Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ РАБОТЫ 6
1.1 Утилизация шин в Челябинске и области. Проблема стихийных свалок 6
1.2 Предприятия, занимающиеся сбором и переработкой шин 19
1.3 Возможные направления применения продукта переработки шин 20
1.4 Постановка цели и задач работы 27
2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
ШИН 30
2.1 Устройство, принцип работы 30
2.2 Достоинства и недостатки конструкций 42
3 ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ УСТАНОВКИ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ИЗНОШЕННЫХ
АВТОШИН 46
3.1 Назначение и область применения разрабатываемого изделия 46
3.2 Техническая характеристика 51
3.3 Описание и обоснование выбранной конструкции 52
3.4 Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность
конструкции 56
3.5 Описание организации работ с применением разрабатываемого изделия ... 70
3.6 Уровень стандартизации и унификации 72
3.7 Технологический процесс изготовления детали конструкции 74
3.8 Охрана труда 100
4 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 108
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 110
Актуальность работы. В настоящее время в мире ежегодно образуется большое количество изношенных автомобильных шин, а перерабатывается и используется в качестве вторичного продукта лишь 15% от их общего объема. Остальная часть изношенных автомобильных шин из-за отсутствия приемлемых процессов и технологий накапливается и складируется на территориях предприятий и организаций. Накапливать и складировать отработанные шины бесконечно невозможно, т.к. для этого необходимы большие площади земель. Данный вид отходов также представляет большую потенциальную опасность для окружающей среды, и фактически является «миной замедленного действия».
В связи с этим важнейшим направлением в снижении загрязнения окружающей среды является утилизация и повторное использование изношенных автомобильных шин. В настоящее время в мире известны следующие способы утилизации изношенных автомобильных шин: складирование; захоронение; декоративное и другое использование в личных целях; восстановление; сжигание; переработка.
Поэтому необходимо разработать эффективные способы утилизации изношенных шин, что позволит одновременно решить проблему вторичного их использования и охраны окружающей среды.
Целью выпускной квалификационной работы является проект организации переработки и утилизации автомобильных покрышек, вышедших из эксплуатации.
Для достижения поставленной цели определены задачи исследования:
- произвести анализ конструкций оборудования для измельчения шин;
- разработать эскизный проект, включающий компоновку, описание и обоснование выбранной конструкции, а также расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции;
- произвести оценку ожидаемых технико-экономических показателей, а также эффективность разработки и внедрения предлагаемой конструкции.
Объект исследования - изношенные автомобильные шины, являющиеся экологически опасными отходами, наносящими значительный вред окружающей среде.
Предметом исследования является разработка технологии переработки изношенных автомобильных шин и использование продукта переработки автомобильных шин (крошки резиновой) в качестве нефтяного сорбента.
Методы исследования:
- теоретический анализ процессов, лежащих в основе технологии переработки изношенных шин;
- исследование процесса получения резиновой крошки;
- измерение различных режимов процесса переработки изношенных шин и исследование их влияния на дисперсный состав резиновой крошки.
Научная новизна работы состоит в следующем: на основании аналитических данных установлено, что при достижении скорости обработки 55 м/с резина приобретает свойства твердого тела и хорошо поддается обработке, что приводит к стабилизации размеров резиновой крошки. При данных режимах процесса обработки время воздействия меньше времени релаксации напряжения в резине, вследствие этого она ведет себя как твердое тело.
В данной выпускной квалификационной работе:
- разработана мобильная передвижная установка по переработке изношенных автомобильных шин, работающая как стационарно от сетевого энергоснабжения, так и от дизель-генератора установки;
- предложена возможность применения продуктов механической переработки изношенных автомобильных шин в качестве нефтяного сорбента.
В данной работе представлен проект организации переработки и утилизации автомобильных покрышек, вышедших из эксплуатации. Для организации данного проекта, т.е. для достижения поставленной цели:
1) произведен анализ конструкций оборудования для измельчения шин;
2) разработан эскизный проект, включающий компоновку, описание и обоснование выбранной конструкции установки для измельчения изношенных автомобильных шин, а также расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность данной конструкции;
3) произведена оценка ожидаемых технико-экономических показателей, а также эффективность разработки и внедрения предлагаемой конструкции. Срок окупаемости проекта составил 6,5 лет.
Кроме того, проведя исследования по определению основных сорбционных свойств резиновой крошки, можно сделать вывод о положительно полученных результатах использования продукта утилизации изношенных шин (резиновой крошки) в качестве нефтяного сорбента. Основным его преимуществом является более высокая сорбционная способность по отношению к сырой нефти, по сравнению с другими известными сорбентами на основе резиновых порошков. Массовое соотношение поглощенной нефти этим сорбентом составляет 4,5:1, тогда как у других известных сорбентов по результатам сопоставимых испытаний этот показатель не превосходит значения 3:1. Данный тип сорбента нефти не токсичен и экологически безопасен. Используется однократно. Собранные с поверхности воды агломераты используются в качестве топлива, добавок в неответственные резиновые смеси и в асфальтобетонные смеси для дорожного покрытия.
Другим, не менее важным преимуществом данного сорбента нефти является то, что по сравнению с известными сорбентами на той же основе, время достижения насыщения его нефтью составляет от 5 до 10 минут при спокойном состоянии водной поверхности. Сорбент на основе резиновой крошки обладает малой влагоемкостью (10±1%), что характеризуется его гидрофобностью.
Разработка энергосберегающей механической технологии утилизации
изношенных автошин может стать эффективным способом решения
экологических проблем Челябинска.
