7686
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
В.П. Сучков
ПРИМЕРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Часть 1.
Учебно-методическое пособие по дисциплине "Проектирование предприятий по производству строительных
материалов, изделий и конструкций"
к выполнению курсовых работ, проектов и выпускной квалификационной работы бакалавра
для обучающихся по направления 08.03.01 – Строительство профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций
Нижний Новгород
2022
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет")
В.П. Сучков
ПРИМЕРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Часть 1.
Учебно-методическое пособие по дисциплине "Проектирование предприятий по производству строительных
материалов, изделий и конструкций"
к выполнению курсовых работ, проектов и выпускной квалификационной работы бакалавра
для обучающихся по направления 08.03.01 – Строительство профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций
Нижний Новгород
ННГАСУ
2022
УДК 666.97.035.55
Сучков В.П. Примеры технологических расчетов в курсовом и дипломном проектировании. Часть 1.: учеб.-метод. пос. / В.П. Сучков; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т -Н.Новгород: ННГАСУ, 2022. -51с.: ил. – Текст : электронный.
В учебно-методическом пособии приведены примеры технологических расчетов отдельных тепловых установок, цехов по производству бетонной смеси и железобетонных изделий по различным технологиям.
Методические указания могут быть использованы как при выполнении курсовой работы по дисциплинам “Теплотехническое оборудование предприятий строительной индустрии”, "Проектирование предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций", а также при выполнении отдельного раздела "Тепловые установки" в выпускной квалификационной работе бакалавра.
© В.П. Сучков, 2022 © ННГАСУ, 2022
|
С О Д Е Р Ж А Н И Е |
|
1. |
Пример расчета бетоносмесительного цеха ..................................... |
3 |
2. |
Пример подбора типового бетоносмесительного узла .................... |
13 |
3. |
Пример расчета конвейерной линии по производству |
|
|
наружных стен ................ |
15 |
4. |
Пример расчета конвейерной линии отделки .................................. |
23 |
5. |
Пример расчета щелевой камеры ...................................................... |
26 |
6. |
Расчет внутрицеховых складов ......................................................... |
30 |
7. |
Расчет потребности форм на конвейерной линии и |
|
|
площади для складирования и переоснастки форм ................. |
35 |
8. |
Пример расчета агрегатно-поточной линии по производству |
|
|
предварительно напряженных плит пустотного настила ........ |
38 |
|
Список использованных источников ............................................. |
50 |
-3-
1. Пример расчета бетоносмесительного цеха
Задание на проектирование:
Бетоносмесительный узел обеспечивает бетонной смесью цех по производству предварительно напряженных многопустотных плит перекрытий производительностью 65000 м3 бетона в год. Требуется рассчитать и выбрать необходимое количество и марку бетоносмесителей и дозаторов к ним, а так же определить количество и вместимость расходных бункеров материалов для изготовления бетонной смеси.
Решение:
1.1. Предварительно напряженные многопустотные плиты перекрытий изготавливаются по агрегатно-поточной технологии из тяжелой бетонной смеси
следующего состава, кг/м3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вода (В) |
|
- |
|
180; |
|
|
|
|
|
цемент (Ц) |
|
- |
|
300; |
|
|
|
|
|
песок кварцевый (П) |
- |
|
700; |
|
|
|
||
|
щебень гранитный (Щ) |
|
|
|
|
|
|
||
|
с Нкр=20 мм |
- |
|
1320; |
|
|
|
||
|
жесткость смеси, с |
- |
|
30. |
|
|
|
||
1.2. Режим |
работы |
бетоносмесительного |
цеха |
определяется |
по |
||||
ОНТП 07-85 [1] с учетом технологии изготовления изделий и составляет: |
|
||||||||
- номинальное количество рабочих суток в году |
|
- |
260; |
|
|||||
