Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология изоляционных и отделочных материалов и изделий. Часть 1. Технология теплоизоляционных материалов. Учебное пособие
.pdf
Примечания. * Состав битумной пасты, % (в расчете на сухое вещество):
битум — 73,2; глина — 24,4; перлитовая пудра — 2,4.
** Для стеклоперлита применяется жидкое стекло с плотностью 1,25––
1,35 кг/м3.
*** В массу перлитобитума добавляется смола КМЦ в количестве 1,5 %
сверх 100 %.
Расчет шихты для производства известково-кремнеземистых изде-
лий производят исходя из следующих условий.
Основность массы:
в зависимости от вида сырья должна находиться в пределах
0,650,80;
содержание асбеста должно быть равно 20––25 % массы сухих ис-
ходных материалов.
Расход активной извести на 1 кг кремнеземистого компонента К
рассчитывают по формуле:
К = 0,933 С/S (SiO2+0.589 Al2O3), (17)
где SiO2, Al2O3 — содержание кремнезема и глинозема в сухом кремнеземистом материале (доли по массе).
Содержание сырьевых материалов по сухой массе 1 м3 изделий
определяется следующим расчетом:
известь гашеная — (18)
где:
К — расход активной извести на 1 кг кремнеземистого компонента,
кг/кг;
Аи — активность гашеной извести, Аи = 70 %;
–– средняя плотность изделий, кг/м3;
и
а –– содержание асбеста в 1 м3 изделий, кг.
известь негашеная комовая — Ик = , (19)
где Ак — активность негашеной комовой извести (может быть принята
равной 85 %).
31
Кремнеземистый компонент Рк= и — Иг — а. (20)
Расход воды на 1 м3 известково-кремнеземистых изделий Рв можно
вычислить по формуле:
Рв = ( 1 - ) ∙ 100 + 0,32 Ик∙ (21)
Расход сырьевых материалов на 1 м3 продукции с учетом влажно-
сти и потерь определяется из соотношения:
Рк = , (22)
где Рк — расход определяемого сырьевого компонента, кг;
Рс — содержание определяемого сырьевого компонента в сухой массе
1м3 изделий, кг;
W — влажность сырьевого компонента, %;
Пт — сумма технологических и транспортных потерь, %.
Расход материалов на 1 м3 ячеистого бетона или силиката опреде-
ляется по формулам:
V; (23)
Ри = Р
∙n; (24)
вяж
Рц = Р
— Ри; (25)
вяж
Ркр = Р
С; (26)
вяж
В = ( Р
+ Ркр) В/Т, (27)
вяж
где
— средняя плотность ячеистого бетона в сухом состоянии,
сух
кг/м3;
V — объем замеса ячеистой смеси с учетом «горбушки» и разрезки
массива, м3;
Кс — коэффициент увеличения массы в результате твердения
за счет связанной воды (ориентировочно равный 1,1);
Р
, Ри, Рц, Ркр , В — соответственно масса вяжущего, извести, цемента,
вяж
кремнеземистого компонента и воды, кг;
32
С –– число частей кремнеземистого компонента, приходящихся
на I часть вяжущего по массе (принимается по справочным
данным);
В/Т — водотвердое отношение. Могут приниматься следующие значения В/Т.
При литьевой технологии:
на песке –– 0,45—0,55;
на золе-уносе –– 0,55—0,65.
При вибро- и ударной технологии:
на песке –– 0,35—0,45;
на золе-уносе ––п 0,4—0,5.
При этом следует меньшие величины В/Т применять при больших
значениях и большие величины –– при меньших значениях плотности
продукции.
Для расчета расхода порообразователя предварительно находят
объем пор в ячеистом бетоне заданной объемной массы Пп по формуле:
Пп = 1 –( (28)
где ц — плотность цементного камня (ориентировочно принимается
равной 3000 кг/м3);
— плотность извести (ориентировочно принимается равной
и
2500 кг/м3);
— плотность кремнеземистого компонента (может быть принята для
кр
песка — 2650 кг/м3, для золы — 2000––2500 кг/м3);
В — объем воды, м3.
Расход порообразователя, кг, для получения расчетной пористости
1 м3 ячеистого бетона или силиката вычисляют по формуле:
Рп = (29)
где α — коэффициент использования порообразователя (принимается
равным 0,85);
К — выход пор (количество газа или объем пены, получаемых из 1 кг
порообразователя), л/кг;
К= 1390 л/кг при использовании алюминиевой пудры и К=20 л/кг при
использовании пенообразователей.
33
При определении потребности в сырье следует учитывать его
влажность, потери при транспортировании и технологические потери.
Эти величины по экспертным данным в соответствии с нормами технологического проектирования могут быть приняты следующими:
Влажность (%):
горных пород (в том числе перлитовой) — 5;
вермикулитового сырья — 10;
асбеста — 3––6;
глины — 10––20;
диатомита — 3––45;
песка — 6.
Содержание пустой породы (%):
в пемзе — 4;
в перлитовой породе — 3;
в вермикулитовом сырье — 10;
в асбесте (гали) — 1,5.
Потери при транспортировании (в %) — 1.
Технологические потери, не учтенные при подсчете производи-
тельности при производстве (%):
минераловатных изделий (потери синтетического связующего):
при распылении в камере волокноосаждения — 25;
при поливе с вакуумированием — 5––10;
известково-кремнеземистых изделий:
песка — 4;
асбеста — 2;
извести (потери с непогасившимися частицами) — 10.
