Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Проектирование и строительство углеобогатительных фабрик

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.53 Mб
Скачать

где

п — частота, Гц;

 

 

 

 

 

 

 

N — частота вращения главного вала, об/мин;

для конвейеров

 

/гд —коэффициент

перегрузки, принимаемый

 

 

равным 1,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 7

 

 

 

 

 

 

Центрифуга

 

 

 

Показатели

 

 

УЦМ-1

УЦМ-2

УЦМ-З

 

 

 

 

 

 

Тип машины по характеру движения масс . . . .

4

4

4

Категория динамичности ...........................................

 

 

 

IV

IV

IV

Частота вращения машины, об/м ин .......................

ма-

800

800

730

Собственная

частота вертикальных колебаний

171

161

183

шины на

амортизаторах .......................................

сила,

передаваемая

Вертикальная инерционная

100

180

260

четырьмя амортизаторами, к г с ...............................

одним аморти-

Горизонтальная сила, передаваемая

20

31

61

затором, к г с ..............................................................

 

 

 

 

Амплитудное значение горизонтальной силы

 

 

 

 

R = 0,5— (—

N A L ,

 

 

 

 

 

 

g \ 60

 

У

 

 

где

G — вес скребковой цепи;

 

 

 

 

 

g — ускорение силы тяжести;

 

 

 

 

 

L — шаг цепи (расстояние между шарнирами).

 

 

Горизонтальные силы по времени изменяются медленно по

сравнению с частотами собственных колебаний конструкций

(име­

ются в виду принятые конструкции по серии ИИ-20), поэтому в расчетах динамический характер горизонтальной силы можно не учитывать. Амплитуды колебаний допускается определять как статические прогибы, а амплитуды внутренних динамических уси­ лий— как статические усилия, отвечающие амплитудному значе­ нию горизонтальной силы.

Ковшовые элеваторы состоят из ковшовой цепи, перемещаю­ щейся по направляющим внутри корпуса элеватора, ведущей звез­ дочки ковшовой цепи и привода, соединенного со звездочкой цепной передачей. Ведомая звездочка цепной передачи находится на одном валу с ведущей звездочкой ковшовой цепи. Подшипники этого вала закреплены на корпусе элеватора. Фундамент привода жестко связан с верхним опорным покрытием. Корпус элеватора опирается на перекрытие. Основные динамические нагрузки воз­ никают вследствие изменения натяжения ведущей ветви приводной цепи.

Для расчета строительных конструкций на динамические на­ грузки принимается согласно заводским чертежам элеватора сила Р и средняя величина крутящего момента /Икр на валу ведущей звездочки цепной передачи. Сила Р возрастает по линей­

ному закону от 0 до R и затем остается постоянной. Коэффициент перегрузки принимается равным 2.

Величина R раскладывается на горизонтальную и вертикаль­ ную силы:

для горизонтальной силы

Р _

^

Мкр

г ~

3

D

где D — диаметр ведомой звездочки цепной передачи;

для

вертикальных

сил

 

 

 

 

D

_

_1£_ Мкр

ІгЬ

 

 

в

3

D

I (а -і-Ь)

где а

и b — расстояние

от

оси

звездочки до точки опоры за­

 

крепления головки элеватора;

 

h — высота верхней опоры головки элеватора;

I — длина верхней опоры головки элеватора. Вентиляторы. Величина инерционной силы от вентиляторов,

рабочие колеса которых подвергались динамической балансировке

R = тесо2,

где о) — угловая скорость вращения главного вала машины, рад/с;

т — масса вращающихся частей, кг;

е— приведенный эксцентриситет вращающихся масс после динамической балансировки рабочего колеса вентиля­ тора.

Величину е необходимо определять экспериментально для каждого типа вентилятора. При отсутствии этих данных можно принять с = 0,4 мм.

Рекомендации по уменьшению вибраций в зданиях углеобогатительных фабрик

Основная задача при проектировании углеобогатительных фаб­ рик— уменьшить амплитуду колебаний и динамические усилия, передаваемые строительным конструкциям от технологического оборудования. Это обеспечивается следующими мероприятиями.