- расчетное количество рабочих суток в году |
|
|
- |
253; |
|
||||
- количество рабочих смен в сутки |
|
|
|
- |
2; |
|
|||
- продолжительность рабочей смены в часах |
|
|
- |
8. |
|
||||
1.3. Оборудование бетоносмесительного цеха располагается по высотной |
|||||||||
схеме в типовых секциях с размерами |
|
в |
плане |
6х12 |
м. |
Для |
|||
приготовления |
бетонной |
смеси |
принимаются |
цикличные |
смесители |
||||
принудительного действия. |
В типовой |
секции |
6х12 м |
должно |
|||||
располагаться 2 смесителя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-4- |
|
|
По ОНТП 07-85 [1] принимаем: |
|
|
- число замесов в час при приготовлении жестких |
|
|
тяжелых бетонных смесей с автоматизированным |
|
|
дозированием составляющих в смесителях прину- |
|
|
дительного действия |
- |
35; |
- наименьший угол наклона к горизонту течек |
|
|
и стенок бункеров, град |
- |
60; |
- часовой коэффициент неравномерности |
|
|
выдачи бетонной смеси |
- |
0,8; |
- коэффициент выхода тяжелой бетонной смеси |
- |
0,67; |
- запас материалов в расходных бункерах |
|
|
заполнители, час |
- |
1...2; |
цемент, час |
- |
2...3; |
- число бункеров (отсеков) для заполнителей и |
|
|
цемента в одной секции бетоносмесительного |
|
|
цеха (отделения) для: |
|
|
смесителей с объемом готового |
|
|
замеса 500 л и менее |
|
|
щебень |
- |
2; |
песок |
- |
2; |
цемент |
- |
2; |
смесителей с объемом готового |
|
|
замеса более 500 л |
|
|
щебень |
- |
4; |
песок |
- |
2; |
цемент |
- |
2. |
1.4. Количество бетоносмесителей, необходимых |
для |
выполнения |
годовой программы бетоносмесительного цеха, определяется по формуле [2]
Z |
П год К р |
Т г t 1 К1 Q |
-5-
где П год - годовая производительность формовочного цеха, м3/год;
φ- коэффициент, учитывающий потери бетонной смеси при
|
|
транспортировании и объем некондиционных изделий . |
|
|
В соответствии с ОНТП 07-85 [1] потери бетонной смеси |
|
|
при транспортировании составляют 1,5 %, а объем некон- |
|
|
диционных изделий – 0,7 %. Таким образом, суммарные |
|
|
потери бетонной смеси составят 2,2 %, а φ=1,022; |
К р |
- |
коэффициент резерва производства. В соответствии с |
|
|
указаниями [2] К р =1,15...1,25; |
Т ном - |
номинальное количество рабочих суток в году. |
|
|
|
По [1] Т г =260 дней; |
t |
- количество рабочих часов в сутки. По [1] t =16 часов; |
|
Ψ- коэффициент, учитывающий неравномерность потребления и выдачи товарной бетонной смеси. По [1] Ψ =0,8. Если при проектировании бетоносмесительного цеха производство товарной бетонной смеси не предусматривается, то Ψ =1,0.
Ψ1 - |
коэффициент, учитывающий неравномерность потребления |
|||||||
|
|
и выдачи бетонной смеси. По [1] Ψ1 =0,5…0,8; |
||||||
К1 |
- |
коэффициент использования оборудования в смену. |
||||||
|
|
В соответствии с рекомендациями [2] К1 =0,85; |
||||||
Q |
- |
производительность бетоносмесителя, м3/час. |
||||||
Производительность |
бетоносмесителя, |
м3/час, |
определяется по |
|||||
формуле [2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
Vсб n μ kи |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
||
или |
|
|
Q |
Vгз n kи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1000 |
|
|
|
||
где Vсб |
- объем смесительного барабана по загрузке, л; |
|||||||
-6-
Vгз - объем готового замеса, л;
n- число замесов в час;
μ- коэффициент выхода бетонной смеси. В соответствии с
ОНТП 07-85 [1] |
для тяжелой бетонной смеси (см. с. 4 |
настоящих "Методических указаний") - μ =0,67; |
|
kи - коэффициент |
использования оборудования в час. |
|
Учитывая рекомендации [2] kи =0,91. |
Число замесов в час, n , определяется по ОНТП 07-85 [1] в зависимости
от вида смеси (тяжелая или легкая), от объема смесительного барабана и реологических характеристик смеси (подвижная или жесткая). Однако качество перемешивания (а, в конечном счете и качество изделия) в сильной степени зависит от продолжительности перемешивания, т.е. от числа замесов в час.
