книги из ГПНТБ / Власов В.П. Технология производства кускового торфа [учеб. пособие]
.pdfПродолжительность сушки торфа данного расстила t зависит от класса поля. Поля сушки относят к тому или иному классу.
Первый класс—мелкозалежные (с глубиной залежи до 1 м) торфяные поля низинного или переходного типов с подстилаю щим песчаным грунтом.
Второй класс — мелкозалежные торфяные поля верхового и пе реходного типов с подстилающим песчаным и супесчаным грунтом; торфяные поля на залежи низинного типа глубиной более 1 м.
Третий класс — мелкозалежные торфяные поля с подстилаю щим суглинистым грунтом; торфяные поля на залежах верхового и переходного типов глубиной более 1 м [6 , 7]. Средняя продол жительность сушки приведена в табл. 13.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
13 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжительность сушки в |
|||||
|
|
Район расположения торфопредпрнятня |
|
|
днях при классе полей |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
первом |
|
втором |
третьем |
||
I |
и |
I I |
......................................................................... |
|
|
|
|
|
45 |
|
50 |
|
|
55 |
III |
и |
I V |
......................................................................... |
|
|
|
|
|
50 |
|
55 |
|
|
60 |
V: |
|
|
г р у п п а — Волынская, |
Киевская, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
П е р в а я |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Львовская, Ровенская, Сумская (севернее линии |
. |
40 |
|
45 |
|
|
50 |
||||||
Ромны— Белополье) и Черниговская области . |
|
|
|
|||||||||||
В т о р а я |
г р у п п а — все |
остальные области |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
УССР, где производится добыча торфа................ |
|
|
35 |
|
40 |
|
|
45 |
|||||
|
П р и м е ч а н и е . Д л я кусков овальной |
формы |
продолжительность |
сушки |
уменьш ается на |
|||||||||
10%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассматриваемый |
коэффициент |
Ä0G только |
в |
частном |
случае |
||||||||
может быть целым числом. Имея это |
в |
виду, |
приведем |
другое |
||||||||||
его |
определение. |
К о э ф ф и ц и е н т о м |
оборота |
|
называется |
чис |
||||||||
ло, целая часть которого показывает, |
какое наименьшее |
число |
||||||||||||
раз застилаются торфом карты поля |
сушки, |
а |
дробь — какая |
|||||||||||
часть площади поля застилается на 1 раз больше. |
|
в |
случае, |
|||||||||||
|
Односторонний |
карьер (рис. 27, |
а) |
проектируется |
если с какой-либо стороны карьера нельзя переместить поля суш ки к концу срока разработки торфяной залежи за пределы про мышленной границы — на непромышленную залежь или на сухо дол (из-за неспокойного рельефа, расположенного поблизости на селенного пункта и т. д.). Карьер открывается со стороны того берега, где исключена возможность распространения полей сушки за промышленную границу залежи, а если такое положение имеет место с обеих сторон, то разработка начинается там, где торфя ная залежь имеет наибольшую глубину. При этом потери торфя ной залежи под полями сушки будут наименьшими. Совершив
50
рабочий ход На одностороннем карьере, Экскаватор перегоняется
в исходное положение.
На двустороннем карьере (рис. 27, б) экскаваторы работают на каждой из двух его сторон. Проектируется карьер так, чтобы по обе стороны запасы торсряной залежи были примерно оди наковы.
Рис. 27. Схема расположения карьеров:
а — одностороннего; б — двустороннего; в — параллельны х; |
г — перпендикулярны х; 1 — карь |
||
|
ерные каналы ; 2 — картовы е канавы ; |
3 — экскаваторы |
|
|
Расстояние между осями параллельных |
карьеров (рис. 27, в) |
|
|
А — 2bKko6N -}- 2Ln c, м, |
(27) |
|
где |
N — число лет работы до схождения полей стилки; |
||
|
Ln. с — ширина поля сушки (расстояние от карьера до внешней |
||
|
подошвы штабеля), м, |
|
|
|
Ln.c = Ьл+ 50, м. |
|
(28) |
но |
Иногда целесообразнее расположить карьеры перпендикуляр |
||
(рис. 27, г). |
|
- |
4* 51
Основные условия, которыми руководствуются при проектиро вании схемы расположения карьеров на плане торфяного место- рон<деі-шя, следующие: наибольшая длина карьера, хорошее осу шение и использование торфяной залежи.
