АБЗ

Министерство Общего и Профессионального Образования Российской Федерации

Ростовский государственный строительный университет

Курсовой проект по дисциплине

Производственные предприятия транспортных сооружений

АБЗ

Расчетно-пояснительная записка

111774 РПЗ

Выполнил студент группы Д-327

Стрижачук А. В.

Руководитель:

Литвинова Л. А.

Заведующий кафедры:

Илиополов С. К.

Ростов-на-Дону

1999 г.

Исходные данные.

Длина участка строительства 10

Ширина проезжей части 7

Толщина асфальтобетона 0,1

Тип асфальтобетона В

Плотность асфальтобетона 2

Число смен 1

Продолжительность работ 4

Длина транспортировки 11

Удельное сопротивление стали 0,12?10-4 Ом?м

Содержание:

Климатическая характеристика района. 4

1. Обоснование размещения АБЗ. 5

1.1. Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем ее

доставки к месту укладки. 5

1.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные

требования. 5

2. Режим работы завода и его производительность. 5

2.1. Часовая производительность АБЗ, QЧ, т/ч. 5

2.2. Расчет расхода материалов. 6

3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ. 7

3.1. Количество транспортных единиц N, прибывающих в сутки. 7

3.2. Длина фронта разгрузки L, м. 7

4. Склады минеральных материалов. 7

4.1. Расчет щебеночных штабелей. 7

4.2. Выбор и расчет ленточных конвейеров. 7

4.3. Выбор типа бульдозера. 8

5. Битумохранилище. 9

5.1. Расчет размеров битумохранилища. 9

5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и

приямке Q, кДж/ч. 9

5.3. Расчет электрической системы подогрева. 10

6. Определение количества битумоплавильных установок. 11

6.1. Часовая производительность котла ПК, м3/ч. 11

6.2. Расчет количества котлов. 11

7. Расчет склада и оборудования для подачи минерального порошка. 11

7.1. Расчет вместимости силоса в склад. 12

7.2. Расчет пневмотранспортной системы. 12

8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде.

8.1. Расчет потребного количества электроэнергии. 16

8.2. Определение общего расхода воды. 16

8.3. Определение расхода воды на восстановление запаса в пожарном

резервуаре, ВПОЖ, м3/ч. 16

8.4. Определение диаметра трубы водопроводной сети, dТР, м. 16

9. Технологическая схема приготовления модифицированного битума. 17

Литература. 18

Климатическая характеристика района.

Кемеровская область расположена в III-ей дорожно-климатической зоне

— зоне со значительным увлажнением грунтов в отдельные периоды годы.

Для района проложения автомобильной дороги характерен климат с холодной

зимой и теплым летом, что видно из дорожно-климатического графика (рис

1.1).

Лето теплое: среднесуточная температура наиболее жаркого месяца

(июля) составляет +18,4?С; зимы холодные со среднесуточной температурой

наиболее холодного месяца (января) –19,2?С. Отрицательные температуры

воздуха бывают с ноября по март, а расчетная длительность периода

отрицательных температур Т=179 сут.

Абсолютный максимум температуры воздуха в году достигает +38?С,

минимум -55?С. Следовательно, амплитуда температуры составляет 93?С.

Годовая средняя суточная амплитуда температуры воздуха бывает в июне

(13,2?С), а максимальная в феврале (30,2?С).

За год выпадает 476 мм осадков; количество осадков в жидком и

смешанном виде 362 мм за год; суточный максимум 46 мм. Средняя за зиму

высота снежного покрова составляет 51 см, а число дней со снежным

покровом до 162 сут (период 03.11 — 13.04).

Для рассматриваемого района зимой преобладают ветры южного, юго-

восточного и юго-западного направлений. Летом преобладают ветры южного

и северного направлений (рис 1.2). Средняя скорость ветра за январь

равна 3,41 м/с. Максимум из средних скоростей по румбам за январь — 6,8

м/с. Средняя скорость ветра за июль равна 3,55 м/с. Максимум из средних

скоростей по румбам за июль — 4,4 м/с.

