3. Расчетная часть.

3.1. Режим работы цеха.

В соответствии с нормами технологического проектирования, я принимаю следующий режим работы: 350 дней в году по непрерывной рабочей недели в 3 смены. 15 дней в году отводится на планово-предупредительный ремонт. В связи с трехсменной работой подготовительного отделения требуется предусмотреть бункер запаса на 12 часов.

Расчет годового фонда рабочего времени оборудования, с учетом коэффициента использования оборудования, предусматривающим капитальный и текущий ремонты, частоту замены футеровок и другие остановки, по выбранному режиму работы проводиться по формуле:

В_р = С_р*ч*К_ч, (1)

где: В_р – годовой фонд рабочего времени, ч;

С_р – расчетное количество рабочих суток;

ч – количество рабочих часов в сутки, ч;

К_ч – коэффициент использования оборудования, равен 0,92.

В_р = 350*24*0,92 = 7728(ч)

Т а б л и ц а 2 - Режим работы цеха.

Наименование Отделения участка	Количество рабочих дней	Количество смен в сутки	Длительность смены, ч.	Коэффициент использования оборудования	Годовой фонд рабочего времени
Отделение подготовки сырья	350	3	8	0,92	7728

3.2. Расчет производственной программы предприятия и материального баланса.

Материальный баланс производства включает определение потребности в исходном сырье и полуфабрикатах на всю заданную программу цеха в год, сутки, смену, час, с учетом влажности вещества.

Исходные данные:

1. Производительность цеха – П.=200000 м³/г.

2. Марка заполнителя – М_зап=250 кг/м³.

3. Формовочная влажность – Ф_ф=20%.

4. Карьерная влажность – Ф_К=15%.

5. Состав сырьевой шихты – таблица 5.

6. Технологическая схема – рисунок 1.

7. Количество и тип добавок:

Пирит – добавка в виде порошка = 4%.

Зола ТЭС – опудривающая добавка, по исходной массе глины = 3%.

Расчет материального баланса:

1.Годовая производительность цеха, с учетом суммарных потерь при транспор-тировании, рассеве и складировании готового заполнителя:

А₁ = П*100/(100-х₁), м³/год (2)

где: х₁=0,4% – суммарные потери на 1 этапе.

А₁ = 200000*100/(100-0,4) = 200803 (м³/год)

2. Масса материала выходящая из печи:

Q₁ = A₁*M_зап, т/год (3)

где: М_зап=250 кг/м³ = 0,25 т/год – проектная марка получаемого керамзита.

Q₁ = 200803*0,25 = 50201 (т/год)

3.Масса материала по совмещенному расчету, поступающая в двухбарабанную, с учетом потерь при обжиге:

Q₂ = Q₁*100/(100-x₂) , т/год (4)

где: х₂=20%+0,2%+1,0%=21,2% – суммарные потери на 2 этапе;

1,0% - потери с отходящими газами при пластическом способе;

0,2% - потери органических веществ;

20% - потери H₂O;

Q₂ = 50201*100/(100-21,2) = 63707 (т/год)

4.Масса материала, поступающая в барабан для окатки и опудривания гранул:

Q₃ = Q₂*100/(100-x₃), т/год (5)

где: х₃=0,1% – суммарные потери на 3 этапе.

Q₃ = 63707*100/(100-0,1) = 63771 (т/год)

5.Масса материала, поступающая на формование в ленточный пресс, имеющий гранулирующую приставку:

Q₄ = Q₃*100/(100-x₄), т/год (6)

где: х₄=0,1% – суммарные потери на 4 этапе;

Q₄ = 63771*100/(100-0,1) = 63835 (т/год)

6. Масса материала, поступающая на дырчатые перерабатывающие вальцы:

Q₅ = Q₄*100/(100-x₅), т/год (7)

где: х₅=0,1% – суммарные потери на 5 этапе.

