3.7. Расчет производственной программы и потребности в сырье

Расчет производственной программы цеха производят, исходя из принятого режима работы цеха и программы предприятия. Результаты расчетов сводят в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Производственная программа цеха

Наименование продукции	Единица измерения	Программа выпуска в
		Год	Сутки	Смену	час

Исходными данными для определения потребности в сырье служат заданная программа и расходы материалов на единицу готовых изделий.

Расчет сырьевых материалов производят на сухое вещество, а затем с учетом влажности каждого компонента и возможных потерь при транспортировании, формовании, обжиге и других видов переработки материалов и полуфабрикатов. Результаты расчета расхода сырьевых материалов записывают в табл. 3.2.,

Таблица 3.2

Потребность в сырье

Наименование материала	Единица измерения	Расход в
		Час	Смену	Сутки	год

3.8.Технологические расчеты

Руководствуясь заданной производительностью цеха, режимом его работы, принятой технологической схемой и режимами работы основного технологического оборудования, выполняют следующие технологические расчеты.

3.8.1. Определяют количество основного оборудования для каждого технологического поста цеха по формуле

(3.1)

где П_ч – часовая производительность цеха;

П_п – паспортная производительность выбранного оборудования по справочным данным [26, 27, 28, 29, 30, 31, 32-35];

К_и –коэффициент использования оборудования во времени, К=0,75-0,95.

3.8.2. Определяют емкость и количество устройств для тепловой обработки материалов и изделий

Тепловлажностная обработка бетонных и железобетонных изделий производится в установках периодического и непрерывного действия.

Из установок периодического действия наиболее распространены пропарочные камеры и кассетные установки.

Пропарочные камеры характеризуются основными показателями их использования – годовым объемом продукции с 1 м³ объема камеры С_гк

С_гк = Ф_г О_к К_з (3.2)

Где Ф_г – годовой фонд рабочего времени камеры с учетом коэффициента использования оборудования, сут.;

О_к – оборачиваемость камеры, количество раз в сутки;

К_з - коэффициент загрузки камеры, м³ изделий на 1 м³ камеры.

Оборачиваемость камеры вычисляют по формуле

(3.3)

где Т_ц – продолжительность одного цикла камеры, ч;

К_о – коэффициент организации технологического процесса.

При 2-х сменной работе основного производства и 3-х сменной работе камер К_о=0,6-0,7; при 3-х сменной работе всех агрегатов К_о=0,85-0,95

Коэффициент загрузки камеры вычисляют по формуле

(3.4)

где V_и – суммарный объем изделий, загруженных в камеру, м³;

V_к – внутренний объем камеры. м^3.

При выборе размеров камер и компоновке в них изделий следует учитывать, что увеличение количества изделий в камере продлевает время ее загрузки и выгрузки. Экономичным считается объем такой камеры, которая может быть загружена 4-6 крупноразмерными изделиями, устанавливаемыми в одну стопку по высоте камеры или до 8 м³ изделий в плотном теле.

Габариты определяются размерами изделий и форм.

Длина камеры, м

L_k = n₁ l_{ф +} (n₁+1) 0,1 (3.5)

Ширина камеры, м

В_к = n₂b_ф + 0,1 (n₂+1) (3.6)

Высота (глубина) камеры, м

Н_к=n₃h_ф + 0,03 (n₃+1)+0,2 (3.7)

Где n_1,n_2,n₃ – количество изделий, укладываемых соответственно по длине, ширине и высоте камеры;

L_ф, b_ф, h_ф – соответственно длина, ширина и высота формы с изделиям, м.

Расчетное количество камер N_k определяют по формуле

(3.8)

где П_г – заданная годовая производительность технологической линии (цеха), м³.

Кассетные установки применяют для изготовления панелей внутренних стен и перекрытий на заводах крупнопанельного домостроения. Количество формовочных отсеков в одной кассете бывает 8-12.

Оборачиваемость кассеты в сутки n_об подсчитывают по формуле

(3.9.)

где Т_ц – время одного цикла кассетной установки, ч;

к_о – коэффициент организации технического процесса.

Суточную производительность установки при объеме одного изделия V_и определяют по формуле

П_сут=n_об а V_и (3.10)

Где а – количество формовочных отсеков в установке.

Число кассетных установок N_к, необходимое для выполнения производственной программы цеха, определяют по формуле

(3.11)

где К_з – коэффициент неравномерности загрузки отсеков кассетной установки; К_з =0,8-0,9.

Из установок непрерывного действия наибольшее распространение получили щелевые тоннельные камеры.

При конвейерной схеме производства ритм конвейера тепловой обработки r_ro, (ч) определяют по формуле

(3.12)

где r_то – длительность тепловой обработки в камере, ч;

n_ф – количество изделий в одной камере или ярусе камеры.

Часовая производительность установки, м³/ч, будет

(3.13)

где n_я – число ярусов в камере;

V_и – средний объем изделия, м³.

Количество тепловых установок определяют по формуле

(3.14)

где П_г - заданная годовая производительность технологической линии (цеха), м³;

Ф_и – годовой фонд рабочего времени, ч;

К_и – коэффициент использования оборудования. К_и=0,8-0,9.

