Цех по производству шлакопортландцемента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование грузопотоков	% потерь	В год, т	В час, т	В час, м3
Поступает на склад готовой  продукции		250000	63,9	53,25
Выходит из мельницы	1.0	252500	64,53	53.77
Поступает в бункера  мельн.: клинкер	0.5	166595	42,159	26,35
шлак	1.5	76890,037	19,456	27,78
двудомный гипс	2,5	13070	3,3	2,35
Поступает на сушку шлака	17,5	91249,25	23,088	32,97
Поступает со склада на дробление  клинкер	0,5	167428,05	42,369	26,48
шлак	0,5	91705,49	23,2	33,14
гипс	0.5	13135,4	3,31	2.36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор технологического  оборудования

,

где К – коэффициент  использования оборудования;

       N_факт – фактическая производительность;

       N_ном – номинальная производительность.

 

 

Расчет расходных бункеров

 

          Бункера - саморазгружающиеся емкости для приемки и хранения сыпучих материалов - устанавливают над технологическим оборудованием для обеспечения его непрерывной работы.

          Требуемый геометрический объем бункера определяют по формуле:

                                                  Vгеом=Пч*n/h

-где    Пт - расход материала, м³/ч,

          n=2 - запас материала, час

          h=0,9 - коэффициент заполнения

 

Итак,          Vгеом. клин=26,35*2/0.9=58,55

                   Vгеом. шлак=27,78*2/0.9=61,73

                   Vгеом. гипс= 2.35*2/0.9=5.2

 

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 заводах вяжущих веществ сухие породы средней твердости (известняк, гипс) дробят в щековых и ударно-отражательных дробилках. Для гипса производительность цеха:

 П=2.35 м³/ч

Размер кусков 200 мм        

Дробилка щековая: СМД-116

Ширина разгрузочной щели 20-80 мм

Мощность электродвигателя 95 кВт

Размеры 1,3/1,2/1,4 (м)

Масса 2,5т.

 

 

 

 

Расчет помольного оборудования

 

          Помол материала проводят сухим способом по открытому и замкнутому циклу.

Производительность: 64,53т/ч    

Двухкамерная трубная  мельница: 4,0х13,5

Внутренний диаметр барабана: 4000мм =4 м

Мощность двигателя: 3200 кВт

Масса мелющих тел: 238 т

Производительность: 100 т/ч 

Проверка фактической  производительности:

 

Q =6.45*V*ÖD*(p/v)^0.8*к*b*q

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

V - внутренний полезный объем мельницы,

      примерно 50% от геометрического  объема, куб.м;                                                                        p- масса мелющих тел, т;

k - поправочный коэффициент, который принимается равный 1

     при помоле по открытому циклу и равный 1,1- 2,2

     по замкнутому циклу;

 b - удельная производительность мельницы т/кВт*ч

      полезной мощности: b=0.036

 q - поправочный коэффициент на тонкость помола

 

       Q=6.45*1.25*Ö4*(238/125)^0.8*1.5*0.036*0.77=11.22

 

 

 

Расчет сушильных устройств

 

          При влажности измельчаемых материалов более 2% сухой помол их значительно затрудняется: влажный материал налипает на мелющие тела и броневую установку, засоряет проходные отверстия меж камерных перегородок, что резко снижает производительность мельниц. Поэтому осуществляют помол с одновременной сушкой или предварительно материал высушивают в специальных сушильных аппаратах.

           Сушильная производительность мельниц, сушильных барабанов и других установок определяется количеством испаряемой влаги. Ее обычно характеризуют удельной паронапряженностью (количеством воды, испаряемой 1 м³ рабочего объема сушильного барабана, мельницы и т.п. за 1 час).

           При расчете сушильных барабанов, шаровых мельниц, используемых для одновременного помола и сушки, удельная паронапряженность А принимают равной: при сушке доменного гранулированного шлака 40-50 кг/м . Исходя из заданной производительности (количество воды, которую нужно удалить из материала за 1 ч, кг), требуемой внутренний объем сушильного барабана рассчитывают по формуле:

 

 

             V_б=W/A=(s₁(w₁-w₂)/(100-w₂))/A=(s₂(w₁-w₂)/(100-w₁))/A,м³

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

А - удельная паронапряженность, кг/куб. м*ч;

s₁- масса материала, поступающего в барабан, кг/ч;

s₂- масса материала, выходящего из барабана, кг/ч;

w₁ - начальная относительная влажность материала, %;

w₂  -конечная относительная влажность материала, %

             V_б=53900*((10%-1%)/(100%-1%))/45=108.9 м³

          Удельный расход тепла в сушильных барабанах и мельницах на испарение 1 кг воды составляет 3500-5000 кДж СМ 2,0 * 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет пылеосадочных  систем

 

          Обеспылевание 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.

           Запыленность  газов, выходящих из пылеулавливающих  аппаратов при осуществлении в них подсоса воздуха (работа под разряжением), или при утечке газов (работа под давлением), определяют по формуле:

                                                 Z_вых=Z_вх*(1-Ö(n/100))

 

где Z_вых и Z_bx - запыленность газов до и после пылеулавливающего аппарата, г/м³;

                     n- степень очистки (КПД) пылеосадочного аппарата, %.

          Степень  очистки наиболее часто применяемых  пылеосадочных аппаратов составляет: циклонов и батарейных циклонов - 0,8-0,85, рукавных фильтров -0,95-0,98.