Q₅ = 63835*100/(100-0,1) = 63899 (т/год)

7.Масса материала, поступающего в глиномешалку с фильтрующей решеткой, без учета каменистых включений:

Q_6КВ1 = Q₅*100/(100-x₆), т/год (8)

где: х₆=0,3% – суммарные потери на 6 этапе;

Q_6КВ1 = 63899*100/(100-0,3) = 64091(т/год)

Масса твердой добавки (пирите): Q_тв= 64091*0,04 = 2564 (т/год);

Масса добавляемой воды: Q_Н2О= 64091*0,05 = 3205 (т/год);

Масса глины без каменистых включений: Q_ГЛ= 67044,57(т/год);

Масса каменистых включений, составляющих 3% от глины, поступающих в смеситель: Q_КВ2= 58322*0,03 = 1750(т/год);

8.Масса глины с каменистыми включениями: Q_ГЛ= 60072(т/год);

Следовательно, общая масса материала, поступающая в смеситель:

Q₆ = Q_6КВ1 + Q_КВ2 = 64091 + 1750 = 65841(т/год)

9.Масса глины, поступающей в расходный бункер:

Q₇ = Q_ГЛ*100/(100-x₇), т/год, (9)

где: х₇=3,3% – суммарные потери на 7 этапе;

Q₇ = 67044,6*100/(100-96,7) = 69333 т/год

Годовая потребность в глине для цеха в итоге составит:

А_ГЛ = Q₇/ρ_гл , м³/г (10)

где: =1,35 т/м³ – насыпная плотность карьерной глины;

А_ГЛ = 69333/1,35 = 51357 ( м³/год)

10.Годовая потребность в воде:

Q₈ = Q_Н2О*100/(100-x₈), т/год, (11)

где: х₈=0,2% – суммарные потери воды;

Q₈= 3205*100/(100-0,2) = 3211 (т/год)

Потребность в воде по объему с учетом ρ_Н2О =1т/м³, то А_Н2О = Q₈ = 3211 ( м³/год)

11.Годовая потребность в твердой добавке (пирите):

Q₉ = Q_ТВ*100/(100-x₉), т/год (12)

где: х₉=0,2% – суммарные потери пирита;

Q₉ = 2564*100/(100-0,2) = 2569 т/год

Перерасчет на объемную потребность в пирите:

А_ТВ = Q₉/ρ_ТВ, м³/г (13)

где: =1,35 т/м³ – насыпная плотность пирита;

А_ТВ = 2569/1,35 = 1903 м³/г

12. Годовая потребность в опудривающей добавке:

Q₁₀ = Q₇*100*Z^доб/(100-x₈), т/год, (14)

где х₁₁=0,2% – суммарные потери золы ТЭС;

Z^доб=0,03 – доля опудривающего порошка.

Q₁₀ = 69333*100*0,03/(100-0,2) = 2084 т/год

Пересчет на объемную потребность в золе:

А_зол= Q₁₀/ρ_зол, м³/г (15)

где: =0,8 т/м³ – насыпная плотность тугоплавкой золы;

А_зол = 2084/0,8 = 2605( м³/г)

Все данные, полученные расчетным путем, по технологической схеме, с учетом всех потерь, наглядно представлены в сводной таблице 7, которая в полной мере характеризует потребность в сырье и вспомогательных материалах для производства керамзита.

Т а б л и ц а 3. Расчет производительности цеха.

Наименование продукции по отдельным техническим переделам	Производительность в
	час	смену	сутки	год
Бункер глины, т	8,25	66	198,1	69333
Глиномешалка, т	7,63	61	183,1	64091
Перерабатывающие вальцы, т	7,61	60,85	182,6	63899
Ленточный пресс, т	7,59	60,8	182,4	63835
Барабанный гранулятор, т	7,6	60,7	182,2	63771
Двухбарабанная печь (вход), т	20,2	60,7	182	63707
Двухбарабанная печь (выход), т	6	47,8	143,4	50201
Силосы готового керамзита, т	6	48	143	50000
Бак для воды, т	0,4	3	9	3211
Бункер для твердой добавки, т	0,3	2,4	7,3	2569
Бункер для золы ТЭС, т	0,24	2	6	2084
Бункер запаса гранул, т	8	61	183990,8 = объемную потребность в золе	63899