Нормы ОНТП 07-85 [1] при расчете бетоносмесительных цехов рекомендуют принимать при изготовлении жесткой бетонной смеси в смесителях принудительного перемешивания 35 замесов в час. Опыт работы передовых предприятий показывает, что при таком количестве замесов обеспечить качественное перемешивание смеси невозможно. Представляется более логичным число замесов в час определять расчетным путем по формуле [2]
n 3600
t t1 t2 t3
где t - время загрузки смесителя. Учитывая рекомендации [2] t =25 с.;
t1 - продолжительность перемешивания, с. Принимается в соответствии с рекомендациями [2, 3, 4] в зависимости от объема смесительного барабана и реологических характеристик бетонной смеси. При перемешивании жестких
бетонных смесей в смесителях принудительного перемешивания |
t1 =50…150 с; |
||
t2 |
- |
время разгрузки смесителя, с. По [2] t2 =35 с.; |
|
t3 |
- |
время возврата барабана (для смесителей гравитационного |
|
|
|
перемешивания с наклоняющимся барабаном), с. |
t3 =10...15 с. |
|
|
|
-7- |
|
|
|
|
1.5. Для приготовления |
смеси |
принимаем |
цикличный |
смеситель |
|||
принудительного |
действия |
с |
объемом |
смесительного барабана по |
|||
загрузке Vсб =750 л |
и объемом готового замеса Vгз |
500 л. |
|
||||
1.6. Число замесов в час по ОНТП 07-85 [1] nчас =35. Число замесов в час |
|||||||
по расчету при времени перемешивания |
t1 в соответствии с рекомендациями |
||||||
[2] для жесткой |
бетонной смеси |
и объеме |
готового замеса |
Vгз 500 л |
|||
t1 120 с : |
|
|
|
|
|
|
|
n |
3600 |
20 |
25 120 35 |
Для дальнейших расчетов принимаем n =20 замесов в час. 1.7. Производительность смесителя, м3/час, составит:
Q 500 20 0,91 9,1 м3/час
1000
1.8. Число смесителей для выполнения годовой программы составит:
Z |
65000 1,022 1,25 |
3,79 |
253 16 1 0,7 0,85 9,1 |
Принимаем 4 цикличных смесителя принудительного действия СБ-146.
Таким образом, бетоносмесительный цех представляет собой высотное здание, состоящее из двух секций с размерами в плане 6х12 м каждая. В каждой секции располагается два смесителя. Каждая секция оснащена двумя бункерами для хранения оперативного запаса цемента, двумя бункерами для песка и двумя бункерами для хранения крупного заполнителя (щебня). Общая площадь,
занимаемая двухсекционным бетоносмесительным цехом составляет 2 х 6 х 12 = 144 м2 .
-8-
Таблица 1.1 - Техническая характеристика смесителя СБ-146 [3]
Наименование показателя |
Численное |
|
значение |
|
|
Вместимость по загрузке, л |
750 |
Объем готового замеса, л |
500 |
Наибольшая крупность заполнителя, мм |
70 |
Установленная мощность, КВт |
22 |
Давление в пневмосистеме, МПа |
0,4...0,6 |
Габаритные размеры, мм |
|
длина |
2500 |
ширина |
2330 |
высота |
1800 |
Масса, кг |
2750 |
1.9. Для дозирования компонентов бетонной смеси приняты автоматические весовые дозаторы цикличного действия.
1.9.1. Для дозирования цемента принят автоматический весовой дозатор цикличного действия ДЦ-200Д.
Количество цемента, которое необходимо отдозировать для приготовления 500 л (0,5 м3) бетонной смеси составляет
Цвз Ц Vгз 300 0 ,5 150 кг
и по своей массе находится в пределах взвешивания приня-
того дозатора. Принят один весовой дозатор, обслуживаю-
щий 2 бункера цемента (в каждой секции).
1. 9.2. Для дозирования мелкого заполнителя принят автоматический весовой дозатор цикличного действия 6.004.АД-500-БП.
Количество кварцевого песка, которое необходимо отдозиро-
вать для приготовления 500 л (0,5 м3) бетонной смеси составляет
Пвз П Vгз 700 0 ,5 350 кг
и по своей массе находится в пределах взвешивания принятого