           Запыленность  воздуха и газов, отбираемых  от технологического оборудования  примерно следующая: отходящих  газов сушильных барабанов -20-40 г/м³, аспирационного воздуха мельниц - 50-200 г/м³, газо-воздушных смесей при пневматической транспортировке вяжущих - 800-1000 г/м .

           Запыленность отходящих газов сушильных барабанов после очистки составляет:

Z_вых=100(1- Ö(85/100))= 7,8 г/м³                   циклонов

Z_вых=7,8(1- Ö(98/100))= 0.08 г/м³                  рукавных фильтров

            Количество аспирационного воздуха, отсасываемого от мельниц,

определяется по формуле:

                                      Vвоз = 3600 * S * Vo, м³/г

S - площадь свободного сечения барабана мельницы, равная 50% от номинальной, кв.м; S=(π*d²/4)*0,5 = 6,28

Vo - скорость отсасываемого  воздуха в мельнице, м/с, при  нормальном аспирационном режиме  составляет 0,6 - 0,7м/с

                                       V_воз=3600*6,28*0,6 =13564,8 м³/ч

Выбираем циклон НИИОгаз серии  НЦ-15:

Диаметр -1200 мм

Объем бункера- 1,1 куб.м 

Масса-1890 кг

 

Рукавный фильтр РВ-3:

 Площадь фильтрующей поверхности  - 200 кв.м

 Производительность -14400 куб.м/ч

 Мощность электродвигателя - 2,4 кВт

 Габаритные размеры:

     Длина-1,8м                                                                                                      

     Ширина-3,5м 

     Высота-14,0м                             

     Масса-4,4 т.   

 

                 

              Ориентировочно количество газов,  отсасываемых из сушильных барабанов и мельниц, на 1 кг испаряемой влаги можно определить, исходя из уравнения:

                                                               Q= V_вх*С_v*t₁

 

           Учитывая температуру газов, отходящих  из сушильного устройства,

а также дополнительный подсос воздуха в газоходах,

принимаемый равным 50% от объема теплоносителя,

 общий объем выходящих  газов на 1 кг испаряемой влаги  составляет:

                               V_вх= 1.5(Q/ С_м * t₁)*(273+ t₂)/273 , м³

Q - количество тепла, затрачиваемое на испарение 1 кг влаги из материала,

      кДж (составляет 3000-6000 кДж/кг)

с - средняя объемная теплоемкость газов 1,31-1,47

 t₁, t₂ - температура газов, соответственно при входе и выходе из сушильного

 барабана или мельницы, С 1,5 - коэффициент, учитывающий подсос воздуха

                              V_вх= 1.5(4000/1.4*700)*(273+150)/273=9,5 м³

                              Q = 9,5* 1,31 * 700 = 8711,5кДж/кг.

        Общий объем аспирационного воздуха,  отсасываемого из сушильного  барабана, определяют по формуле:

Пч^вх- количество влажного материала, кг/г

Пч^сух-  количество сухого материала, кг/г.

                              Vвоз = 9,5 * (23080 - 19450) =34504 м3/г

 

 

 

 

Технологическое оборудование выбрано исходя из технологии производства и материала. Оборудование соответствует требуемой производительности цеха и удовлетворяет всеми параметрами.

 

6. Расчет расхода энергоресурсов технологического оборудования

 

где W_г - годовой расход электроэнергии

       T_гi - годовой фонд чистого рабочего времени

       N_i - номинальная мощность оборудования

             К энергетических ресурсам относят  топливо, пар, электроэнергию  и сжатый воздух, необходимые для выполнения технологических операций.

             Потребность в технологическом паре, сжатом воздухе и т.п. определяют по округленным показателям на единицу готовой продукции цеха по нормам технологического проектирования предприятий промышленности вяжущих веществ, типовым проектам и показателям, полученным на передовых предприятиях, выпускающих аналогичную продукцию.

           Расчет  электроэнергии устанавливают расчетным  путем, исходя из технических характеристик основного и транспортного оборудования.

 

№ п/п	Основное оборудование и его наим. с электродвигателем	Кол-во единиц оборудо-вания	Мощность электродвигателя КВт		Коэфф. использ. времени	Коэфф. загруже ния  по мощности	Часовой расход электро  энергии с учетом коэфзки по мощ-ностиф. использ ования и загру
			Единица	общая
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Трубная мельница	1	3200	3200	0,85	0,8	2176
2	Сушильный барабан	1	55	55	0,85	1	46,75
3	Щековая дробилка	1	25	25	0,85	0,54	11,48
4	Ленточный конвейер	2	4,6	9,2	0,85	1	7,82
5	Ленточный конвейер	2	2,3	4,6	0,85	0,41	1,6
6	Ленточный конвейер	1	2,3	2,3	0,85	1	1,96
7	Ковшовый элеватор	1	14	14	0,85	1	11,9
8	Ковшовый элеватор	2	4	8	0,85	0,5	3,4
9	Тарельчатый питатель	2	5,5	11	0,85	1	9,35
10	Тарельчатый питатель	2	2,2	4,4	0,85	0,5	1,87
11	Пневматический транспорт	1	43	43	0,85	0,91	33,33
12	Рукавный фильтр РВ-3	4	35	140	0,85	1	119
13	Вентилятор ВМ-13	1	35	35	0,85	1	29,8
14	Вентилятор ВМ-15	1	95	95	0,85	1	80,75
Итого							2535,01

 

Потребность цеха в энергетических ресурсах