Рабочая программа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени А»

Энгельсский технологический институт (филиал)

Кафедра химической технологии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ДС.02 «Основы проектирования

и оборудование предприятий по переработке полимеров»

для специальности 240502.65

«Технология переработки пластмасс и эластомеров»

очная форма обучения

Курс 4 Семестр 8 Лекции 34 час Лабораторные занятия 17 час Практические занятия нет Самостоятельная работа 51 час Всего аудиторных 51 час Всего 102 час

Курсовая работа нет Курсовой проект 8 Расчётно-графическая работа нет Контрольная работа нет Экзамен 8 сем.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры « 9 » 11 2011 г., протокол

Зав. кафедрой, профессор

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС «ТПЭ» «11» _11_2011 г, протокол 2.

Председатель УМКС, профессор

Энгельс – 2011 г.

1.  ЦЕЛЬ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ,

ЕЁ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕСЕ

1.1.  Цель преподавания дисциплины

Приобретение студентами знаний по основам проектирования для расчета и выбора технологического оборудования, технологических схем производства изделий различного функционального назначения, оптимальных режимов, обеспечивающих получение изделий с заданным комплексом свойств, формирование у студентов технического мышления и приобретение знаний для производственно-технологической деятельности.

1.2.Задачи изучения дисциплины

- приобрести знания по основам проектирования предприятий;

- изучить устройство, принцип действия и тенденции развития оборудования периодического и непрерывного действия для производства и переработки полимеров и композитов;

- освоить основы выбора и инженерной оценки оборудования для аппаратурного оформления технологических процессов;

- выработка умения осуществлять технологические расчеты аппаратуры, анализировать различные варианты аппаратурно-технологических схем производства, оптимальных режимов и схем аппаратурного оформления процессов.

1.3.  Перечень дисциплин, усвоение которых студентами

необходимо для освоения данной дисциплины

Необходимо изучить естественно-научные и общепрофессиональные дисциплины в соответствии с учебным планом..

2.  ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЮ

СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Студент должен знать:

-  общие положения и особенности проектирования предприятий по переработке полимеров;

-  основы выбора инженерной оценки оборудования;

-  моделирование и оптимизацию оборудования.

Студент должен уметь:

-  провести расчет и выбор оборудования с учетом химической кинетики и термодинамики процессов;

-  анализировать различные варианты аппаратурно-технологических схем производства и выбрать оптимальную компоновку оборудования, обеспечивающую получение изделий с заданным комплексом свойств.

3.  РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ ЗАНЯТИЙ

№ недели	№ модуля	№ темы		Ч а с ы
Всего	Лекции, час.	Лаб. занятия, час.	СРС, час.	Курсовой проект
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1			Вводная лекция	2	2	-	-	-
2-4	1	1	Общие положения и особенности проектирования предприятий по переработке полимеров. Моделирование и оптимизация проектирования оборудования и оснастки для производства изделий из полимерных материалов	14	6	-	8	-
5-12	2	2	Выбор и обоснование метода производства изделий, технологической схемы, конкретных видов оборудования и компановки оборудования. Классификация и характеристика оборудования для переработки полимеров в изделия. Энергоемкость оборудования. Возможность использования вторичных энергоресурсов.	67	16	17	34	8 семестр
13-17		3	Основы технологических расчетов оборудования, паро-, энерго-, водоснабжения проектируемого производства. Применение ЭВМ при выполнении технологических расчетов для конкретного процесса.	19	10	-	9
			ИТОГО	102	34	17	51

4.  СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА.

Раздел I «Теоретические основы формования изделий

из полимерных композиций»

№ темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции.	Литература
1	2	3	4	5
	2	1	Вводная лекция. Предмет и задачи курса. Пути развития промышленности по переработке полимерных материалов и ее перспектива. Роль переработки полимерных композиций.	1-4
1	2	3	4	5
1	2	2	Общая характеристика процессов и их особенности при переработке пластмасс. Основные технические и организационные задачи при проектировании участков цехов по переработке полимеров. Основные целевые функции и критерии оптимальности для расчета параметров объекта проектирования. Требования, предъявляемые к целевым функциям и критериям качества проекта.	1,3, 10,17
1	2	3	Моделирование и системный подход при создании технологии и оборудования для переработки полимеров в изделия. Объект проектирования - как система управления. Автоматизированное проектирование и системы автоматизированного проектирования. Цели и задачи САПР. Принципы при разработке САПР.	1,3, 15,17
1	2	4	Содержание и порядок технического задания на проектирование цехов и участков для переработки полимерных материалов.	1,3, 15,17
2	2	5	Прессовое оборудование. Типовой гидравлический пресс, устройство, конструкция и назначение основных узлов. Гидросистема пресса, элементы схемы, их работа и конструкция. Автоматические прессовые линии.	2,6, 11
2	2	6	Литьевое оборудование. Конструкция типовой литьевой машины и их варианты. Машины и их варианты Особенности конструкции шнеков литьевых машин.. Особенности литьевых машин для литья реактопластов. Особенности конструкции форм. Оборудование для литья под давлением из вспенивающихся изделий.	2,6, 9,13
2	2	7	Оборудование для непрерывных процессов. Варианты конструкции экструдеров для переработки термо и реактопластов. Взаимодействие узлов подготовки расплава и формующей головки при обеспечении качества изделий. Конструкции профилирующих головок (круглых, трубных).	2,9, 10, 14
2	2	8	Экструдеры для формования армированных непрерывным волокном изделий, кабельные головки.	2,9, 10,14
2	2	9	Экструзионные головки для изготовления многослойных труб, гофрированных труб.	2,10, 15,17
2	2	10	Конструкции экструзионных головок для получения пленочных материалов: двухслойных, многослойных.	2,10, 15,17
2	2	11	Оборудование для выполнения дополнительных операций. Термокамеры. Принципиальные схемы с электрообогревом, выносным калорифером. Камеры СВЧ и ВЧ нагревом.	1,3,4,8
1	2	3	4	5
2	2	12	Оборудование для механической обработки. Станки и инструмент для обработки поверхности деталей из ПКМ (снятия технологического припуска, шлифования).	1,3,5, 10
3	2	13	Технологические расчеты смесителей для сухого смешения и приготовления растворов полимеров. Выбор конструкции аппарата, расчет геометрических размеров. Определение мощностей расходуемой на перемешивание, приводы мешалки и электровыталкивателя.	3,5, 11,16
3	2	14	Материальные расчеты. Потери компонентов по технологической схеме. Возвратные и безвозвратные потери, материальный баланс.	1,5,15
3	2	15	Теплофизические расчеты. Уравнение теплового баланса. Продолжительность разогрева компонентов. Выбор и количество теплоносителя.	1,5,8, 12
3	2	16	Энерго- и водоснабжение предприятий по переработке полимеров. Энергоемкость оборудования. Возможность использования вторичных энергоресурсов.	1,5, 10,15
3		17	Размещение технологического оборудования. Этажность в технологии переработки полимеров. Чертежи выполняются в редакторе «Компас»	1,17

5.  ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

№ темы	Всего часов	№ работы	Наименование лабораторной работы. Вопросы, отрабатываемые на лабораторном занятии
2	4	1	Изучение процесса сушки полимарных материалов [8].
2	9	2	Изучение степени измельчения полимерных материалов и их гранулометрического состава [7].
2	4	3	Определение летучих веществ в материале [8].

6.  ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Практические занятия не предусмотрены.

7.  ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

№ темы	Всего часов	Вопросы для самостоятельного изучения	Литература
1	2	3	4
1	8	Цели и задачи САПР. Принципы при разработке САПР.	10,15
2	17	Отличительные особенности экструзионных головок для производства: однослойных, многослойных труб и пленок.	16,15
	17	Специальные методы литья под давлением: сэндвич литье, литье из вспенивающихся композиций, литье под низким давлением. Оборудование и оснастка.	10,17
3	9	Оборудование для переработки вторичных полимеров.	12

8.  КУРСОВАЯ РАБОТА

Курсовая работа по данной дисциплине не предусмотрена.

9. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Выполняется в 8 семестре.

Графическая часть курсового проекта выполняется на ЭВМ в графическом редакторе КОМПАС, Аuto CAD.

Содержание курсового проекта представлено в приложении 1.

Перечень тем курсового проекта приведен в приложении 2.

10. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Расчетно-графическая работа по данной дисциплине не предусмотрена.

11. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Контрольная работа по данной дисциплине не предусмотрена.

12.ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Общие положения, задачи, качество проектирования.

2.  Основные творческие направления при проектировании.

3.  Модель организации проектирования.

4.  Модель технологического проектирования цехов, участков.

5.  Задачи, решаемые при оптимизации проекта.

6.  Классификация целевых функций проектирования.

7.  Требования к целевым функциям и критериям качества проекта.

8.  Требования к задачам оптимального проектирования и конструирования.

9.  Содержание и основной порядок технического задания на проектирование.

10.  Основные особенности переработки полимерных материалов.

11.  Принципы работы и характеристики смесителей для сыпучих материалов.

12.  Принципы работы и характеристики смесителей для пластических (вязких) материалов.

13.  Принципы работы и характеристики смесителей для жидких сред.

14.  Принцип работы дробилок.

15.  Принцип работы и характеристики мельниц.

16.  Принцип работы эксцентриковых таблеточных машин.

17.  Принцип работы ротационных таблеточных машин.

18.  Принцип работы гидравлических таблеточных машин.

19.  Аппараты и устройства для нагрева и сушки пластмасс.

20.  Принцип работы грануляторов для резки горячих и охлажденных щитков.

21.  Конструкция и расчет технологических параметров гидропресса.

22.  Принцип работы роторных пресс-автоматов.

23.  Конструкция и расчет технологических параметров экструдеров.

24.  Конструктивные особенности основных узлов и деталей экструдера.

25.  Принципы работы и особенности литья под давлением.

26.  Принцип работы оборудования для вакуумного формования.

27.  Принцип работы пневмоформовочных машин.

28.  Особенности процессов вальцевания и каландрирования.

