Проектирование установки по производству биотоплива на базе предприятия ООО «ПРОМСЕРВИС»

В настоящее время в мире стремительно уменьшаются запасы нефти. Этот факт стимулирует науку и общество разрабатывать различные виды биотоплива. Одно из перспективных направлений – водотопливные эмульсии.

Эмульсии имеют высокую вязкость и могут загрязнять рабочее оборудование, поэтому наиболее рационально их использования в паровых котлах или судовых дизелях. Также актуально пользовательское применение биотоплива при заправке генераторов, например [1].

Компания ООО «ПРОМСЕРВИС» (г. Щёлково, Московская область) предлагает производить эмульсию на основе растительного масла или животного масла, воды и эмульгаторов. Для производства водотопливной эмульсии нужно спроектировать установку, которая будет удобна для пользователей. В основе установки лежит диспергатор, который превращает несмешиваемые жидкости в однородную смесь.

Требуемый диспергатор производства ООО «ПРОМСЕРВИС» роторно-пульсационного типа РПА представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Диспергатор производства ООО "ПРОМСЕРВИС"

Роторно-пульсационные аппараты типа РПА выполняют одновременно функции диспергатора (измельчителя, даже на молекулярном уровне), гомогенизатора (смесителя) и насоса.

В полный комплект оборудования для установки по производству биотоплива входит:

• диспергатор для смешивания компонентов;
• комплект соединений;
• насосы;
• контейнер для исходных компонентов;
• емкости для сырья и готового продукта [2].

Схематичное представление внутреннего содержания установки представлено на рисунке 2.

Все компоненты эмульсии помещают вручную в бункер и диспергатор начинает работу. Прошедшие диспергатор жидкости подаются с помощью насоса обратно в бункер, и цикл повторяется. 35 литров жидкости будут обрабатываться 20 минут. После этого поднимается клапан, и готовая водотопливная эмульсия перемещается в конечную емкость.

Рис. 2. Схема работы оборудования

Для проектируемого оборудования выбираем нержавеющую сталь как основной материал для диспергатора, труб и воронки.

Нержавеющие стали имеют высокие технические характеристики:

• повышенная коррозийная стойкость,
• устойчивости к агрессивным средам,
• прочность,
• пластичность.

Для получения нужного цвета оборудования необходимо будет осуществить окраску изделия и покрыть матовым лаком.

Корпус будет выполнен из стеклопластика.

На сегодняшний день стеклопластик считается композиционным материалом, наиболее удачно сочетающим в себе необходимые качества и доступную цену. Материал хорошо поддается окрашиванию, нанесению различных покрытий и механической обработке. Технические характеристики стеклопластика обуславливают его востребованность в различных видах производства [3].

В процессе поиска идей было осуществлено поисковое эскизирование. В соответствии с принципиальной схемой установки, основная форма изначально была выбрана как прямоугольная.

Рис. 3. Поиск идей для установки

Окончательная 3D-модель получившейся установки по производству ВТЭ представлена на рисунке 4. Она представляет собой прямоугольную форму со скругленными углами. В установке имеются 3 дверцы: две верхние (одна для помещения компонентов в бункер, другая – для доступа к ёмкости с готовым биотопливом) и одна задняя – для лёгкого доступа ко всем компонентам установки при прочистке или ремонте оборудования. На передней части имеются четыре декоративные панели.

Рис. 4. Окончательная 3D-модель

В процессе проектирования необходимо было учесть автоматическое включение и выключение установки. Данное пожелание Заказчика было реализовано с помощью двух кнопок «вкл/выкл».

Установка выполнена в черном цвете. Он добавляет ей элегантности и премиальности.

В итоге была спроектирована установка, которая отвечает всем поставленным требованиям Заказчика. В дальнейшем планируется более подробно разработать внутреннюю часть установки, проработать рецептуру для биотоплива и провести испытания экспериментальной установке на территории Заказчика.