1. Обоснование размещения АБЗ.

Завод будет размещен вблизи железнодорожных путей, так как все

дорожно-строительные материалы будут доставляться по ним.

1.1. Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем

ее доставки к месту укладки.

Необходимо сравнить время остывания смеси t1, ч, со временем ее

доставки к месту укладки t2, ч (t1?t2).

где G — количество смеси в кузове самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-

555, G=4500 кг;

ССМ — теплоемкость горячей смеси, ССМ=1,1 кДж/(кг??С);

F — площадь стенок кузова самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-555

F=11 м2;

h — коэффициент теплопередачи, h=168 кДж/(м2?ч??С);

ТАБЗ — температура смеси при отправке с АБЗ, ?С;

ТСМ — температура смеси при ее укладке, ?С;

ТВ — температура воздуха, ?С.

где L — дальность транспортировки, км;

v — скорость движения самосвала, v=40…60 км/ч.

1.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные

требования.

Обеспечение АБЗ водой происходит путем водозабора из водопроводной

сети. Электроэнергия поступает из городской сети. АБЗ размещают с

подветренной стороны к населенному пункту, на расстоянии не ближе 500 м

от него. Площадка АБЗ должна быть достаточно ровной, с уклоном 25-30‰,

обеспечивающим отвод поверхностных вод. Коэффициент использования

площади должен быть не менее 0,6, а коэффициент застройки — не менее

0,4. Уровень грунтовых вод — не выше 4 м.

При размещении зданий и сооружений на территории завода следует

учитывать следующее:

1. Здания и сооружения с повышенной пожарной опасностью следует

размещать с подветренной стороны по отношению к другим зданиям;

2. Здания и сооружения вспомогательного производства должны

располагаться в зоне цехов основного производства;

3. Складские сооружения нужно располагать с учетом максимального

использования железнодорожных и других подъездных путей для

погрузочных, разгрузочных операций и обеспечения подачи материала

к основным цехам кратчайшим путем;

4. Энергетические объекты нужно располагать по отношению к основным

потребителям с наименьшей протяженностью трубопровода и ЛЭП;

5. При устройстве тупиковых дорог необходимо в конце тупика

предусматривать петлевые объезды или площадки размером не менее

12х12 м для разворота автомобилей.

2. Режим работы завода и его производительность.

2.1. Часовая производительность АБЗ, QЧ, т/ч.

где П — необходимое количество асфальтобетонной смеси, т;

Ф — плановый фонд времени.

где 8 ч — продолжительность смены;

n — количество смен;

22,3 — число рабочих дней в месяце;

m — количество месяцев укладки смеси;

0,9 — коэффициент использования оборудования в течение смены;

0,9 — коэффициент использования оборудования в течении m

месяцев.

где k — коэффициент, учитывающий неравномерный расход смеси,

k=1,1…1,5;

F — площадь укладки асфальтобетонной смеси, м2, F=10000?7=70000

м2;

h — толщина укладки асфальтобетонной смеси, м;

? — плотность смеси, ?=2,0…2,4 т/м3.

Полученное значение округляем до целого числа и принимаем смеситель

типа ДС-617.

2 Расчет расхода материалов.

Требования к материалам.

Для приготовления горячей смеси применяются вязкие нефтяные битумы

марок БНД 60/90, БНД 90/130. Щебень следует применять из естественного

камня. Не допускается применение щебня из глинистых, известковых,

глинисто-песчаных и глинистых сланцев. Пески применяются природные или

дробленные. Минеральный порошок применяется активизированный и не

активизированный. Допускается использовать в качестве минерального

порошка измельченные металлургические шлаки и пылевые отходы

промышленности. Активизированный минеральный порошок получают в

результате помолки каменных материалов в присутствии активизирующих

добавок, в качестве которых используются смеси состоящие из битума и

ПАВ в принятом соотношении 1:1

Суточная потребность материалов:

где 8 ч — продолжительность смены;

n — число смен;

QЧ — часовая производительность завода, т/ч (м3/ч);

Nki — потребность в Ki компоненте на 100 т асфальтобетонной

смеси.