Компоновка оборудования и конструкции здания. При компо­ новке оборудования необходимо принять такую конструктивную схему, чтобы его несущие конструкции не были подвержены значи­ тельным динамическим нагрузкам. Для этого необходимо:

а) изменять частоту собственных колебаний строительных кон­ струкций;

б) изменять расположение оборудования на перекрытиях та­ ким образом, чтобы динамические воздействия его на строитель­ ные конструкции были минимальными;

в) широко применять виброизоляцшо;

г) осуществлять мероприятия по уменьшению вибраций кон­ струкций при прохождении через резонанс;

д) машины с возвратно-поступательным вертикальным движе­ нием масс следует устанавливать вблизи опор, а машины с воз­ вратно-поступательным горизонтальным движением масс — в се­ редине пролета так, чтобы силы инерции действовали вдоль осп балки;

е) машины, возбуждающие горизонтальные периодические силы, необходимо устанавливать так, чтобы все они развивали горизонтальные силы инерции в том направлении, для которого жесткость здания больше, чем частота собственных колебаний, и значительно отличается от частоты машин.

Конструктивные решения. Перекрытия под динамическое обо­ рудование следует проектировать из железобетона, а при наличии машин IV категории динамичности — из монолитного железобетона или сборно-монолитными (эффективно применение предварительно напряженных железобетонных элементов). Во всех случаях не допускается установка опорных частей машины или амортизато­ ров непосредственно на плиты перекрытий. Машины и механизмы дол лены устанавливаться на специальные рамы.

Следует стремиться передавать нагрузки от динамических машин непосредственно на колонны или главные балки. В отдель­ ных случаях следует раму машин делать достаточно длинной с тем, чтобы она опиралась непосредственно на главные балки каркаса. В подобных случаях вибрацию разгрузочных балок можно не ограничивать требованиями санитарных норм.

Рекомендуется увеличивать частоту собственных колебаний конструкций за счет применения неразрезных конструкций и жест­ кого соединения главных балок с колоннами каркаса с жесткими рамными узлами.

Уравновешивание, балансировка и изменение скорости враще­ ния машин. Вибрации конструкций, вызываемые машинами с воз­ вратно-поступательным ходом или вращением масс с большим эксцентриситетом (рис. 36, о), можно значительно уменьшить, применяя простые способы уравновешивания, как, например, спа­ ривание кривошипно-шатунных механизмов, уравновешивание вра­ щающейся массы (рис. 36,6).

При эксплуатации горизонтальных качающихся грохотов между каждой парой можно ввести связь в виде тяги с неподвижной опорной точкой, у которой по крайней мере одно из звеньев вы­ полнено податливым (пружина).

Вибрации среднечастотных машин можно существенно умень­ шить проведением статической или динамической балансировки.

В случае, если допустимо варьирование оборотов машины, вибрации конструкций можно уменьшить за счет повышения или понижения скорости вращения машины, если в нормальном режиме она близка к наименьшей расчетной частоте собственных колеба­ ний конструкций по первому тону.

Уменьшение вибраций конструкций при прохождении через резонанс. Уменьшение вибраций достигается за счет введения за­ туханий в систему (рис. 37, а, б); ударного гашения (рис. 37, б); повышения скорости прохождения через резонанс.

Рис. 36. Деталь спаривания кривошипио-шатуниых механизмов

•1

Рис. 37. Схемы присоединения демпфера, обеспечивающего устранение резонанс­ ного режима:

а — последовательное

соединение упругого элемента

с

демпфером вязкого трення; б — под­

соединение

демпфера,

обеспечивающее отключение

его

в зарезонансном

режиме колебаний;

я — ударный гаситель

колебании и схема его размещения

на вибронзолнрованной машине;

 

 

2А — двойная -амплитуда; ô — люфт;

А, — зазор

 

При

применении метода введения затухания в

систему воз­

можны

три способа:

 

 

 

 

непосредственное демпфирование колебаний путем применения

упругих элементов с вязким трением

(рис. 37, а) ;

 

включение демпфирующих элементов через упругую вставку; включение демпфирующих элементов через линейные связи, на­

пример люфт (рис. 37, б).

Схема с люфтом полностью устраняет влияние резонансного режима. Недостатком этого метода является стук в люфтах и трудности их конструктивного осуществления.

Динамические нагрузки от машин, устанавливаемых на само­ стоятельные фундаменты. Машины передают на фундамент на­ грузки двух видов: статические, слагающиеся из веса машин со вспомогательным оборудованием, и динамические, возникающие при движении неуравновешенных частей механизмов.

Динамические нагрузки передаются на фундамент в виде пе­ риодических сил (неуравновешенных сил инерции), величина и направление которых изменяется во времени по определенному закону (периодические силы возникают при работе машин с уста­ новившимся движением) периодического действия, либо в виде ударных нагрузок, представляющих собой отдельные или дей­ ствующие один за другим толчки и удары.

