7. Подбор и расчет основного оборудования составного участка

   1. Расчет практической производительности оборудования и коэффициента его производительности

Выбор оборудования осуществляется на основании принятых практических схем и установленного режима работы составного участка. По режиму работы определяется коэффициент использования оборудования по времени (φ), практическая производительность машин (установок), на основании которой и рекомендуется к использованию конкретный тип и марка машин.

Расчет практической производительности ведущего оборудования (П_пр) производится по формуле:

,

где П_п – технически обоснованная часовая производительность машины;

- коэффициент, учитывающий потери материала (табл. 1).

Коэффициент использования оборудования во времени находится из соотношения

,

где T_эф – эффективный фонд работы оборудования;

Т_кал – календарный фонд времени в году (365 дней).

Эффективный фонд работы оборудования равен

Т_эф = Т_н – Т_рем – Т_о,

где Т_н – номинальный фонд времени, который равен числу дней работы оборудования в зависимости от установленного режима работы производства без учета простоев оборудования из-за ремонта и технологически неизбежных остановок;

Т_рем – нормативное время простоя оборудования при ремонтах;

Т_о – время технологически неизбежных остановок.

Т_рем и Т_о устанавливается принятой системой ППР по ведущему технологическому оборудованию.

При работе по режиму непрерывной недели без остановок производства в праздничные дни Т_н является максимальным и совпадает с Т_кал, равным 365 дней. В случае остановок в праздничные дни

Т_н = 365 – 8 = 357 дней.

При работе в одну смену по пятидневной рабочей недели продолжительность смены устанавливается 8 ч 12 мин, в этом случае

Т_н = 365 – 103 выходных – 11 праздничных = 251 дня

При работе цеха в 2 или 3 смены их продолжительность устанавливается равной 8 ч. Чтобы обеспечить тредуемую продолжительность недели в 41 ч, каждую 8 субботу делают рабочим днем. Тогда

Т_н = 365 – 96 выходных – 11 праздников = 258 дней

Могут быть и другие варианты режима работы участка.

На стекольных заводах механизированные склады сырья и отделения обогащения работают в одну или две смены, а дозировочно-смесительные отделения (ДСО) – в две или три смены.

Расчеты показывают, что коэффициент использования оборудования (φ) для составного цеха при работе в две смены по пятидневной рабочей недели изменяются за счет Т_о и Т_рем в незначительном интервале значений 0,46 – 0,53.

2. Расчет оборудования механизированного склада сырья

Для подачи сыпучих материалов используются мостовые краны (краны-балки), оснащенные грейферами.

Исходными данными для расчета производительности грейферного крана являются:

• технологическая схема отделений хранения и обработки сырья;

• влажность сырья, ω,%;

• суточный расход сырьевого материала со склада, М_с, т/сут;

• общий суточный расход сырьевых материалов со склада, Q, т/сут.

Определяется масса материала, забираемого грейфером за 1 цикл, q, т:

,

где V – емкость грейфера, м³;

γ – насыпная масса материала, т/м³;

– коэффициент заполнения грейфера (для мелких материалов – 0,8; для кусковых – 0,5).

С учетом показателей мощности проектируемого участка емкость грейфера (V принимается равной 1 или 1,5 м³). В силу того, что грейферный кран обслуживает все складские отсеки хранения сырья, показатель q следует рассчитывать для каждого вида материала, а затем усреднить полученные числовые значения q_i по формуле

,

где n – количество сырьевых материалов.

Суточное число циклов работы грейферного крана будет равно

()

На складе в сутки поступает М_с материалов и столько же подается в расходные бункера, поэтому в расчете N принимается 2М_с.

Максимальная продолжительность одного цикла (τ, с) рассчитывается по максимальным расстояниям передвижения крана и подъема груза и составляет:

,

где – максимальное расстояние передвижения соответственно крана, тележки и груза, м;

– скорость передвижения соответственно крана, тележки и груза, м/с;

30 – время взятия и высыпания материала из грейфера, с.

