Технология бетона

3 Определение вместимости складов материалов и технологический расчет бетоносмесительного цеха.

3 Определение вместимости складов материалов и технологический расчет бетоносмесительного цеха.

 

 

_{Вместимость склада цемента и  золы или другой тонкомолотой активной минеральной  добавки (т):}

где, Qг-суммарная годовая потребность предприятия в цементе в тонкодисперсной минеральной добавке с учетом потерь, т;

п- количество суток хранения материалов на складе; п=5…7 суток при доставке материалов автотранспортом;

Д- расчетное количество рабочих суток в году;

Кз- коэффициент заполнения склада, обычно принимается Кз=0.9

Согласно СНиП 3.09.01-85[4] складирование  и хранение цемента следует осуществлять в специализированных силосных складах. Разгрузку и транспортирование  цемента следует осуществлять пневмотранспортом. Не допускается хранить  во временных  амбарных складах, на площадках под  навесами или брезентовыми покрытиями, а также вблизи материалов, выделяющих аммиак. При хранении цемента не допускается одновременное складирование  в одной емкости цемента разных видов и марок. Склад должен обеспечивать прием цемента из всех видов транспорта. Количество емкостей должно быть не менее 4, в складах должно исключаться  слеживание цемента в силосах.

Защита от слеживания может обеспечиваться либо менеджментом поставок: не поставлять больше цемента, чем нужно на данный момент, - либо в силосах, где регулярно  проводится продувание цемента из одной  в другую емкость с помощью  специального компрессорного оборудования.

Защиту от воздуха цемент может  получить как в при хранении в  Биг-Бэге, так и в силосе. Бумажные мешки также предотвращают соприкосновение цемента с воздушным потоком.

Для данного предприятия выбираем типовой автоматизированный склад  цемента вместимостью 1100 т, типа 409-29-65[10]

Техническая характеристика типового склада 409-29-21[10]

Тип склада………………………………………………………притрассовый

Вместимость, т…………………………………………………………..1100

Силосы:

   вместимость, т…………………………………………………………….275

   количество.......................................................................................................4

Годовой грузооборот, тыс. т………………………………………………71,4

Производительность при выдаче цемента, т/ч…………………………….20

Установленная мощность электродвигателей, кВт………………….

Расход сжатого воздуха при  выдаче

пневмовинтовым насосом, ............................................................57,2

** Над чертой при выдаче цемента  в автоцементовозы без саморазгрузки, под чертой – с саморазгрузкой.

Притрассовые склады принимают цемент только из автоцементовозов с пневматической выгрузкой и выдают его в расходные бункеры бетоносмесительного цеха.

Каждый силос склада оборудован в днище аэрационными сводообрушающим устройством. Цемент выдается из силосов с помощью пневмовыгружателя донной выгрузки. Пневматическим винтовым подъемником или пневматическим винтовым насосом цемент подается по трубопроводу в расходные бункеры бетоносмеситльного цеха.

Для очистки воздуха, выходящего из силосов, бункеров приема и выдачи применяются  фильтры и циклоны, под которыми установлены сборники пыли, отсасываемой пневморазгрузчиком.

Для контроля и автоматического  управления загрузкой и выгрузкой  в силосах предусмотрены указатели  уровней. Днища силосов оснащены аэрационными сводообрушающими устройствами, состоящими из аэродорожек и донных пневморазгружателей с системой дистанционного управления. Во избежание слеживания цемента предусмотрена перекачка его из одного силоса в другой.

Цемент со склада выдвется в бетоносмесительный цех или в автотранспорт. При расстоянии от склада цемента до бетоносмесительного цеха менее 15 м цемент подается в расходные бункеры пневмовинтовым способом; более 15 м – винтовым конвеером. И в том, и в другом случаях на днище силосов установлен пневморазгружатель донной выгрузки с дистанционным управлением.