Учитывая естественную убыль (2% для щебня, песка, битума и 0,5% для

минерального порошка) получаем:

Таблица 1. Потребность АБЗ в минеральных материалах.

| |я | | |хранения |

|Щебень | м3 |72,2 |15 |1083 |

|Минеральный |т |24,7 |15 |387 |

|Битум |т |18,1 |25 |452,5 |

3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ.

1 Количество транспортных единиц N, прибывающих в сутки.

где Qi — суточная потребность, т (m=V??);

k — коэффициент неравномерности подачи груза, k=1,2;

q — грузоподъемность вагона, т;

?щ — плотность щебня, ?щ=1,58 т/м3.

3.2. Длина фронта разгрузки L, м.

где l — длина вагона, l=15 м;

n — число подач в сутки, n=1…3.

4. Склады минеральных материалов.

1 Расчет щебеночных штабелей.

Обычно для АБЗ проектируются склады щебня и песка открытого

штабельного типа небольшой емкости с погрузочно-разгрузочными

механизмами (конвейеры, фронтальные погрузчики). При проектировании

необходимо предусмотреть бетонное основание или основание из

уплотненного грунта, водоотвод от штабелей, распределительные стенки

между штабелями, подачу материалов в штабеля и в агрегат питания

ленточными транспортерами.

4.2. Выбор и расчет ленточных конвейеров.

На АБЗ для непрерывной подачи минерального материала используют

ленточные и винтовые конвейеры. Ленточными конвейерами можно перемещать

песок и щебень в горизонтальном направлении и под углом не превышающим

22?. Выполняют ленточные конвейеры из нескольких слоев прорезиненной

хлопчатобумажной ткани. Ширина ленты В, м, определяется по часовой

производительности:

где Q — часовая производительность, т/ч;

v — скорость движения ленты, м/с;

? — плотность материала, т/м3.

Выбираем конвейер типа С-382А (Т-44).

4.3. Выбор типа бульдозера.

Таблица 2. Марка бульдозера и его характеристики.

|Тип и марка |Мощность|Отвал |

|машины |двигател| |

| |я, кВт | |

| | | | |подъема, |е, мм |

| | | | |мм | |

|ДЗ-24А (Д-521А)|132 |Неповоротны|3640х1480 |1200 |1000 |

| | |й | | | |

Производительность ПЭ, т/ч выбранного бульдозера:

где V — объем призмы волочения, V=0,5BH2=0,5?3,64?(1,48)2=3,987 м3,

здесь В — ширина отвала, м; Н — высота отвала, м;

kР — коэффициент разрыхления, kР = 1,05…1,35.

kПР — поправочный коэффициент к объему призмы волочения,

зависящий от соотношения ширины В и высоты Н отвала Н/В=0,41, а также

физико-механических свойств разрабатываемого грунта, kПР=0,77;

kВ — коэффициент использования машин по времени, kВ=0,8;

ТЦ — продолжительность цикла, с;

ТЦ=tН+tРХ+tХХ+tВСП,

здесь tН — время набора материала,

где LН — длина пути набора, LН=6…10 м;

v1 — скорость на первой передаче, v1=5…10 км/ч;

tРХ — время перемещения грунта, с,

где L — дальность транспортировки, м, L=20 м;

v2 — скорость на второй передаче, v2=6…12 км/ч;

tХХ — время холостого хода, с,

где v3 — скорость на третьей передаче, v3=7…15 км/ч;

tВСП = 20 с;> ТЦ = 3,84 + 7,2 + 9,16 + 20 = 40,2 с;

5. Битумохранилище.

5.1. Расчет размеров битумохранилища.

Для приема и хранения вяжущих устраивают ямные постоянные и

временные битумохранилища только закрытого типа. Битумохранилища

устраивают на прирельсовых АБЗ с битумоплавильными установками.

Современные закрытые битумохранилища ямного типа должны быть защищены

от доступа влаги как наружной, так и подземной путем устройства

специальных зданий, дренажей или навесов. Глубина ямного хранилища

допускается в пределах 1,5-4 м в зависимости от уровня грунтовых вод.

Для достижения рабочей температуры применяют электронагреватели.

Наиболее перспективный способ нагрева битума — разогрев в подвижных

слоях с использованием закрытых нагревателей. Для забора битума из

хранилища устраивают приемники с боку или в центре хранилища. Таким

образом, битумохранилище состоит из собственно хранилища, приямка и

оборудования для подогрева и передачи битума.

Значение запаса единовременного хранения битума округляем до 500,

тогда средняя площадь F, м2 битумохранилища:

где Е — емкость битумохранилища, м3;

h — высота слоя битума, h = 1,5…4 м.

Затем, исходя из значения строительного модуля, равного трем, и

отношения длины L к ширине В битумохранилища, равного L/B = 1,5,

назначаем средние значения длин Lср и Вср.

Ввиду того что стенки битумохранилища устраивают с откосом:

5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и

приямке Q, кДж/ч.

где Q1 — количество тепла, затрачиваемое на плавление битума, кДж/ч.

где ? — скрытая теплота плавления битума, ?=126 кДж/кг;

G — количество подогреваемого битума, кг/ч, G = 0,1?Qсм, где Qсм

— производительность выбранного смесителя, кг/ч.

Q2 — количество тепла, затрачиваемое на подогрев битума, кДж/ч:

где K — коэффициент, учитывающий потери тепла через стенки хранилища

и зеркало битума, K = 1,1;

Сб — теплоемкость битума, Сб =1,47…1,66 кДж/(кг?єС);

W — содержание воды в битуме, W = 2…5%;

t1 и t2 —

для хранилища t1 = 10єС; t2 = 60єС;

для приемника t1 = 60єС; t2 = 90єС.

Битумоплавильные агрегаты предназначены для плавления, обезвоживания

и нагрева битума до рабочей температуры. Разогрев битума в

битумохранилище производится в два этапа:

I этап: Разогрев битума донными нагревателями, уложенными на дне

хранилища до температуры текучести (60єС), дно имеет уклон, битум

стекает в приямок в котором установлен змеевик.

II этап: Разогрев битума в приямке до температуры 90єС. Нагретый

битум с помощью насоса перекачивается по трубопроводам в

битумоплавильные котлы.

5.3. Расчет электрической системы подогрева.

Потребляемая мощность Р, кВт:

В каждом блоке по шесть нагревателей. Мощность одного блока:

где n

— количество блоков нагревателей, n = 3…4 шт.

Принимаем материал в спирали нагревателя полосовую сталь с ?=0,12?10-

6 Ом?м. Сечение спирали S=10?10-6 м2.

Мощность фазы, кВт:

Сопротивление фазы, Ом:

где U=380 В.

Длина спирали, м:

Величина тока, А:

Плотность тока, А/мм2:

6. Определение количества битумоплавильных установок.

1 Часовая производительность котла ПК, м3/ч.

где n — количество смен;

kВ — 0,75…0,8;

VК — геометрическая емкость котла для выбранного типа агрегата,

м3;

kН — коэффициент наполнения котла, kН=0,75…0,8;

tЗ — время заполнения котла, мин:

где ПН — производительность насоса (см. таблицу 3).

Таблица 3. Тип насоса и его характеристики.

| | |л/мин. | |кВт | |

|передвижно|ДС-55-1 |550 |6 |10 |100/75 |

|й | | | | | |

tН=270 мин — время выпаривания и нагрев битума до рабочей

температуры;

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

АБЗ

АБЗ