Геометрические размеры тепловой установки зависят от ее производительности и режима термообработки.

Количество изделий в установке (во всех ярусах) составит

N_и = П_ч _то (3.15)

Тогда рабочая длина камеры, м

(3.16)

где l_ф – длина формы-вагонетки, м;

l₁ – зазор между формами-вагонетками по длине, l₁ = 0,05-0,1 м.

Высота камеры, м

Н_к = n_я (h_ф+а) – а +h₁+h₂ (317)

Где h_ф – высота формы-вагонетки, м;

а - свободный промежуток между формами по высоте,

а = 0,1-0,2 м;

h₁ – расстояние от низа формы до пола камеры,

h₁ = 0,12-0,15 м;

h₂ – расстояние от верхней поверхности изделия до перекры тия, h₂=0,1-0,2 м.

Ширина камеры, м

В_к = b_ф + 2b₁ (3.18)

Где в_ф – ширина формы-вагонетки, м;;

В₁ – допустимый зазор между стенами камеры и формой-вагонеткой, в₁ = 0,35-0,4 м.

Сушка штучных формовочных изделий осуществляется в камерных, туннельных и конвейерных сушилах. Обычно это конвективные или радиационно-конвективные сушила, в которых сушильным агентом служит горячий воздух или дымовые газы.

К наиболее прогрессивным конструкциям относятся туннельные и конвейерные сушила.

Производительность сушил зависит от их конструкции, размеров, типа садки изделий на вагонетки и продолжительности сушки. Так как обычно при проектировании производительность сушил бывает задана, то по ней определяют размеры отдельной сушильной камеры (туннеля) и требуемое их количество для обеспечения заданной производительности.

А.. Туннельные сушила

Для определения размеров и количества туннелей по заданной производительности необходимо установить продолжительность сушки данного вида изделий, выбрать тип вагонетки и способ садки изделий на вагонетку или емкость одной вагонетки.

По размерам вагонетки и габаритам (по высоте) садки изделий определяют поперечное сечение туннеля.

При сушке изделий на полочных вагонетках ширина туннеля определяется по формуле, мм

В = b + 2 (50 … 100), (3.19)

Где в – ширина вагонетки, мм

Высота туннеля от головки рельсов, мм

Н = h + 100, (3.20)

Где h – высота от головки рельсов до верха садки, мм.

Характеристика вагонеток может быть принята по [36, с.224] или [37,табл.3.1].

Производительность сушил определяют по следующим формулам

, шт/ч (3.21)

или

, т/ч (3.22)

где N_в – емкость одной вагонетки, шт изделий;

G_в - емкость одной вагонетки, т;

n - количество вагонеток, находящихся в блоке туннелей, шт;

 - продолжительность сушки, ч.

Длина сушила определяется по количеству вагонеток

, (3,23)

где l – длина одной вагонетки, м;;

m – число вагонеток в одном туннеле.

Общая длина туннеля обычно принимается больше расчетной на 0,5-0,6 м с целью компенсации длинны разбега вагонеток. Длина туннеля, как правило, колеблется от 20 до 36 м ( в отдельных случаях до 50 м).

Количество туннелей в сушиле, шт тун.

, (3.24)

Количество туннелей обычно берут с запасом на случай ремонта и чистки; на каждые 8-10 туннелей принимают один туннель запасной. После этого устанавливают количество туннелей в блоке сушил и принимают количество блоков. В одном блоке может быть до 30 туннелей с общим распределительным боровом для подачи и отбора теплоносителя.

Б. Конвейерные сушила

Емкость конвейерных сушил определяется аналогично емкости туннельных сушил, шт. изд.

N = P, (3.25)

или

N = N_л n, (3.26)

Где Р – производительность сушила, шт/ч;

 - продолжительность мушки, ч;

N_л – емкость одной люльки, шт. изд.;

N – количество люлек в сушиле.

Характеристика полочных люлек может быть принята по {36, с.226].

Рабочая длина цепи конвейерного сушила, м

, (3.27)

где l –расстояние между точками подвески люлек, м.

Для ленточного конвейера рабочая длина, м

, (3.28)

где N_k - количество изделий, размещенных на 1 м конвейера.

Для сушки сыпучих материалов применяют, главным образом, сушильные барабаны, необходимое число которых определяют по формуле (3.1)).

Обжиг материалов и изделий осуществляют в печах различного типа. Необходимое количество печных установок в зависимости от их назначениия определяют в соответствии с методикой, изложенной в [36].

3.8.3. Объем и геометрические размеры расходных бункеров рассчитывают на двух-четырех часовую производительность соответствующих агрегатов

Объем бункера, м³, вычисляют по формуле

, (3.29)

где П_ч – часовой расход соответствующего материала, т;

 - время запаса, ч;

_н – средняя насыпная плотность материала, т/м³;

К_з – коэффициент заполнения бункера (0,7-0,8).

Расчет геометрических размеров бункеров производят по методике, изложенной в [33], основные характеристики материалов в прил.2.

3.8.4. В соответствии с технологической схемой по справочникам [26-35] подбирают транспортное оборудование и в пояснительной записке приводят его характеристики.