Расчет технологического оборудования

Технологическая часть

Режим работы предприятия

Режим работы принимаем в соответствии с нормами технологического проектирования предприятий по производству теплоизоляционных материалов.

Табл. 3.1.1. Режим работы предприятия

Наименование операции	Кол-во раб. дней в году	Кол-во смен в сутки	Длит-ть смены	Годовой фонд эксп. времени, ч	Кисп	Годовой фонд рабочего времени, ч
1. Склад сырья					0,8	3238,4
2. Дробление и сортировка					0,8	3238,4
3. Транспортирование					0,8	3238,4
4. Фракционирование					0,8	3238,4
5. Промежуточное хранение					0,8	3238,4
6. Дозирование					0,8	3238,4
7. Плавление в вагранке					0,8	3238,4
8. Получение волокон					0,8	3238,4
9. Тепловая обработка					0,8	3238,4
10. Сушка					0,8	3238,4
11. Резка					0,8	3238,4
12. Упаковка					0,8	3238,4
13. Склад готовой продукции					0,8	3238,4

 

Производительность предприятия

При расчете производительности необходимо учитывать возможный брак в производстве и производственные потери, размер которых учитывается в соответствии с нормативами.

Расчет производительности технологического передела ведется по формуле:

П_р =

где: П_р – производительность следующего передела;

П₀ – производительность предыдущего передела;

Б – производственные отходы и потери от брака, %

Табл. 3.2.1 Расчет производительности предприятия

Наименование технологического передела	Формула для годовой производ-ти	Производительность, м3
в час	в смену	в сутки	в год
1. Склад готовой продукции	Пр =	3,78	30,25	60,50	15306,12
2. Упаковка	Пр =	3,79	30,28	60,56	15321,44
3. Резка	Пр =	3,82	30,59	61,17	15476,20
4. Камера охлаждения	Пр =	3,84	30,74	61,48	15553,97
5. Термообработка	Пр =	3,86	30,89	61,79	15632,13
6. Камера волокноосаждения	Пр =	4,02	32,18	64,36	16283,47
7. Узел волокнообразования	Пр =	4,19	33,52	67,04	16961,95
8. Плавление	Пр =	4,25	34,03	68,06	17220,25
9. Бункер	Пр =	4,28	34,21	68,41	17306,78
10. Дозирование	Пр =
11. Фракционирование	Пр =
12. Транспортирование	Пр =
13. Помол	Пр =
14. Дробление	Пр =

Сырье и полуфабрикаты

Общепринятым способом подбора состава минераловатной шихты, плавящейся в вагранке, является определение содержания составляющих шихту сырьевых компонентов с таким расчетом, чтобы М_к получаемого из них расплава не был менее 1,7 т.е.

М_к =

Где SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO – содержание оксидов кремния, алюминия, кальция, магния в конечном расплаве, % от массы. С повышением М_к увеличивается долговечность минеральной ваты, т.к. повышается ее химическая стойкость. Шихта должна обеспечивать необходимую вязкость расплава и долговечность волокна.

Расчет шихты методом составления и решения алгебраических уравнений.

Данные для расчета:

Табл. 3.3.1. Показатели сырья

№ варианта	Наименование сырьевых материалов	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	Мк	Влажность,%
	1. Доменный шлак	33,46	7,33	26,3	8,4	1,7
2. Кирпичный бой	65,6	14,62	6,22	2,25

 

Одно из уравнений имеет вид x + y = 1, а другое уравнение представляет собой выражение модуля кислотности:

Где SiO₂^*, Al₂O₃^*, CaO^*, MgO^* - содержание окислов в первом виде сырья, %;

SiO₂^**, Al₂O₃^**, CaO^**, MgO^** - содержание тех же окислов во втором виде сырья, %; М_к – величина заданного модуля кислотности.

Обозначаем через x содержание в шихте доменного шлака, а через y – кирпичный бой, составляем 2 уравнения:

x + y = 1

40,79 + 39,43∙ y = 34,7 – 26,23 ∙y

65,66∙ y = -6,09

Систему уравнений решаем методом исключения одного неизвестного y = 1 – x.

Решая это уравнение относительно y, получаем:

y = 0,22 x = 1 - 0,22 = 0,78

Т.е. шихта состоит на 22 % из кирпичного боя, на 78 % из доменного шлака по массе.