29.  Конструкции вальцов и каландров.

30.  Основные этапы расчета материального баланса.

31.  Основные этапы теплового расчета.

32.  Основные этапы энергетического расчета.

33.  Принципы создания САПР, структурная схема процесса создания новой техники и технологии.

34.  Что такое формующий инструмент? Какие технологические особенности свойств материала изделия учитывают при проектировании формующей оснастки.

35.  Классификация формующего инструмента в зависимости от агрегатного состояния и процесса превращения перерабатывающего материала.

36.  Задачи, решаемые пресс-формой. Давление деталей пресс-формы.

37.  Классификация форм для прессования.

38.  Какие функциональные системы и их назначение имеет пресс-форма.

39.  Как разделяют пресс-формы по конструктивному типу оформляющих гнезд и загрузочных камер.

40.  Назначение, классификация, основные конструктивные особенности системы обогрева пресс-форм.

41.  Назначение, устройство и принципы действия литьевых форм.

42.  Классификация функциональных систем форм для литья под давлением.

43.  Классификационные признаки форм для литья под давлением.

44.  Назначение, устройство и принципы действия экструзионного формующего инструмента.

13.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1.  . Оборудование заводов пластмасс: учебник / ; – М.: Химия, КолосС, 20с. ISBN 0627-3, ISBN -059-2.

2.  Гоцеридзе формообразования и инструменты: учебник / – 2-е изд., испр. – М.: Академия, 20с. ISBN 4119-3.

3.  Основы проектирования химических производств: учебник / под ред. . – М.: Академкнига, 2008. – 332 с. ISBN 8-219-9.

4.  Ким и расчет механизмов и деталей машин химических и нефтеперерабатывающих производств. – М.: КолоС, 2007 г.

5.  Поникаров машин и аппаратов для химических производств и нефтепереработки. – М.:

6.  , Кононенко , технология и оборудование переработки ПКМ методами прессования и литья под давлением: Учебное пособие. Саратов, Сарат. гос. техн. ун-т, 2007, 119 с.

7.  , , Сладков степени измельчения и гранулометрического состава материалов, используемых в химической технологии: МУ. Саратов. Сарат. гос. техн. ун-т, 2008, 14 с.

8.  , , Сладков процесса сушки материалов, используемых в химической технологии: МУ. Саратов. Сарат. гос. техн. ун-т, 2008, 12 с.

9.  Интернет-ресурсы.

Оборудование заводов по переработке пластмасс: http://www. *****/tornerRV. html

Дополнительная

10.  , Акутин заводов по переработке пластмасс. – М.: Химия, 1986. – 480 с.

11.  , Казанков и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов. – М.: Химия, 1986. – 488 с.

12.  Гиберов оборудование заводов пластических масс. – М.: Машиностроение, 1977. – 335 с.

13.  , , Саковцева для литья пластмасс под давлением. – М.: Машиностроение, 1985. – 256 с.

14.  Кавецкий для производства пластмасс. – М.: Химия, 1986. – 224 с.

15.  Оленев производств по переработке пластмасс. – М.: Химия, 1982. – 256 с.

16.  , Скачков и смешение в процессах производства и переработки пластмасс. – М.: Химия, 1988. – 240 с.

17.  Основы проектирования химических производств: учеб. пособие для вузов / под ред. . – М.: Академкнига, 2008. – 258 с.

14.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАГЛЯДНЫХ ПОСОБИЙ,

ТСО И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Лекции по темам: 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 читаются с использованием мультимедийной техники.

Рабочую программу составил

к. т.н., доцент

Приложение 2

Содержание

Введение

Технологический раздел

1.  Информационный обзор

2.  Описание технологической схемы

3.  Описание технологических параметров

4.  Основные технические характеристики оборудования

5.  Характеристика исходных материалов

6.  Характеристика готовой продукции

7.  Характеристика формующей оснастки

8.  Обеспечение безопасности при ведении процесса

а) пожаровзрывобезопасность

б) вредные вещества

в) микроклимат

г) электробезопасность

д) освещение

е) защиты от шума и вибраций

ж) защита от тепловыделений

Расчетный раздел

1.  Материальный баланс

2.  Расчет количества необходимого основного оборудования

3.  Расчет основного оборудования

4.  Тепловой расчет

5.  Энергетический расчет

Заключение

Список использованной литературы

Приложение 1

Перечень тем курсовых проектов

1.  Расчет участка по переработке материала на основе фенольных смол.

2.  Расчет участка по переработке материала на основе эпоксидных смол.

3.  Расчет участка для производства плит из пенопластов.

4.  Расчет участка для производства изделий методом литья под давлением.

5.  Расчет участка для производства пленок методом раздува цилиндрического рукава.

6.  Расчет экструзионной установки для изготовления профилированных изделий.

7.  Расчет участка для переработки материала методом вакуумного формования.

8.  Расчет участка для получения изделий методом пневматического формования.

9.  Расчет участка для изготовления резинотехнических изделий автоклавным способом.

10.  Расчет участка для изготовления резинотехнических изделий методом прямого прессования.