АНОТАЦИЯ
Данный дипломный проект посвящен разработке технологического
процесса.
Проведен аналитический обзор литературы по данной тематике. Дан
анализ физико-механических характеристик веществ, участвующих в
технологическом процессе.
Разработана аппаратурно-технологическая схема установки
растворения оксидов урана.
В достаточном объеме выполнены расчеты центрифуги.
Рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта.
Произведен расчет затрат на ремонт и техническое обслуживание
установки, численности ремонтного персонала, а также проведено
планирование капитального ремонта центрифуги сетевым методом.
Сделаны выводы по проделанной работе.
ВВЕДЕНИЕ
Уран, в течение всего XIX и первой половины XX века почти не
привлекавший к себе внимание ученых, в последнее время приобрел
исключительно важное значение в связи с проблемой получения и
использования атомной энергии. Использование урана в атомной энергетике
основано на его специфических свойствах – радиоактивном распаде и
способности расщепляться под действием нейтронов с выделением большого
количества энергии.
Природный уран представляет собой смесь трех изотопов: 234U, 235U, 238
U. Относительное содержание этих изотопов в природном уране составляет:
234U-0,0057%, 235U-0,7204%, 238U-99,2739%.
Из этих изотопов лишь 235U является ядерным топливом. В природной
смеси, где много 238U и мало 235U, количество выделяемых нейтронов мало, и
цепная реакция не всегда возможна. Увеличение мощности потока нейтронов
достигают обогащением смеси легким изотопом 235U. Для этого разработано
несколько эффективных способов.
В качестве ядерного горючего необходимы соединения урана ядерной
чистоты, что достигается операцией аффинажа. В результате аффинажа уран
получают в виде одного из таких соединений, как уранилнитрат, диуранат
аммония, пероксид урана, уранилтрикарбонат аммония.
На СХК существует технология переработки природного урана в
гексафторид урана энергетической кондиции. Одним из этапов этой
переработки является экстракционный аффинаж раствора уранилнитрата,
полученного путем растворения концентрата оксидов урана сложного
состава, поступающего с горно-обогатительных фабрик, в азотной кислоте.
Целью настоящей дипломной работы является разработка технологии и
конструирование аппаратурного оформления установки растворения оксидов
урана с получением раствора уранилнитрата, предназначенного для
дальнейшего аффинажа.
В дипломном проекте разработана аппаратурно-технологическая
схема установки переработки природных концентратов урана.
Установка предназначена для передела концентратов урана,
поступающих с горно-обогатительного комбината, в раствор уранил нитрата,
удовлетворяющий техническим требованиям.
Установка оснащена средствами автоматизации и управления для
контроля процесса переработки.
В проекте спроектированы и рассчитаны следующие аппараты:
- центрифуга отстойного типа со шнековой выгрузкой осадка.
В результате проведенного расчета центрифуги были получены
следующие величины:
фактор разделения......................................................................................2000;
диаметр ротора, мм .................................................................................... 350;
длина ротора, мм ........................................................................................ 630;
радиус слива, мм ......................................................................................... 140;
частота вращения ротора, об/мин ........................................................... 3300;
производительность по суспензии, м3/ч .................................................... 1,4;
мощность электродвигателя, кВт ............................................................. 8,2;
В заключение выполнен сборочный чертеж центрифуги и ротора.
В разделе безопасности и экологичности разработаны мероприятия по
обеспечению безопасных условий труда и предотвращению загрязнения
окружающей среды.
В экономическом разделе были проведены следующие расчеты:
- планирование годового объема ремонтных работ и затрат на ремонт;
- разработку сетевого графика капитального ремонта ведущего
аппарата отделения - центрифуги.108
Общие затраты на капитальный, текущий ремонт и техническое
обслуживание на 2013 год составили 515995 рубля при трудоемкости работ
424.56 чел-ч.
Продолжительность капитального ремонта центрифуги составила 9
календарных дней, что несколько меньше нормативного времени простоя –
10,5 календарных дней.
По результатам проделанной работы можно сделать вывод о
жизнеспособности данного проекта установки растворения оксидов урана и
возможности его реализации при условии проведения всех необходимых
испытаний и экспертиз.
Браверманн И.А.,Майоров А.А., Технология получения порошков
керамической двуокиси урана. –М.: Энергоатомиздат, 1985. –128с.
2. Галкин Н. П. Технология урана. – Атомиздат, 1964.
3. Галкин Н. П., Тихомиров В. Б. Основные процессы и аппараты технологии
урана. – М.: Госатомиздат, 1961. – 220 с.
4. Липшина И. И. Уранил и его соединения. – М.: Изд. АН СССР, 1959.
5. Громов Б. В. Введение в химическую технологию урана. – М.: Атомиздат,
1978. – 336 с.
6. Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3 т. Т.3. –
М.: Машиностроение, 1982. – 576 с.
7. Пищулин В.П. Машины и аппараты химических производств: Руководство
по выполнению выпускной квалификационной работы. 2007. – 152 с.
8. Пряников В. И. Техника безопасности в химической промышленности. –
М.: Химия, 1989.
9. Шувалов В. В. Автоматизация производственных процессов в химической
промышленности. – М.: Химия, 1994.
10. Михалѐв М.Ф.,Третьяков Н.П., Мильченко А.И.,Зобин В.В. Расчѐт и
конструирование машин и аппаратов химических производств.Учеб.Пособие
1984-302с.
11. Конструирование расчѐт элементов оборудования отрасли. ТПУ В.М.
Миронов,В.М Беляев, учебное пособие.
12. Домашнев А.Д. Конструирование и расчѐт химических аппаратов .1965-
304с.
13. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов:
Справочник. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1981. – 382 с, ил.
14. ГОСТ Р 52857.2 – 2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на
прочность
15. Рахмилевич З.З.Справочник механика химических и нефтехимических
производств. 1985-592с.110
16. Павлов К.Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу
процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов /
Под ред. чл. – корр. АН СССР П. Г. Романкова. – 10 – е изд., перераб. и доп. –
Л.: Химия, 1987. – 576 с., ил.
17. ГОСТ 12.2.003-04 ССБТ. Оборудование производственное. Общие
требования безопасности.
18. СанПиН 2.2.4.548-06. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
19. ГОСТ 12.1.030-01 ССБТ. Защитное заземление, зануление.
20. ГОСТ 12.1.038-02 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые
уровни напряжений прикосновения и токов.
21. ГОСТ 12.1.003–03 (1999) ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
22. ГОСТ 12.1.005–08 (с изм. №1 от 2000 г.). ССБТ. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны (01. 01.89).
23. ГОСТ 12.1.007–06 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие
требования безопасности (с изм. 1990 г.).