Выдача цемента из силосов в  автоцементовозы без саморазгрузки производится через пневморазгружатели боковой выгрузки с дистанционным управлением в загрузочную установку, предназначенную для обеспыленной подачи цемента в люк автоцементовоза. Выдача цемента из силосов в автоцементовозы с саморазгрузкой производится через трубу с краном, расположенную внизу конусного днища. [10]

Для подачи цемента из приемного  бункера пневмоподъемника в силосы склада и от них в расходные бункера бетоносмесительного цеха воспользуемся пневматическим винтовым насосом НПВ-63-4.[20]

Техническая характеристика пневматического винтового насоса НПВ-63-4[20]

Производительность……………………………..60 т/ч.

Дальность подачи, включая  высоту 30 м……….400 м.

Рабочее давление перед форсункой……………..0,4 МПа.

Расход сжатого воздуха…………………………..41 м³/мин.

Диаметр цементопровода…………………………200 мм.

Мощность электродвигателя…………………......132 кВт.

Габариты…………………………………………...4,02 0,7 1,06 м.

Масса……………………………………………….3030 кг.

Пневматический винтовой насос  включает в себя приемную камеру, напорный быстроходный винт, насаженный соосно через муфту с электродвигателем, сменную броневую гильзу, смесительную камеру с обратным клапаном и коллектор  для подвода сжатого воздуха. Процесс транспортирования цемента  непрерывный.

3.1Склад заполнителей

 

Вместимость склада заполнителей (м³) рассчитывается по формуле

,

Где – годовая потребность предприятия в мелком заполнителе, 48450; - годовая потребность предприятия в крупном заполнителе, 75050

n – количество суток хранения материала на складе (при доставке материалов железнодорожным транспортом, n = 7…10, при доставке автотранспортом n = 5…7 суток). В нашей работе примем n=7 суткам для доставки материалов ж/д и автомобильным транспортом;

Д – расчетное  количество рабочих суток в году, Д=247 сут.;

К_З – коэффициент заполнения склада, К_З = 0,9.

.

_{Длина склада заполнителей, м,}

_{где h – высота бункеров заполнителей  h= 12м}

_{а –  угол наклона стенок бункеров к горизонту a=55º}

Для хранения заполнителей на складе предусматривается два отсека для  песка и не менее четырех отсеков  для крупного заполнителя.[3]

,

,

где – общая длина отсеков для мелкого заполнителя; – общая длина отсеков для крупного заполнителя; – годовая потребность предприятия в мелком заполнителе, 48450; - годовая потребность предприятия в крупном заполнителе, 75050

*36=14,1 м

*36=21,9 м

Из таблицы 19 [3] определяем, что для НК = 20 мм зерновой состав фракции 5…10 мм составляет 35% по объему и 10…20 соответственно 65%.

 

 

где – общая длина отсеков для фракции 5-10, общая длина отсеков для фракции 10-20.

Принимаю 4 отсека для щебня с  общей длиной 21,9 м, из них на фракцию 5-10 отведено 7,7 м и на фракцию 10-20 – 14,2 , и 2 отсека для отсева с общей  длиной отсека –14,1м.

Для предотвращения загрязнения заполнителей при хранении, а также колебаний  свойств материалов в зависимости  от погодных условий склад заполнителей выполняем крытым. Выбираем эстакадно-полубункерный склад типового проекта 4-09-929[5]. Склад предназначен для посортного хранения заполнителей и выдачи в БСЦ.

Техническая характеристика эстакадно-полубункерного склада типа 4-09-929 [5].

Вместимость склада………………………………………………..4500 м³.

Годовой грузооборот…………………………………………...120 тыс. м³.

Установленная мощность………………………………………….358 кВт.

Годовой расход электроэнергии………………………………...136 кВт·ч.

Расход пара………………………………………………………1732 т/год.

Число рабочих: всего……………………………………………………...3.

                  в смену…………………………………………………...2.

Размеры: длина……………………………………………...………….72 м.

       ширина………………….…………………………….30 м.

Склад принимает заполнители, поступающие  в железнодорожных вагонах и  автосамосвалах. Технологическая схема  склада заполнителей приведена на рисунке 6.

Технологический процесс работы склада заключается  в следующем. Для разгрузки железнодорожных полувагонов и платформ-думпкар, устраивают типовые повышенные пути высотой до 2,5 м на бетонных и железобетонных эстакадах. Вагоны передвигаются с помощью маневрового устройства. По мере их поступления в приемное устройство подсобные рабочие, находящиеся на специальных площадках по одному с каждой стороны  вагона, открывают люки и материал высыпается в приемные бункера.