Число экскаваторов, которые можно расположить на двусто
роннем |
карьере, имеющем продольный профиль |
площадью |
2 F, |
|
|
2Sf6KßKfeyfe06 |
|
|
/QQ4 |
|
тэ—------------- . |
|
|
\гу) |
|
ч с е з |
|
|
|
где Qсез — производительность экскаватора за сезон |
в кубиче |
|||
|
ских метрах диспергированного торфа. |
|
числа |
воз |
Округление тд до ближайшего большего целого |
||||
можно |
в том случае, если имеется возможность |
допустить |
не |
сколько меньшую продолжительность сушки торфа и таким обра зом повысить коэффициент оборота полей. Такой же результат (повышение та до целого числа) можно получить, увеличив Ьк, что связано с увеличением длины ленты. Округление т э до целого числа в меньшую сторону не связано с какими-либо трудностями, так как оно достигается простым уменьшением коэффициента оборота полей сушки.
Формула (29) справедлива для первых лет работы экскавато ров на -карьере, поскольку ЕЕ в таком случае будет удовлетво рять обеим сторонам двустороннего карьера. При определении числа экскаваторов на карьере нужно иметь в виду, что оно не должно изменяться в течение всего срока разработки торфяной залежи. Поэтому при двустороннем карьере следует принимать в расчет площадь не одного продольного профиля по оси его, а двух профилей по краям карьера, где глубина торфяной залежи мень ше. Для одностороннего карьера числитель в формуле (29) не удваивается.
Длина сезонного прохода экскаватора (расстояние, какое экс каватор проходит в течение сезона) может быть определена исхо дя из следующего равенства
Qce3 = (2 F )cöKßKfey, м3,
где 2 ЕС— площадь продольного профиля по длине прохода экс
каватора за сезон, |
м2, |
|
(2 F)c = |
^кРк^у - м2- |
(3°) |
В графе 9 (табл. 12) находят длину того участка карьера, на про тяжении которого площадь продольного профиля будет равна EFC. Если на карьере можно поставить несколько экскаваторов, то пер вый экскаватор ставят от второго на расстоянии, которому соот ветствует площадь продольного профиля между экскаваторами
2ЕН.Э= |
, м2. |
(31) |
|
*Об |
|
Это расстояние определяют по ведомости |
продольного профиля |
52
§ 16. Цикловой и сезонный сборы воздушно-сухого торфа |
|
|||||
|
Количество диспергированного торфа, доставляемого на поле |
|||||
стилочной машиной, |
|
|
|
|
|
|
|
Р = pV„kHa, |
|
|
|
||
где |
р — выход воздушно-сухого торфа из 1 |
м3 диспергированного |
||||
|
торфа, т/м3; |
|
|
|
|
|
|
а — коэффициент сбора. |
|
|
|
|
|
|
Это количество торфа расстилается на полосе поля сушки, пло |
|||||
щадь которой |
|
|
|
|
|
|
|
5 - |
bnLn , га. |
|
|
|
|
|
|
ІО4 |
|
|
|
|
|
Цикловой сбор с 1 га |
|
|
|
|
|
|
Р - |
Ю4п ^ст^н |
|
|
|
|
|
? = ■S |
н bnLn |
|
|
|
|
|
Согласно формуле (9) |
|
|
|
|
|
|
Vrjku |
2 |
|
|
|
|
|
|
■■■■= СО. ма. |
|
|
|
|
|
Окончательно |
|
|
|
|
|
|
100 — шэ |
со |
, |
|
(32) |
|
|
Ю4Ѵп 100 — дау |
. — ос, т/га, |
|
|||
|
Ьп |
|
|
|
||
где а — коэффициент сбора. |
|
|
|
|
|
|
|
В формуле (32) |
|
|
|
|
|
|
|
|
ср» |
|
|
|
где |
hcр — средняя толщина |
слоя |
торфяной |
массы |
при |
равно |
|
мерном распределении ее на поле, м. |
1 |
га полей |
|||
|
Средний сезонный сбор воздушно-сухого |
торфа с |
||||
сушки нетто |
|
|
|
|
|
|
|
<7сез = qko6, т. |
|
|
(33) |
||
|
При коэффициенте оборота, равном, например, 2,85, на 15% |
|||||
площади полей сушки сезонный сбор будет |
равняться |
2 q, в то |
время как на остальной площади, составляющей 85% всей пло щади полей, 3q (см. в § 15 второе определение коэффициента обо рота полей сушки).
Площадь полей сушки определяется для каждого карьера (каждой его стороны) отдельно
(34)
53
где |
LK— длина разрабатываемой стороны карьера, м; |
|
||
|
Ln. с — ширина поля сушки, м. |
|
|
|
|
Коэффициент использования площади |
|
||
|
/г.,„ = |
■ |
(35) |
|
где |
Впсп — используемая ширина карты; |
|
||
|
В — общая ширина карты, м. |
используемая для |
стилки, |
|
|
Производственная площадь |
нетто, |
||
|
= |
Fk„.п, га. |
(36) |
|
|
Число машин на сушке и уборке торфа определяется по вели |
|||
чине развернутой площади |
|
|
|
|
|
^разв = ^Ао> |
га. |
(37) |
|
|
Развернутую площадь полей сушки можно определить |
иначе |
||
|
^разв = — . га, |
(38) |
||
|
|
я |
|
|
где |
G — программа производства топливного торфа, т; |
|
||
|
q — сбор воздушно-сухого торфа |
с 1 га площади нетто за |
один цикл (один проход экскаватора), т.