После того, уточняем величину М_к, которым будет характеризоваться расплав, полученный из шихты рассчитанного состава. Для этого умножаем количество оксидов исходных компонентов шихты на значения х и у, определяя таким образом количество соответствующих оксидов, вносимых в расплав шлаком и кирпичом. По результатам расчета составляем таблицу содержания оксидов в расплаве:

Табл. 3.3.2.

Составные части расплава	SiO2	Al2O3	CaO	MgO
Доменный шлак	26,10	5,72	20,51	6,55
Кирпичный бой	14,43	3,22	1,37	0,49

Подставляя значения SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO в формулу для определения модуля кислотности, уточняем значение его величины:

М_к =

Рассчитанный состав шихты удовлетворяет условию получения расплава М_к = 1,7. Следовательно, для получения 1 т минеральной ваты нужно 780 кг шлака и 220 кг боя кирпича. Ведя поправку на влажность, получим:

780∙ 1,07 = 834,6; кирпича - 220∙ 1,035 = 227,7

 

Расчет технологического оборудования

Расчет количества технологического оборудования производится по формуле:

П_м =

где П_м – количество машин, подлежащих установке; П_т – требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу (принимается из табл. 3.2.1); П_п – часовая производительность машин выбранного типоразмера (принимается по паспорту); К_в.н. – нормальный коэффициент использования оборудования по времени (принимается равным 0,8).

1. Конвейер ленточный роликовый желобчатый стационарный КЛС.

Предназначен для транспортировки сыпучих и кусковых материалов плотностью до 3,15 т/м³ (песок, щебень, руда и т.д.)

Технические характеристики:

Производительность, т/ч – 5

Длина транспортирования, м – 5

Ширина ленты, мм – от 500

Скорость ленты, м/с – 0,5

Мощность двигателя, кВт – 3

для шлака: П_м =

для кирпича: П_м =

Принимаем 2 установки.

 

2. Щековая дробилка СМД – 508.

Типоразмер, ЩДС – 2- 1,6 х 2,5

Наибольший размер куска исходного материала, мм – 130

Ширина разгрузочной щели, мм – 15 – 45

Производительность при номинальной ширине выходной щели, м³/ч – 13,3

Мощность двигателя основного привода, кВт – 7,5

Масса, т – 1,5

для шлака: П_м =

для кирпича: П_м =

Принимаем 2 установки.

 

3. Шаровая мельница Д 1500х5700

Производительность, т/ч – 3,5 – 6

Мощность, кВт – 132

Размер частиц на выходе, мм – 0,075 – 0,4

Скорость барабана, об/мин – 27

Масса, т – 24,7

Для шлака: П_м = для кирпича:

Принимаем: 2 установки.

 

4. Виброгрохот 2ВГ- СМ 1237.

Кол-во сеток – 2

Амплитуда колебаний, мм – 6

Максимальная входящая фракция, мм – 400

Производительность, м³/ч – 10

Мощность привода, кВт – 11

Размер ячеек, мм – 3- 50

Размер сетки, мм – 1200

Габаритные размеры, мм – 4600 х 1900 х 1200

для шлака: П_м =

для кирпича: П_м =

Принимаем 2 установки.

 

5. Дозатор пластинчатый непрерывного действия.

Применяется для весового дозирования тяжело сыпучих, высокотемпературных, высоко абразивных материалов на технологических линиях предприятий металлургической, цементной, горнорудной, строительной и других отраслей промышленности.

В состав дозатора входит конвейер весовой ленточный и система управления СД – 01.

Наибольший предел производительности (НПП), т/ч – 6,3

Предел допускаемой погрешности по ГОСТ 30124 – 94, % - ± 0,5

Ширина пластинчатой ленты, мм – 800

Расстояние между осями приводного и оборотного валов, мм от 2600

Мощность, кВт – 10

для шлака: П_м =

для кирпича: П_м =

Принимаем 2 установки.

 

6. Ванная печь.

Производительность, т/ч – 2,5

П_м =

Принимаем 1 установку.

 

7. Центробежная установка.