Динамический расчет фундаментов сводится в основном к опре­ делению амплитуд колебаний фундамента и доведению их величин до пределов, обусловленных нормами.

Допустимые значения амплитуды колебаний фундаментов под машины приведены в табл. 8.

 

Т а б л и ц а 8

Машины

Число колебаний

-4доп. ым

в минуту

С кривошипно-шатунными .механизмами . . . . . .

<200

0,25

 

200—400

0,2

Низкочастотные электрические

>400

0,15

500

0,2

Среднечастотные..........................................................

500—750

0,15

Гирашюнные и щековые дробилки

750—2000

0,1

 

0,3

При расчете фундаментов на колебания упругие свойства грунтов оснований характеризуются тремя коэффициентами: упругого равномерного сжатия Cz, упругого неравномерного сжа­ тия Сф и равномерного сдвига Сх. Эти коэффициенты связывают напряжения в основании фундамента с вызываемыми упругими перемещениями

z = £î. =

Рг

Сг

CZF

м

ф

 

V

 

ф 2

 

 

X =

Ох

Рх

Сг

CXF

 

где z и X' — вертикальные и горизонтальные перемещения; ср — угол поворота;

F — площадь основания фундамента;

аразмер основания фундамента в плоскости коле­ баний;

/— момент инерции площади основания фундамента относительно центральной оси, перпендикулярной плоскости действия момента М;

Рг и Рх — вертикальные и горизонтальные силы.

С достаточной точностью принимают для одного и того же типа грунта следующие соотношения:

Сф = 2Сг; Сх = 0,7С2.

При расчете фундаментов с площадью основания более 50 м2 коэффициент Cz можно принять по расчетному сопротивлению грунтов основания:

Расчетное сопротивление грунта, кгс/см2

1

2

3

4

5

Сг, тс/м3 .......................................................

2000

4000

5000

6000

7000

Для фундаментов с площадью менее 50 м2 коэффициенты, ха­ рактеризующие упругие свойства грунтов, можно определить по формулам О. А. Савинова [38]

 

 

P 'z — О) 1 +

2 + Ь) 1

Г а .

 

 

 

 

AF

J

У

о0 ’

 

 

Сф — С0

1 +

2 +

3Ь)

I/

а

 

 

 

 

AF

 

<*о

 

 

 

 

 

 

 

где

. С0 — параметр,

определяемый

по данным табл. 9, тс/м3;

а

и

b — размеры основания

фундамента соответственно в

 

 

плоскости колебаний и в направлении, перпенди­

 

 

кулярном плоскости колебаний;

 

0о,

а — напряжение в основании фундамента;

 

А — постоянные величины

(оо= 2 тс/м2, Д=1 м--1).

Коэффициенты жесткости естественных оснований определяют

по формулам:

 

 

 

 

 

при равномерном упругом сжатии

 

 

 

 

 

 

kz =

CZF, тс/м;

 

 

при неравномерном упругом сжатии

kjp — Сф/, тс/м,

при упругом сдвиге

Ііх = CXF, тс/м.

4 Зак. 149

97

Категория

Характеристика

 

 

 

 

с„.

оснований

основании

 

 

 

Грунты

т/мя

1

 

Глины и суглинки текучепластичные (В>0,75)

600

 

 

Супеси текучие

( В > 1 ) ..................................

700

2

Жесткие

Глины и

суглинки мягкопластичные (0,5<

 

 

 

< В < 0,75)

. ....................• ........................

800

 

 

Супеси пластичные

(0 ,5 < В < 1 ) ...................

1000

 

 

Пески пылеватые водонасыщенные, рыхлые .

1200

3

Средней

Глины и

суглинки

тугопластичные (0,25<

 

 

жесткости

< В < 0 ,5 ) ..........................................................

 

 

2000

 

 

Супеси пластичные

( 0 < В < 0 ,5 ) ...................

1600

 

 

Пески пылеватые средней плотности (В<0,8)

1400

 

 

Пески мелкие, средние и крупные................

1800

4

Жесткие

Глины и суглинки (В< 0 ) ...............................

3000

 

 

Супеси (В<0 )

..........................................

 

2000

 

 

Щебень,

гравий, глина ...................................

2600

П р и м е ч а н и е . В — консистенция грунтов.

 

 

 

Частота вертикальных колебаний фундамента, лежащего на грунте,

где т — масса установок (фундамента и машины).