Приемное  устройство имеет четыре бункера, два  из которых оснащены челюстными затворами, а два выдают материал на ленточные транспортеры, выполняющие роль питателей. Далее материал системой транспортеров подается на барабанную сбрасывающую тележку, которая направляет его в нужный отсек. Заполнители из отсеков выгружаются виброзатворами-питателями, передающими их на один из двух параллельно расположенных подштабельных транспортеров. Из подштабельной галереи по наклонному конвейеру (угол наклона 18⁰) заполнители поступают в бетоносмесительное отделение.

В зимний период заполнители размораживаются  паровыми регистрами, размещенными в  отсеках склада возле выходных течек, а при разгрузке рыхлятся при помощи бурорыхлительной машины БРМ-56А, установленной в приемном узле склада. Рыхление в зависимости от состояния материала производится либо надвигом вагона при помощи лебедки на вращающуюся фрезу, либо вертикальным бурением.[11]

Нормативное время разгрузки заполнителей из полувагонов грузоподъемностью 62 т  при разгрузке песка па одну и  две стороны соответственно составляет 0,45 и 0,29 ч, при разгрузке гравия — 0,52 и 0,32 ч.

Рисунок 6 – Технологическая  схема склада заполнителей,

где 1 – лотковый вибропитатель; 2 – указатель уровня материала; 3 – приемное устройство с бурорыхлительной машиной и люкоподъемником; 4 – узел перегрузки; 5 – приемное устройство для автосамосвалов; 6 – сбрасывающая тележка; 7 – надштабельный конвейер; 8 – регистры подогрева; 9 – приемные бункера с колосниковой решеткой; 10 – подача заполнителей в БСЦ через наклонный ленточный конвейер.

Технологическая характеристика машины БРМ-56А для разрыхления смерзшихся заполнителей[5]

Производительность…………………………………………..100-150 т/ч.

Мощность электродвигателя……………………………………...57,2 кВт.

Масса…………………………………………………………………10,9 т.

Наименьшая температура

воздуха при разгрузке………………………………………..……….30 ⁰С.

Рабочий орган……………………………….винтовые фрезерные буры.

3.2 Технологический расчет БСЦ

_{Технологический расчет бетоносмесительного  цеха на заданную мощность предприятия начинается с определения  часовой производительности БСЦ в м³ бетонной смеси:}

Рг – заданная годовая мощность предприятия, 95000 м³;

1.2 – коэффицент резервного увеличения мощности по СНиП 3.09.01 – 85

 

Д – расчетное количество рабочих суток в году, 247;

z – количество смен в сутки, 3;

Т – продолжительность  одной смены, 8 ч.

Кб – коэффициент часовой  неравномерности спроса бетонной смеси;

Кв – коэффициент годового фонда работы оборудования по времени в течение суток.

Вместимость по загрузке всех смесительных машин периодического действия (м³)

где, п1 – расчетное количество замесов в час при перемешивании компонентов бетонной смеси[8];

- коэффициент выхода бетонной смеси, 0,65.

По ГОСТ 7473-94 бетонные смеси всех марок по удобоукладываемости для всех видов бетонов приготавливают в смесителях принудительного действия. Для приготовления бетонной смеси жесткостью 5..10с выбираем смеситель принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами типа (тарельчатые) СБ-93.[11]

Техническая характеристика смесителя  СБ-93[11]

Объем готового замеса………………………………………………1000 л.

Вместимость по загрузке……………………………………...…….1500 л.

Число замесов в 1 час при приготовлении  бетонной смеси…………………………………………………………...………………...40.

Частота вращения ротора……………………………………….20 об/мин.

 

Мощность двигателя……………………………………..………….40 кВт.

Габариты………………………………………………...……….3 2,7 2,8.

Масса………………………………………………………………...3500 кг.

Количество бетоносмесителей с округлением в большую сторону до целого числа определяется из соотношения

,

где V_бс=1500 л=1,5 м³ – вместимость по загрузке одного бетоносмесителя, м³.