Цех по формованию керамзитового гравия

-в год: 69861,44(1+0,01×0,5) = 70210,75 м³

-в сутки: 70210,75/260 = 270,04 м³

-в смену: 270,04/2 = 135,02 м³

-в час: 135,02/8 = 16,88 м³

 

 

6 Расчёт аппарата, рекомендуемого в задании на  проектирование

 

В данном разделе производится детальный расчёт одного из основных аппаратов, принятых в технологии заданного  производства. В данной курсовой работе рассматриваются пресс-вальцы.

Число устанавливаемых аппаратов и производительность одного аппарата определим по формуле:

Q_a = ·K_H,

где Q – мощность производства (часовая) по переработке материала или готовой продукции;

q – производительность одного аппарата (принимается по паспортным данным);

K_H = 0,942 – нормативный коэффициент использования оборудования.

Q_a = (6,652/26) · 0,942 = 0,241

Следовательно, на технологической  линии будет установлен один аппарат.

 

Техническая характеристика пресс-вальцов:

 

Производительность, т/ч........................ 26

Ширина валков, мм . ....................... 440

Диаметр валков, мм.................................. 850

Количество ячеек в  валке, шт. ....................... 120

Угловая скорость валков, об/мин ....................... 6,6

Мощность электродвигателя, кВт ... 20

 

Габаритные размеры, мм:

 

длина ....................... 3545

ширина ....................... 2533

высота ....................... 1610

 

Масса, т ....................... 7,9

 

Далее определяется коэффициент использования аппарата по производительности:

K_n = ·100 %,

где q и q – соответственно фактическая и требуемая производительность аппарата в сопоставимых единицах.

K_n = (6,652/26)·100 % = 25,58

 

 

 

7 Выбор и составление  спецификации оборудования

 

Номенклатура всего оборудования обусловлена в каждом отдельном  случае спецификой технологического процесса.

Для правильного выбора устанавливаемого оборудования необходимо иметь его  полную характеристику. Предпочтение следует отдавать типовому оборудованию, которое серийно выпускается  заводами машиностроения. В ряде случаев  для осуществления технологических  операций выгоднее приспособить и дооборудовать типовой аппарат, чем специально – разработать новую конструкцию. Технические характеристики машин и аппаратов находят в каталогах – справочниках на оборудование или специальных изданиях исследовательских и проектных организаций.

Выбор каждого аппарата производится отдельно и начинается с наименования аппарата и его номера по технологической схеме. Затем описываются исходные данные; вид и количество перерабатываемых сырьевых материалов, продолжительности переработки. По каталогу или техническому паспорту выбирается аппарат и делается вывод о количестве устанавливаемых аппаратов. Выписывается производительность и технические характеристики. Для типового оборудования достаточно указать номер, тип или марку. Все выбранное оборудование сводится в таблицу 7.

 