Формулу (38) можно использовать для всей программы лишь в том случае, если цикловой сбор по всем карьерам будет одинако
вым. В противном случае нужно пользоваться формулой |
(39) |
|
||||
|
^разв = — |
+ — + |
• • . + - ^ , |
|
|
(39) |
|
Я1 |
|
Яп |
|
|
|
где G|, G2 , ..., |
G „— количество воздушно-сухого торфа, |
добывае-' |
||||
Qu <72, . •., |
мого в течение сезона на каждом |
карьере, т; |
||||
q,x— цикловой сбор |
воздушно-сухого торфа с |
1 га |
||||
|
полей сушки на разных карьерах, т. |
|
|
|||
§ 17. Работа торфяного предприятия в период затухания |
|
|
||||
производства |
|
|
|
|
|
|
Весь срок |
разработки |
торфяной |
залежи делится |
на |
три |
пе |
риода: |
|
|
|
|
|
|
I— период развертывания производства; II — период стабильной программы;
III — период затухания.
Период затухания наступает при следующих условиях:
1.Когда прирезка площади полей сушки уже невозможна.
2.В год схождения полей стилки на межкарьерной полосе (меж ду параллельными карьерами).
3.С сокращением общего протяжения карьеров.
Впервом случае происходит постепенное срабатывание пло щади полей стилки. С уменьшением длины стилки уменьшается
54
площадь сечения рабочего карьера за счет его ширины и увели чивается длина сезонного прохода экскаватора. Длина карьера становится уже недостаточной для выполнения программы.
При параллельных карьерах в начальный период затухания экскаваторы работают как обычно, меняют лишь мундштуки стилочных машин на мундштуки с большим числом ручьев. Такая замена мундштуков приводит к уменьшению длины ленты. Но и при новых мундштуках снова наступает момент схождения полей. Мундштуки снова меняют. Разность между предшествовавшей длиной ленты и новой (меньшей) составляет ширину той полосы торфяной залежи, которая должна быть выработана до следую щего увеличения числа ручьев мундштука. Наконец, становится затруднительным дальнейшее приспособление к короткой стилке. Если карьеры осушить, то их можно подготовить под стилку тор фа. При этом откосы выравнивают для съезда стилочных ма шин, экскаваторы ставят по линии схождения полей, делящей межкарьерную полосу на две равные части. С этого момента на чинается последний период затухания, стилка постепенно пере ходит в карьер.
Г л а в а |
IV |
|
СУШКА КУСКОВОГО ТОРФА |
||
§ 18. Факторы, влияющие на сушку торфа |
||
На процесс сушки торфа |
влияют |
многочисленные факторы. |
Последние можно разделить |
на три |
группы: метеорологические, |
факторы, обусловленные качеством и состоянием поля сушки, и
технологические. |
отно |
К п е р в о й г р у п п е факторов относятся: температура, |
|
сительная влажность воздуха, скорость ветра, количество |
осад |
ков, прямая и рассеянная солнечная радиация, число часов сол
нечного сияния. |
|
фильтрационная способность |
|||
Ко |
в т о р о й — норма осушения, |
||||
верхнего слоя поля |
сушки, влагоемкость и зависящая |
от нее |
|||
влажность верхнего |
слоя, состояние |
поверхности |
поля и |
осуши |
|
телей. |
т р е т ь е й — эксплуатационная |
влажность |
разрабатываемой |
||
К |
торфяной залежи, переработка торфа, форма и размеры торфяных кусков, технологическая схема сушки.
Изучение влияния перечисленных факторов на сушку торфа и расчет продолжительности сушки являются предметом специаль ного курса [16]. Укажем лишь на следующее. Учитывая, что на полях сушки кускового торфа работают машины значительной массы, которые уплотняют торфяную залежь и таким образом спо собствуют увеличению высоты капиллярного поднятия грунтовой
55
воды и увлажнению поверхности полей, принимают норму осуше ния около 1 м [12, 16].
Поля сушки должны иметь ровную, лишенную растительности поверхность. Окрайки полей и бермы картовых канав также должны быть очищены от растительности.