Протяженность грузопотоков сырьевых материалов принимается согласно выбранным технологическим схемам и рассчитанным ранее размерам складов (например

Согласно паспортным данным грейферных кранов принимаются скорости V_к = 2 м/с, V_т = 0,67 м/с, V_г = 0,2 м/с.

Таблица 2

Скорости мостовых и подвесных кранов и талей

Тип крана	Скорость, м/мин
	крана	каретки	грейфера
Мостовой	80	40	8
Подвесная кран-балка	20-30	20	8
Электроталь	-	20	8

Общая суточная продолжительность работы крана (Т, ч) составляет:

,

где N – суточное число циклов работы грейферного крана;

t – максимальная продолжительность одного цикла, с.

Как правило, на складе к установке принимается 1 грейферный кран с технической характеристикой:

Грузоподъемность	5 т
Высота подъема	16 м
Пролет	17 м
Мощность электродвигателя	58 кВт

Обычно используют грейферы ПР 7-3.2 и ПР 7-5.0, параметры которых приведены в табл. 3.

Таблица 3

Техническая характеристика грейферов

Марка грейфера	Грузоподъемность, т	Объем, м3	Габаритные размеры в раскрытом виде, м
ПР 7-3.2	3	0,8	1,2х1,8х1,7
ПР 7-5.0	2	1,5	1,5х1,97х1,91

При проектировании складов необходимо предусматривать механизированную разгрузку вагонов. Для этой цели могут быть использованы элеваторно-ковшовые разгрузчики (С-492, ПЭ-240), виброразгрузчики (С-656), разгрузчики железнодорожных платформ (Т-182А), вагоноопрокидыватели. Для транспортирования и штабелирования материалов в мешках, уложенных на поддоны, могут быть использованы автомобильные или аккумуляторные погрузчики, имеющие высоту подъема до 4,5 м.

Механизированный склад приемки и хранения сырьевых материалов может работать в одну смену с коэффициентом использования оборудования во времени – 0,3. При проектировании более мощных составных участков эффективность принятых решений заметно увеличивается за счет повышения коэффициента загрузки оборудования. Ниже приводятся справочные данные для расчета и подбора оборудования составных участков малых стекольных предприятий.

Пример

Рисунок - кран мостовой грейферный г/п 5 т.

Таблица

Базовые значения

Высота подъема, м	Скорость, м/с
	подъема	передвижения тележки	передвижения крана
24	0,8	0,8	1,6

Таблица

Кран мостовой грейферный г/п 5 т, режим работы А8. Технические характеристики

Пролет Lk, м	h1, мм	h2, мм	L1, мм	L2, мм	A, мм	B, мм	C1, мм	C2, мм	F, мм	Масса крана (c грейфером), т	Суммарная мощность электродвигателей механизмов, кВт
16,5	2800	3400	1500	1500	4500	5500	2100	800	100	21,9	78
22,5			1500	1500	4500	5500	2100	800	200	26,8	81,4
28,5			1500	1500	4800	6200	2200	800	400	33,9	85
32			1500	1500	5400	6800	2400	800	400	38,2	93
42			1500	1500	7000	8600	2650	1100	500	52,6	100

Таблица

Кран мостовой грейферный г/п 10 т, режим работы А8. Технические характеристики

Пролет Lk, м	h1, мм	h2, мм	L1, мм	L2, мм	A, мм	B, мм	C1, мм	C2, мм	F, мм	Масса крана (c грейфером), т	Суммарная мощность электродвигателей механизмов, кВт
16,5	3900	4600	1500	1900	4500	5500	2200	800	200	31,9	140
22,5			1500	1900	4500	5500	2200	800	200	39,1	148
28,5			1500	1900	4800	6200	2500	800	300	48,4	148
32			1500	1900	5400	6800	2500	800	400	53,6	148
42			1500	1900	7000	8600	2800	1100	500	74,3	162