Таблица 6 – Спецификация оборудования для производства керамзитового гравия

Аппарат	Количество единиц	Характеристика  аппарата	Номер по каталогу или номер чертежа
1	2	3	4
1.Ящичный подаватель	1	Марка - СМ-23 Производительность –  до 30 м3/ч Скорость транспортной ленты  – 1,2-4,8 м/мин Вес – 3,4 т
2.Камневыделительные вальцы	1	Марка - СМК 371 Производительность - 100 т/ч Длина валков - 1000±2,8 мм Диаметр валков - 2000±3,7 мм Диаметр отверстия в валках - 15+1,1 мм Частота вращения валков - 16,5-0,5 мин-1 Размеры кусков керамической массы, поступающей в вальцы - 100 мм Установленная мощность - 121,1 кВт привода отклоняющегося валка - 60 кВт привода неотклоняющегося валка - 60 кВт привода конвейера отходов - 1,1 кВт Масса (общая), кг - 35000 кг Габаритные размеры: Длина - 7170 мм Ширина - 3420 мм Высота - 3380 мм
3.Глиномешалка	1	Марка - ГМ2-4 Производительность – 30 м3/ч Мощность электродвигателя – 18,5 кВт Число оборотов вала электродвигателя – 750-1000 об/мин Число оборотов вала мешалок  – 25-35 об/мин Объем – 4 м3 Габаритные размеры: Длина – 4500 мм Ширина – 2517 мм Высота – 1392 мм Масса – 3165-6500 кг
4.Пресс-вальцы	1	Марка – СМ 369А Производительность –  26 т/ч Ширина валков - 440 мм Диаметр валков - 850 мм Количество ячеек в  валке - 120 шт Угловая скорость валков – 6,6 об/мин Мощность электродвигателя - 20 кВт Габаритные размеры: Длина - 3545 мм Ширина - 2533 мм Высота - 1610 мм Масса - 7,9 т
5.Сушильный барабан	1	Марка - СМЦ 69 Тип – противоточный Характер работы – непрерывный Размер корпуса барабана (диаметр´длина) - 2800´14000 мм Объем барабана – 84,2 м3 Частота вращения барабана – 1,9 об/мин Уклон корпуса барабана к  горизонту – 1 град Теплоноситель – топочные газы Температура теплоносителя  – не более 600 °С Габаритные размеры (длина´ширина´высота) - 16900´4700´4500 мм Масса – 61200 кг Мощность двигателя – 22 кВт Частота вращения двигателя  – 750 об/мин
6.Виброгрохот	1	Марка - СМ-652А  Размер просеивающих сит (ширина´длина) - 1500´3750 мм Число ярусов сит – 2 Угол наклона грохотов – 10 град Наибольший размер загружаемых  кусков – 150 мм Число оборотов эксцентрикового  вала в минуту – 800 Эксцентриситет вала – 4,5 мм Мощность двигателя – 10 кВт
7.Вращающаяся печь	1	Марка - СМ-875А (с опудривающим устройством) Производительность печи при марке керамзита 400 – 115000 м3/год Длина корпуса печи – 40 м Диаметр внутренний – 2,5 м Уклон печи –3,5 % Количество опор – 2 шт. Тип подшипников опор –  качения Масса печи – не более 111 т Число оборотов: а) от главного привода – 2,5 об/мин б) от вспомогательного привода  – 3,1 об/час Регулировка числа оборотов – плавная Мощность электродвигателей: а) главного привода – 33 кВт б) вспомогательного привода  – 2,2 кВт
8.Слоевой холодильник	1	Марка - СМ1250 (2281) Производительность холодильника – не более 8 т/час Требования к гранулометрическому  составу охлаждаемого материала: а) размеры материала – 0-150 мм б) количество фракции менее 5 мм – не менее 10 % Толщина слоя материала на решетке – не менее 200 мм Температура керамзита, поступающего в холодильник – не более 900°С Средняя температура керамзита, выходящего из холодильника – не более 80°С Удельный расход воздуха  на охлаждение – 1,5-2,0 нм3/кг Площадь колосниковой решетки – не менее 14,3 м2 Установленная мощность электродвигателей – не более 23,5 кВт Удельный расход электроэнергии – 2,9 кВт/ч Габаритные размеры (длина - ширина - высота) – не более 4400´5500´7000 мм Масса – не более 17,5 т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Контроль и  автоматизация процесса

 

8.1 Подача сырья

 

Глина, засыпанная в бункер, пластинчатым конвейером перемещается к выпускному отверстию, сечение которого регулируется шибером. Толщина слоя материала на конвейере постоянна, что обеспечивает и постоянную объемную дозировку материала в единицу времени. Регулированием скорости движения пластинчатого конвейера и высоты подъема шибера на выходном отверстий изменяется производительность подавателя.

Добавки к глине вводят с помощью того же ящичного подавателя, которым дозируют глину, для чего в нем устраивают соответствующие отсеки и устанавливают шиберы. Вводят их также при загрузке глины в глиномешалку.

 

8.2 Сушка материала

 

Барабанная сушилка представляет собой цилиндрический наклонный барабан с двумя бандажами, которые при вращении барабана катятся по опорным роликам. Материала поступает с приподнятого конца барабана через питатель, захватывается винтовыми лопастями, на которых он подсушивается, после чего перемещается вдоль барабана, имеющего угол наклона к горизонтали до 6°. Осевое смещение барабана предотвращается упорными роликами.

Материал перемещается в  сушилке при помощи внутренней насадки, равномерно распределяющей его по сечению  барабана. Насадка осуществляет механическую перевалку материала, сбрасывая его в поток сушильного агента. Ее назначение заключается в том, чтобы процесс теплообмена влажного материала с сушильным агентом осуществлялся по возможно большему поперечному сечению барабана.

Газы поступают из топки, примыкающей к барабану со стороны  входа материала и снабженной смесительной камерой для охлаждения газов до нужной температуры наружным воздухом.

Высушиваемый материал проходит через подпорное устройство в  виде поворотных лопаток, посредством  которых регулируется степень заполнения барабана, не превышающая 20-25% его объема. Готовый продукт проходит через  шлюзовой затвор, препятствующий подсосу  наружного воздуха в барабан, и удаляется транспортером. Газы просасываются через барабан при помощи дымососа, установленного за сушилкой. Для улавливания из газов пыли между барабаном и дымососом включен циклон.

 

8.3 Обжиг гранул

 

Установлено, что для обеспечения  стабилизации насыпной плотности керамзита  необходимо автоматическое управление печью по температуре керамзита в двух точках, соответствующих зоне вспучивания кривой обжига, с помощью двух управляющих воздействий – объемная тепловая мощность горелки и расход сырца керамзита.