Вторую группу факторов сушки торфа в основном отражает классификация полей сушки (§ 15). Поля относят к тому или ино
му классу в порядке убывающей |
фильтрационной |
способности |
подстила. По интенсивности сушки торфа классам, |
полей при |
|
близительно соответствуют следующие коэффициенты: |
1 класс — |
|
1,15, 2 класс— 1,0, 3 класс— 0,75 |
[14]. Чем меньше |
эксплуата |
ционная влажность разрабатываемой торфяной залежи, тем мень ше воды удаляется в процессе сушки торфа и тем скорее высы хает торф. Переработка торфа оказывает положительное влия ние на процесс сушки, во-первЫх, вследствие разрушения расти тельных клеток и перехода внутриклеточной воды в свободную во ду, которая значительно скорее может быть удалена из торфа испарением, и, во-вторых, вследствие того, что частицы твердого вещества сближаются друг с другом, что препятствует проникно вению воды в торф, последний в меньшем количестве поглощает воду осадков. Форма и размеры торфяных кусков оказывают влияние на продолжительность сушки торфа вследствие того, что от названных факторов сушки зависит удельная поверхность испа рения. С уменьшением размеров удельная поверхность испарения увеличивается. Если диаметр куска d см, а длина куска l=2d, то удельная поверхность испарения:
или
/уд — 5000 |
-J- |
см2 |
|
дм3 ’ |
|||
|
|
Таким образом, удельная поверхность куска изменяется об ратно пропорционально его диаметру. С уменьшением площади поперечного сечения куска уменьшается путь воды из его толщи к испаряющей поверхности. Наряду с увеличением удельной по верхности это также способствует сокращению длительности суш ки торфа при уменьшении размеров куска.
§19. Операции сушки
Впроцессе сушки над кусковым торфом совершают операции, имеющие целью перевернуть куски, изменить их положение. На
значение этих операций — обеспечить равномерное высыхание кус ка со всех его сторон. Операции выполняются универсальной ма шиной сушки УМС-ЗА (рис. 28). Машина осуществляет ворочку кусков, валкование и перекладку валков. Перечень совершаемых
56
Рис. 28. Машина УМС-ЗА:
Я — на ворочке торф а; б — на валкованнн торф а
над торфом операций сушки с указанием площади полей сушки в процентах ко всей производственной площади нетто, на которой производятся операции, называется т е х н о л о г и ч е с к о й с х е мой сушки. Для разных районов расположения торфяных предприятий рекомендуются технологические схемы сушки, при веденные в табл. 14 [7, 17].
Т а б л и ц а 14
О хват операциями (а процентах)
в районах располож ения торфопредприптип
Операции сушки |
|
|
|
|
I |
и II |
III |
IV |
V |
Н и з и н н а я з а л е ж ь |
|
|
|
|
Ворочка .......................................................... |
100 |
100 |
100 |
100 |
Валкование .................................................. |
100 |
100 |
100 |
90—70 |
Перекладка валков....................................... |
40 |
60 |
80 |
25—10 |
В е р х о в а я , с м е ш а н н а я и п е р е х о д н а я з а л е ж и |
|
|||
Ворочка ............... |
100 |
100 |
100 |
100 |
Валкование . . . |
100 |
100 |
100 |
100 |
Перекладка валков |
60 |
85 |
100 |
40 |
В результате ворочки машиной УМС-ЗА около 95% кусков ока зываются перевернутыми на 180 или 90°. Куски, которые падают на поле той же (влажной) поверхностью, уже не соприкасаются с полем плотно. Таким образом, и для этой небольшой части кус ков ворочка способствует улучшению сушки. При валковании кускового торфа машиной УМС-ЗА валок имеет две четко выра женные половины. Это объясняется падением торфа в валок с двух сторон, с двух промежуточных конвейеров. Каждая полови на валка имеет высоту 300—400 мм и ширину по основанию око ло 600 мм, расстояние между их осями 810 мм. Валки получаются пористыми.
Операции сушки рекомендуется выполнять при следующих зна чениях относительной влажности сушимого торфа (табл. 15).
Таблица 15
Залеж ь
Операции сушки
низинная верховая
Ворочка .............................................. |
78—73 |
82—78 |
Валкование . . . . : ................... |
65—60 |
70—65 |
Перекладка валков ....................... |
60—55 |
65—60 |
58
59
Рис. 29. Общий вид машины УМС-ЗА:
/ — приемный |
конвейер; 2 — промеж уточный |
конвейер; |
3 — м еханизм подъем а |
приемного конвейера; |
4 — рам а; |
5 — ф ара; 5 — ры чаг |
уп рав |
||
ления- 7 — двигатель; 3 — навес; 9 — сиденье; |
10 — кож ух; |
/ / — гидропривод; |
12 — м еханизм подъем а |
сбрасы ваю щ его конвейера; 13 — м ех а |
|||||
низм подъем а |
валкователя; 14 — н атяж ное устройство; |
15 — сбрасы ваю щ ий конвейер; |
16 — бортовой |
редуктор; |
17 — промеж уточный |
вал; |
|||
|
18 — гусеничный |
ход; 19 — укладчи к |
операции |
«змейка» |
|
|
|