Производительность более 2,5 т/ч

1-ый валок: частота вращения - 3000 об/мин

диаметр – 150 мм

окружная скорость – 24 м/с

2-ой валок: частота вращения – 3500 об/мин

диаметр – 200 мм

скорость вращения – 37 м/с

3 валок: частота вращения – 4500 об/мин

диаметр – 250 мм

скорость вращения – 59 м/с

4-ый валок: частота вращения – 5000 об/мин

диаметр – 250 мм³

скорость вращения – 65 м/с

мощность с отдувом – 60 кВт

Из 1 т расплава получается менее 700 кг ваты, при содержании корольков диаметра более 0,25 до 13 %, объемная масса ваты в среднем 90 кг/м³, диаметр волокон 7 мкм.

 

8. Камера волокноосаждения СМТ – 093.

Производительность по волокну, т/ч – не менее 2,3

Мощность, кВт – не более 210

Габаритные размеры, мм – не более:

длина - 1590

ширина - 3800

высота – 6240

П_м =

 

9. Камера термообработки СМТ – 229А.

Производительность расчетная, по волокну, т/ч – в пределах 1,5 – 3

Толщина ковра, мм – в пределах 30 – 100

Потребляемая мощность, кВт – не более 7,4

Габаритные размеры, мм – не более:

длина – 19700

ширина – 4500

высота – 3060

П_м =

 

10. Станок форматный СМТ – 289.

Производительность, т/ч – 3,5

Плотность разрезаемого ковра, кг/м³ – в пределах 50 -200

Толщина разрезаемого ковра, мм – в пределах 40 – 100

Направление реза – продольное, поперечное

Тип ножей – дисковой

Кол-во ножей для продольной резки – 3 -5

для поперечной резки – 1 -3

Диаметр ножей, мм – 400 ± 1; 500 ± 1

Скорость движения минераловатного ковра, м/мин - в пределах 1 – 12

Скорость движения каретки, м/мин – не более 60

Ход тележки, мм – не более 690

Мощность, кВт – не более 26,5

Габаритные размеры, мм – не более:

длина – 4460

ширина – 5070

высота – 3950

П_м =

11. Установка продольного уплотнения КСМ – 00.00.000 (конвейер скребковый).

Предназначена для изменения структуры минераловатного ковра с целью повышения прочности изделий.

Размеры непрерывно подаваемого минераловатного ковра, мм

ширина не более – 2710

толщина – 40 – 120

Степень продольного уплотнения ковра – от 3:1 до 4:1

Производительность минераловатных изделий, т/ч – до 3,5

Мощность, кВт – не более 55

Габаритные размеры, мм – не более:

длина – 1310

ширина - 3084

высота – 1490

П_м =

 

Табл. 5.1. Сводная таблица оборудования.

№	Наименование оборудования	Тип	Производительность	Потребл. мощность, кВт	Кол-во Ед.
	Ленточный конвейер	КЛС	5 т/ч
	Щековая дробилка	СМД -508	3,3 м3/ч	7,5
	Шаровая мельница	Д 1500х5700	6 т/ч
	Виброгрохот	2ВГ –СМ 1237	10 м3/ч
	Дозатор	ПНД	6,3 т/ч
	Ванная печь	-	2,5 т/ч	-
	Центробежная установка	4-х валковая	2,5 т/ч
	Камера волокноосаждения	СМТ -093	2,3 т/ч
	Камера термообработки	СМТ -229А	3 т/ч	7,4
	Станок форматный	СМТ -289	3 т/ч	26,5
	Установка продольного уплотнения	КСМ -00.00.000	3,5 т/ч

 

Наименование оборудования с эл. двигателем	Кол-во	Мощность	Продолж-ть работы	К-т испол-я обор. в смену	К-т загрузки по мощности	Потребл. элек-во
Ед.	Общ	В час	В смену
1. Ленточный конвейер КЛС						0,8	0,8	30,72
2. Щековая дробилка СМД-508		7,5				0,8	0,8	76,8
3. Шаровая мельница						0,8	0,8	1351,68
4.Виброгрохот 2ВГ –СМ 1237						0,8	0,8	112,64
5. Дозатор ПНД						0,8	0,8	102,4
6. Ванная печь		-	-			0,8	0,8	-
7. Центробеж. Установка						0,8	0,8	307,2
8. Камера волокноосажд. СМТ -093						0,8	0,8	1075,2
9. Камера термообработки СМТ -229А		7,4	7,4			0,8	0,8	37,89
10. Станок форматный СМТ -289		26,5	26,5			0,8	0,8	135,68
11. Установка продольного уплотнения						0,8	0,8	281,6
Итого	685,9		3511,81