Разработана методика инженерного  проектирования автоматической системы  управления вспучиванием керамзита, на основании которой разработан вариант технической реализации системы, устройство управления которой включает в себя по два датчика температуры с беспроводным измерительным преобразователем температуры, частотный преобразователь и программируемый контроллер. В математическом обеспечении контроллера используются разработанные алгоритмы согласованного управления двумерной автоматической системой вспучивания керамзита и программной реализации ее цифровых регуляторов и программного задатчика.

 

8.4 Охлаждение гранул

 

Принцип действия холодильника основан на охлаждении керамзита  в плоском наклонном движущемся слое при двукратном перекрестном продувании слоя наружным воздухом. В приемный бункер холодильника керамзит поступает из вращающейся печи через решетку, которая задерживает свары, кирпичи и крупные посторонние предметы. Необходимым условием эффективной работы слоевого холодильника является наличие на наклонных колосниковых решетках слоя керамзита и непрерывное его движение. Для поддержания постоянного уровня керамзита холодильник оборудован системой автоматического регулирования. С целью предотвращения спекания керамзита в нижнюю часть приемного бункера через перфорированные трубы подается воздух.

Из приемного бункера  керамзит поступает на наклонные  колосниковые решетки, предназначенные  для формирования движущегося слоя и его охлаждения. На нижних решетках имеются пластинчатые перегородки, разделяющие слой керамзита на три потока.

В холодильнике предусмотрена  система аварийного охлаждения керамзита водой, для чего над нижними колосниковыми решетками установлены перфорированные трубки, каждая из которых охлаждает керамзит в соответствующей ей секции.

Охлажденный керамзит попадает в барабанный разгружатель, предназначенный для выгрузки охлажденного керамзита и регулирования производительности холодильника в зависимости от изменения производительности печи. Толщина слоя керамзита регулируется перемещением заслонки автоматически, дистанционно или вручную. Равномерность охлаждения керамзита в секциях по ширине решеток обеспечивается с помощью регулирующих планок.

Воздух от вентилятора, проходя  через нижние и верхние решетки, охлаждает движущийся по ним слой керамзита, нагревается и подается в печь на горение топлива.

 

9 Охрана окружающей  среды

 

Большое внимание следует  уделять обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда. В соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий концентрация в воздухе пыли не должна превышать 0,04 мг/м³. Содержание в воздухе СО не допускается более 0,03, сероводорода — более 0,02 мг/м³. В воздухе, выбрасываемом в атмосферу, концентрация пыли не должна быть более 0,06 г/м³. При нормальной эксплуатации пылеочистных систем содержание пыли в выбрасываемом воздухе составляет 0,04—0,06 г/м³.

Для создания нормальных условий  труда все помещения заводов  надо обеспечивать системами искусственной и естественной вентиляции. Этому в большой мере способствует герметизация  тех мест, где происходит пылевыделение, а также отсос воздуха из бункеров, печек, дробильно-помольных механизмов, элеваторов и т.п. В зависимости от мощности и величины различных механизмов и интенсивности пылевыделения рекомендуются следующие объемы воздуха (м³/ч), отсасываемого от:

                      дробилок ................  4000—8000                     

                       элеваторов .............  1200—2700                      

                       бункеров ................. 500—1000                      

                 мест погрузки материалов ...........  300—3500                

                      упаковочных машин.............. 5000                     

Воздух, отбираемый из мельниц, очищают с помощью рукавных или  электрофильтров. Перед ними при значительной концентрации пыли в аспирируемом воздухе необходимо устанавливать циклоны. Важно не допускать просасывание через 1 м² ткани фильтров более 60—70 м³ воздуха в 1 ч. Для очистки воздуха, отсасываемого из камер сырьевых мельниц, обычно устанавливают циклон и электрофильтр, соединенные последовательно. Воздух из сепаратора мельниц и головок элеваторов для очистки пропускается через рукавный фильтр.

Отходящие газы печей необходимо очищать для предотвращения загрязнения окружающей среды. Для этого устанавливают электрофильтры. Если же отходящие газы содержат значительное количество пыли (более 25—30 г/м³), то их сначала пропускают через батарею циклонов.

Шум, возникающий при работе многих механизмов на заводах, характеризуется зачастую высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму (90 дБ). Особенно неблагоприятны в этом отношении условия работы персонала в помещениях дробилок, компрессоров, где уровень звукового давления достигает 95—105 дБ, а иногда и более. К числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов и бронефутеровочными плитами. При этом звуковое давление снижается на 5—12 дБ. Укрытие дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший эффект (снижение на 10—12 дБ). Проектирование защиты окружающей среды от шумовых воздействий включает следующее: выявление источников шума, выбор расчетных точек и определение в них предполагаемых уровней шума, определение требований по снижению звукового давления, выбор и разработка необходимых мероприятий по снижению шума до требуемых уровней в соответствии со СНиП П-12-77.