, взрыво- и огнеопасности процесса и т.д.), которые не всегда удается облечь в строгую математическую форму. В этом случае при составлении теплового баланса приходится задаваться некоторыми параметрами по экспериментальным или производственным данным, напри- мер, предельной влажности сушильного агента на выбросе. Тепловой баланс следует составить и при проектировании машин. В этом случае тепловой баланс составляется для расчета систем охлаждения, определения минимальной наружной поверхности изделия, обеспечивающей нормальный отвод выделяющегося в машине тепла (когда диссипация механической энергии достаточно велика, например, в шнековых смесителях) и т.д.

Пример оформления бакалаврской работы представлен в Приложение 6.

Список литературы

Приложение 1

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тольяттинский государственный университет»

____________________________________________________________

(институт)

____________________________________________________________

(кафедра)

___________________________________________

(код и наименование направления подготовки, специальности)

___________________________________________

(наименование профиля, специализации)

Бакалаврская работа

на тему _____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Допустить к защите

Заведующий кафедрой _____________________________ ________________

(ученая степень, звание, И.О. Фамилия) (личная подпись)

«_____»______________________20_____г.

Тольятти 20__

Приложение 2

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тольяттинский государственный университет»

____________________________________________________________

(институт)

____________________________________________________________

(кафедра)

Утверждаю

Зав.кафедрой __________________________

_____________ ________________________

(подпись) (И.О. Фамилия)

«____»___________20___г.

ЗАДАНИЕ

на выполнение бакалаврской работы^[1]

Студент____________________________________________________________________

1. Тема______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2. Срок сдачи студентом законченной выпускной квалификационной работы ______________

3. Исходные данные к выпускной квалификационной работе____________________________

4. Содержание выпускной квалификационной работы (перечень подлежащих разработке вопросов, разделов) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Ориентировочный перечень графического и иллюстративного материала __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Консультанты по разделам ______________________________________________________

7. Дата выдачи задания «_____»________________20____г.

Приложение 3

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тольяттинский государственный университет»

____________________________________________________________

(институт)

____________________________________________________________

(кафедра)

Утверждаю

Завкафедрой __________________________

_____________ ________________________

(подпись) (И.О. Фамилия)

«____»___________20___г.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

выполнения выпускной квалификационной работы^[2]

Студента______________________________________________________________________

по теме _________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Приложение 4

Пример отзыва

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

____________________________________________________________

(институт, факультет)

____________________________________________________________

(кафедра)

ОТЗЫВ

Поиск по сайту: