Керамзит

сырьевых материалов.

Производство заполнителей для бетона связано с переработкой и

транспортировкой больших количеств материалов. При этом объем

перерабатываемых материалов изменяется в связи с неизбежными потерями

технологического (обжиг, сушка) и механического (унос, распыл) характера.

Учет изменений, происходящих в перерабатываемых материалах на всех стадиях

производственного процесса, необходим для определения расхода сырьвых

материалов и для расчета и подбора оборудования.

Определение количества материалов, проходящих через отдельные

технологические операции, называют расчетом грузопотоков. Расчет ведут,

исходя из программы производства, начиная со склада готовой продукции к

складам сырья.

Размеры технологических потерь определяют по нормативным денным.

Размеры механических потерь во многом зависят от организации

производственного процесса и применяемого оборудования и принимаются на

основании опыта аналогичных предприятий.

В проекте могут быть приняты следующие размеры механических потерь:

1. Потери при дроблении – 1%

2. Потери при транспортировке дробленого материала – 1%

3. Потери при помоле - 1 %

4. Потери при транспортировке тонкомолотых материалов – 0,5%,

Расчет грузопотоков цеха по производству керамзитового гравия

Сырье для керамзитового гравия является:

глина– 95%,

вода--4%,

добавка химическая (лигносульфанаты) --1%

Для производства керамзитового гравия вибрационным методом используем

сухое глинистое сырье однородное по составу и практически не содержащее

вредных включений с насыпной плотностью в естественном состоянии 1500

кг/м3.

Для получения шаровидных форм гранул добавляем 4% воды на стадии

гранулирования.

Для лучшего склеивания порошкообразного материала применяется

специальная химическая добавка – лигносульфанаты с насыпной плотностью

700кг/м3 в количестве 1%.

Сортировка вспучееного материала осущуствляется в барабанных грохотах,

где керамзит делится на следующие фракции:5-10, 10-20, 20-40.

В зависимости от объемного насыпного веса получаем гравий марки 500.

Выпускаемый керамзитовый гравий с насыпной плотностью 500 кг/м3

характеризуется повышенной прочностью и используется для приготовления

высоковспучиваемого керамзитобетона при изготовлении напряженно-

армированных конструкций.

Работа цеха в три смены по прерывной неделе.

Производительность цеха по массе: 50 т гравия в сутки или 2,08 т в

час, или 11360,96 т в год.

по объему: 100 м3/сутки или

4,16 м3/час, или 22721,92 м3/год.

1) При грохочении потери состовят 1%. Следовательно на помол должно

поступить:

В год Пг=11360,96·1,01=11474,57т.

В час [pic]

2) При транспортировании керамзитового гравия на сортировку

теряется 1%

Следовательно должно поступить:

В год Пг=11474,57·1,01=11589,32т.

В час Пч=2,10·1,01=2,12т

3)Потеря в комбинированной установке-1%; Потеря за счет остаточной

влажности глины – 15%. Потеря за счет добавленной воды при гранулировании

– 4%. Таким образом суммарные потери составят:

Пг=11589,32·120=13769,48т

Пч=2,12·1,2=2,52т

4)Потеря при поступлении в тарельчатый гранулятор- 1%;

Пг=13769,48·1,01=13907,17т

Пч=2,52·1,01=2,545т

5)В тарельчатый гранулятор поступает 3 отдозированных и раздельно

подготовленных компонента в заданном соотношении. Количество каждого

материала, поступающего в гранулятор должно составлять:

глина– 95% [pic]т

ГЧ=2,545·0,95=2,42т

вода--4% [pic]т

ВЧ=2,545·0,04=0,10т

добавка (лигносульфанаты)-1% ДГ=13907,17·0.01=139,07т

ДЧ=2,545·0,01=0,025т

6)При помоле теряется I % материалов, следовательно на помол должно

поступить

Гг=13211,81·1,01=13343,93т

Гч=2,545·1,01=2,57т

7) При транспортировании теряется 0,5% Следовательно перед мельницей в

бункера поступит:

Гг=13343,93·1,005=13410,65т

Гч=2,57·1,005=2,58т

8)При сушке глины имеющей влажность 20% и остаточную влажность 15%

теряется 5% и 0,5% за счет уноса с дымовыми газами, всего потери составляют

5,5%. Поэтому в сушильный барабан должно поступать глины:

ГГ=13410,65·1,055=14148,23т

ГЧ=2,58·1,055=2,72т

9)При транспортировании дробленного материала теряется 0,5%,

следовательно должно поступать:

ГГ=14148,24·1,005=14218,98т

ГЧ=2,72·1,005=2,73т

10)При дроблении глинистого материала теряется 1%, следовательно в

дробилку должно поступать:

ГГ=14218,98·1,01=14361,17т

ГЧ=2,73·1,01=2,75т

11)При транспортировании со склада теряется 0,5%, следовательно со

склада должно поступать:

ГГ=14361,17·1,005=14432,98т

ГЧ=2,75·1,005=2,76т

Расчет грузопотоков (расчет сырьевых материалов) при производстве

керамзитового гравия.

| | | | |мі |

|Поступает на склад готовой |_ |11360,96 |2,08 |4,16 |

|Поступает на грохочение |1 |11474,57 |2,10 |4,20 |

|Выходит из комбинированной |1 |11589,32 |2,12 |4,24 |

|Выходит из тарельчатого |1 |13769,48 |2,52 |5,04 |

|Глина |1 |13211,81 |2,42 |1,61 |

|Вода | |556,29 |0,10 |0,10 |

|Добавка | |139,07 |0,025 |0,04 |

|Выходит из мельницы |1 |13343,93 |2,57 |1,71 |

|Транспортирование. Поступает|0,5 |13410,65 |2,58 |1,72 |

|Поступает в сушильный |5+0,5 |14148,24 |2,72 |1,81 |

|Транспортир-е дробл. |0,5 |14218,98 |2,73 |1,82 |

|Поступает на дробление |1 |14361,17 |2,75 |1,83 |

|Транспортирование со склада |0,5 |14432,98 |2,76 |1,84 |

При подборе оборудования в ряде случаев необходимо знать расход

материалов (м3/ч), поэтому полученные значения расхода материалов (т/ч)

целесообразно выразить в м3/ч, разделив каждый результат (т/ч) на насыпную

плотность [pic] данного материала.

Глина[pic]=1500 кг/м3=1,5 т/м3;

Керамзит [pic]=500 кг/м3 =0,5т/м3;

Добавка (лигносульфанаты)[pic]=0,7 т/м3;

Вода[pic]=1000 кг/м3=1,0 т/м3.

Для получения керамзита 11360,96 т/год (22721,92 м3/год) требуется:

По массе: глины –13211,81 т/год; По объему:

глины –8807,87 м3/год;

воды –556,29 т/год;

воды –556,29 м3/год;

добавки –139,07 т/год;

добавки –198,67 м3/год;

3.5. Расчет основного технологического оборудования.

Расчет расходных бункеров.

Бункера – саморазгружающиеся емкости для приемки и хранения сыпучих

материалов – устанавливают над технологическим оборудованием для

обеспечения его непрерывной работы. Обычно бункера рассчитывают на 1,5-2-

часовой запас материала.

Форма и размеры бункеров не стандартизированы и принимаются в

зависимости от физических свойств хранимых материалов, требуемого запаса,

способов загрузки и выгрузки, компановки оборудования и пр.

Наибольшее применение нашли бункера прямоугольного поперечного

сечения. Обычно верхняя часть бункера имеет вертикальные стенки, высота

которых не должна превышать более чем в 1,5 раза размеры бункера в плане,

нижнюю часть его выполняют в виде усеченной пирамиды с симметричными или

лучше с несимметричными наклонными стенками. Для полного опорожнения

бункера угол наклона стенок пирамидальной части должен на 10-15° превышать

угол естественного откоса загружаемого материала в покое и угол трения о

его стенки. Ребро двухгранного угла между наклонными стенками должно иметь

угол наклона к горизонту не менее 45°, а при хранении влажного материала с

большим содержанием мелких фракций - не менее 50° . Размеры выходного

отверстия бункера должны превышать в 4-5 раз максимальные размеры кусков

хранимого матери-яла и быть не менее 800мм.

Требуемый геометрический объем бункера определяют по формуле

[pic]

где ПЧ -- расход материала, м3/ч;

n=2- запас материала

? - коэффициент заполнения, принимается равным 0,85 - 0,9.

Определим требуемый геометрический объем бункера №1:

[pic];

Определим требуемый геометрический объем бункера №2:

[pic];

Определим требуемый геометрический объем бункера №3:

[pic];

Определим требуемый геометрический объем бункера №4:

[pic].

Выбор дробильного оборудования.

Выбор типа и мощности дробилок зависит от физических свойств

перерабатываемого материала, требуемой степени дробления и

производительности. Учитывают размеры максимальных кусков материала,

поступающего на дробление, его прочность и сопротивляемость дроблению.

Максимальный размер кусков материала не должен превышать 0,80-0,85 ширины

загрузочной щели дробилки. На дробление поступает глины 1,83 м3/ч,

следовательно принимаем валковую дробилку СМ-12, предназначенную для

среднего дробления;

Мощность

эл.двигателя-20 кВт;

Производительность-8-25 м3/ч;

L=2,2; b=1,6 м; h=0,8 м;

Масса-3,4 т.

Расчет помольного оборудования.

Помол глины и других материалов проводят сухим способом по открытому и

замкнутому циклу. Последний предпочтителен в тех случаях, когда необходимо

получить мтериал с высокой удельной поверхностью, а также когда

измельчаемый материал отличается склонностью к агрегации /например,

негашеная известь/ или измельчаемые компоненты сильно различаются по

размалываемости.

Для классификации продукта при помоле по замкнутому циклу применяют

центробежные и воздушно-проходные сепараторы. Последние обычно используют

при помоле сырья с одновременной сушкой его горячими газами от обжиговых

печей.

Выбор мельницы по потребности цеха по помолу (т/ч) производят по данным

(табл.3.II прил.З затем проверяют ее фактическую производительность по

формуле(1). Если производительность мельницы не совпадает с требуемой, то

подбирается по расчету мельница, которая дает необходимую

производительность.

[pic]

Q-производительность мельницы по сухому материалу, т/ч;

V- внутренний полезный объем мельницы, =50% от геометрического объема,

м3;=>

V=0,5·4,05=2,025м3

Р=12,3 т - масса мелющих тел, т;

k- поправочный коэффициент принимается равным 1,1 - 2,2 при помоле по

замкнутому циклу;

b=0,038…0,04 -удельная производительность мельницы т/квт·ч полезной

мощности;

q=0,91 - поправочный коэффициент на тонкость помола (остаток на сите №

0,08).

Производительность мельницы не совпадает с требуемой, поэтому

подбирается по расчету мельница, которая дает необходимую

производительность.

Принимаем мельницу 1,5Ч1,6

с внутренним диаметром барабана = 1500мм;

длиной барабана = 1690мм;

мощностью двигателя = 55 кВт;

производительностью = 6 т/ч;

массой мелющих тел = 12,3 т

Расчет сушильных устройств.

При влажности измельчаемых материалов более 2% сухой помол их

значительно затрудняется; влажный материал налипает на мелющие тела и

броневую футеровку, замазывает проходные отверстия межкамерных перегородок,

что резко снижает производительность мельниц. Поэтому осуществляют помол с

одновременной сушкой или предварительно материал высушивают в специальных

сушильных аппаратах. При производстве керамзитовых материалов наиболее

широко применяют сушильные барабаны.

Сушильная производительность мельниц, сушильных барабанов и других

установок определяется количеством испаряемой влаги. Ее обычно

характеризуют удельным паронапряжением (количеством воды, испарямой 1м3

рабочего объема сушильного барабана, мельницы и т.п. за 1 ч). При расчете

сушильных барабанов, шаровых мельниц, используемых для одновременного

помола и сушки, удельную паронапряженносгь А принимают равной: при сушке

глины - 20 - 40 кг/м3· ч;

Исходя из заданной производительности (количества воды, которую нужно

удалить из материала за 1ч, кг) требуемый внутренний объем сушильного

барабана рассчитывают по формуле:

[pic]

где W-количество влаги, удаляемой из материала за 1ч , кг;

А - удельное паронапряжение, кг/м3·ч;

[pic]- масса материала, поступающего в барабан, т/ч;

[pic]- масса материала, выходящего из барабана, т/ч;

[pic]- начальная относительная влажность материала; %

[pic]- конечная относительная влажность материала; %

W=5%

A = 35% кг/м3

[pic]= 2,72

[pic]= 20%

[pic]= 2,58

[pic]= 15%

[pic]

Принимаем сушильный барабан объемом 15,4 м3;

Типа СМ; Размерами 1,4Ч10;

Производительностью 700 кг/ч;

Мощностью электродвигателя 6,0 кВт

Расход тепла на сушку, количество теплоносителя и его температуру

устанавливают теплоэнергетическими расчетами. Теоретически удельный расход

тепла в сушильных барабанах и мельницах на испарение I кг воды составляет

2690 кДж. На практике эта величина достигает 3500...5000 кДж из-за потерь с

отходящими газами.

Расчет пылеосадительных систем.

Обеспыливание отходящих газов и аспирационного воздуха необходимо для

уменьшения загрязнения пылью окружающей местности, создания нормальных

санитарных условий в производственных помещениях, а также для повышения

эффективности производства: возврат пыли сокращает расход сырья, топлива и

электроэнергии.

Санитарными нормами на проектирование промышленных предприятий

регламентированы предельно допустимые концентрации пили в воздухе рабочих

помещений до 1-10 мг/м3; в отходящих газах, выбрасываемых в атмосферу до 30

– 100 мг/м3. Наиболее жесткие требования предъявляютсятся к очистке воздуха

и газов от пыли, содержащей двуокись кремния.

Для создания нормальных условий труда цехи по производству вяжущих

веществ обеспечивают системами искусственной и естественной вентиляции,

герметизируют места, где происходит пылевыделение, осуществляют отсос

/аспирацию/ воздуха от источников пылеобразовония /бункеров, течек,

дробильно-помольных установок, элеваторов и т.п./

Очистку отходящих газов и аспирационного воздуха до предельно

допустимых концентраций осуществляют в одно-, двух-, трех- и более

ступенчатых пылеочистных установках. На первой ступени пылеочистки обычно

устанавливают циклоны, на второй - батерейные циклоны и на последней –

рукавные фильтры и электрофильтры.

Запыленность газов, выходящих из пылеулавливающих аппаратов при

осуществлении в них подсоса воздуха или при утечке газов /работа под

давлением/ определяют по формуле:

[pic]

Пылеосадительная камера:

ZВХ=30 г/м3; [pic]=0,1-0,2%;

[pic][pic]

Циклон:

ZВХ=25,15 г/м3; [pic]=0,8-0,85%; [pic]

Рукавный фильтр:

ZВХ=2,65 г/м3; [pic]=0,95-0,98%; [pic]

Электрофильтр:

ZВХ=0,06 г/м3; [pic]=0,96-0,99%; [pic]

Где ZВХ и ZВЫХ - запыленность газов до и после пылеулавливающего

аппарата, г/м3;

[pic]-степень очистки (коэффициент полезного действия пылеосадительного

аппарата,%)

Циклоны, батарейные циклоны, рукавные фильтры и электрофильтры

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

МЕНЮ

Керамзит