Частоту горизонтальных и вращательных колебаний фунда­

мента следует определять по

формуле Н. П. Павлюка [20j

ѵХі _ (xl +

xl) X- +

Яд- Я£ = 0,

где V — отношение момента

массы

установки относительно цен­

тральной оси, перпендикулярной плоскости колебаний, к этому же моменту относительно оси, проходящей через центр тяжести основания фундамента перпендикулярно

плоскости колебаний,

/

V = --------;

1 + in k

h— расстояние от центра тяжести установки до основания фундамента;

Ясс, Яф— коэффициенты, определяемые по формулам

§ 12. ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ СУШИЛЬНО-ТОПОЧНОГО КОМПЛЕКСА

Объемно-планировочные решения. Одним из ответственных и крупных сооружений углеобогатительной фабрики является су­ шильно-топочный комплекс, в состав которого входят следующие

основные технологические узлы: топочное отделение, отделение сушильных барабанов, отделение газоочистки, галереи топливо­ подачи и подачи концентрата.

Компоновку указанных узлов комплекса применяют двух типов: раздельное размещение здания топочного отделения и отде­ ления газоочистки, между которыми (без укрытия) устанавли­

вают сушильные барабаны; компоновка всех узлов в единый комплекс (с укрытием сушиль­

ных барабанов).

33,15» JS.4.Ï

Рис. 3S. Схема каркаса сушалыю-топочного комплекса (без укрытия сушильных барабанов)

В последнее время применяют второе решение, так как в этом случае существенно улучшается обслуживание сушильных бара­ банов (особенно в районах с суровыми климатическими усло­ виями) .

Для выяснения принципов объемно-планировочных решений необходимо знать основные технологические линии процесса сушки.

На рис. 38 показана схема каркаса сушильно-топочного ком­

плекса без укрытия

сушильных

барабанов

(Кузбасс),

а на

рис.

39 —■совмещенный

(строительный

и технологический)

разрез

по

сушильно-топочному

комплексу

Западно-Донбасской

ЦОФ

1, решенный по

второму типу

компоновки

(т. е. с укрытием

сушильных барабанов).

4* 99

Сушильно-топочный комплекс обычно связан с главным кор­ пусом фабрики двумя конвейерными трактами: для подачи ма­ териала (сырого концентрата) на сушку и топлива в топочное отделение корпуса.

Обезвоженный механическим путем концентрат совместно с флотоконцентратом подается конвейером 1 в сушильное отделение и скребковым распределительным конвейером 2 распределяется по бункерам сушильных барабанов.

Для термической сушки концентрата установлены три сушиль­ ных барабана диаметром 3,5 м и длиной 22 м, из которых два рабочих и один резервный.

Питание каждого барабана организовано из двух бункеров общей емкостью 300 т с помощью питателей 3. Сушка осущест­ вляется во вращающихся барабанах 4. Высушенный концентрат из сушильного барабана разгружается в разгрузочную камеру емкостью 60 т 5, из которой Двумя скребково-барабанными пита­ телями 6 направляется на сборный ленточный конвейер 7.

С конвейера 7 высушенный продукт перегружается на систему конвейеров, транспортирующих мелкий концентрат в погрузочные бункеры или на закрытый склад.

Второй технологической' линией является очистка газов, ко­ торая обычно выполняется двухступенчатой.

Сухая очистка осуществляется в циклонах 8. Пыль, образую­ щаяся при очистке, через конусные мигалки поступает на кон­ вейеры сплошного волочения 9, которые транспортируют ее на ленточный сборный конвейер 7.

Вторая ступень очистки осуществляется в двух мокрых прутко­ вых золоуловителях 10.

Сушильный агрегат оборудован дымососом 11.

Третьей основной технологической линией является подача топлива для топок, установленных в топочном отделении 12.

Топливо из главного корпуса подается в сушильное отделение с помощью ленточного конвейера 13 и распределяется по прием­ ным бункерам топок.

Шлак и зола из топок разгружаются в ванну скребкового кон­ вейера 14 и далее ленточным конвейером направляются в бункер шлака, откуда автосамосвалами вывозятся в отвал.

Основные пролеты сушильно-топочного комплекса приняты равными 12 м, а шаг колонн основных рам 6 и 9 м. Топочное

отделение

комплекса размещено между осями А Г, отделение

сушильных

барабанов — между осями Г—Д и отделение газоочи­

стки между осями Д И.

Между осями 1—2 расположены закрытые лестничные клетки, монтажный проем, распределительные электропункты, помещения различного технологического оборудования.

Для обслуживания (при ремонте) отделения сушильных бара­ банов предусматривается мостовой кран грузоподъемностью 10 т. В различных помещениях комплекса устроены монорельсы грузо-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