ячеистых бетонов:
вяжущих — 1––2;
кремнеземистых компонентов — 2––5.
фибролитовых плит:
древесины — 1––2.
Руководствуясь данными табл. 3 и данными, полученными при
расчете расходов сырья на единицу продукции, определяют потребность проектируемого цеха в сырье и полуфабрикатах. Конечные результаты этих расчетов сводятся в таблицу по форме
табл. 9.
34
Таблица 9
№
п.п.
Наименование сырья
и полуфабрикатов
Единица
измерения
Расходы
в час
в смену
в
сутки
в
год
Данные о расходах сырья
2.3.3.5. Технологический процесс производства
Описание схемы технологического процесса должно быть деталь-
ным, но не излишне подробным. Главное внимание при описании схемы следует уделять движению исходных материалов и полуфабрикатов
по переделам, назначению каждой технологической операции и организации рабочих мест на каждом технологическом переделе, вопросам
контроля и автоматики: описывать устройство и принципы работы оборудования следует только в отдельных необходимых случаях при внесении в стандартное оборудование каких-либо конструктивных изменений или при использовании нестандартного оборудования.
2.3.3.6. Расчет и выбор основного
технологического и транспортного оборудования
В данном разделе приводится только технологический расчет обо-
рудования, без каких-либо конструктивных расчетов отдельных узлов
машины. Под технологическим расчетом оборудования понимается
определение производительности машины (или установки) и числа машин, необходимых для выполнения производственной программы по
данному переделу.
При выборе оборудования следует учитывать также качественную
характеристику сырья и требования, предъявляемые к конечному продукту после обработки сырья на данном агрегате или машине.
Оборудование рекомендуется рассчитывать в порядке установки
отдельных машин в технологическом потоке от подачи сырья до выхода готовой продукции. Если цех объединяет несколько отделений, то
расчет оборудования следует производить по отделениям. Такое условие не только упрощает расчеты, но позволяет более логично произвести их, устанавливает взаимосвязи отдельных машин в выполнении
технологических операций и в значительной степени исключает случаи
пропуска какого-либо механизма.
35
В конце расчета по паспортным данным должна приводиться крат-
кая характеристика (техническая) каждой машины.
При расчетах и выборе типов оборудования следует ориентиро-
ваться на машины, серийно выпускаемые отечественной промышленностью.
Общая формула для технологического расчета оборудования имеет
вид:
Пм = (30)
где Пм — количество машин, подлежащих установке;
Пт — требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу (принимается по табл. 2);
Пп — часовая производительность машин выбранного типоразмера;
Квн — нормативный коэффициент использования оборудования по
времени, принимается обычно равным 0,8––0,9 (для автоклавов может
быть принят 1,00) (см. 2.3.3.2).
Производительность оборудования должна определяться расчет-
ными методами, с использованием формул и диаграмм, приведенных в
учебниках, справочниках, нормалях проектных институтов и в других
аналогичных литературных источниках. Только при отсутствии методики для расчета производительности данного оборудования разрешается принимать ее производительность по паспортным (каталожным)
данным.
Если производительность минимального типоразмера серийно вы-
пускаемых машин данного назначения превосходит требуемую часовую производительность, то в этом случае расчетом определяется не
количество машин, а проектный коэффициент использования оборудования, который подсчитывается по формуле:
Квн = (31)
Производительность предприятий для производства теплоизоляци-
онных и акустических материалов определяется в большинстве случаев
производительностью печей, сушилок и других агрегатов тепловой обработки.
36
Методика расчета производительности основных тепловых агрега-
тов, применяемых в производстве теплоизоляционных материалов,
приводится ниже.
Производительность вагранки может быть определена по фор-
муле:
Рв = (32)
где Рв — производительность вагранки по расплаву, кг/ч;
V — удельный расход воздуха на 1 м2 сечения вагранки, м3/мин, принимается равным100 м3/мин на 1 м2;
F — площадь сечения вагранки в плоскости фурм, м2;
К — расход кокса, % от массы расплава;
L — расход воздуха на горение 1 кг кокса, м3;
L = (33)
н
где Q
— теплотворная способность кокса (колеблется от 28500 до
р
30200 кДж).
Расход кокса К при плавлении шихт на основе доменных шлаков
составляет 20––25 %, а на основе горных пород — 25––30 % от веса
расплава.
Производительность ванной печи определяется из формулы:
Р
где Р
— производительность ванной печи по расплаву, т/сут;
в.п.
= М∙Fв, (34)
в.п.
М — съем расплава с 1 м2 плавильного бассейна печи, т/м2∙сут;
Fв — площадь плавильного бассейна печи, м2.
Производительность камеры тепловой обработки минераловатных
изделий (кг/ч) на синтетических связующих определяется из соотношения:
Рк = , (35)
где L–– длина камеры, м;
37
τ –– продолжительность тепловой обработки изделий, мин;
γ –– средняя плотность изделий, кг/м3;
В — ширина камеры (принимается равной 2,1 м);
Н — толщина плит, м.
Продолжительность тепловой обработки различных видов минера-
ловатных изделий приведена в Приложениях 4, 5.
При производстве ряда теплоизоляционных материалов — керами-
ческих, изделий на основе перлита и вермикулита, асбестосодержащих
и некоторых других –– применяются туннельные печи и сушила.
Производительность туннельных печей и сушил определяется по
следующим формулам:
Пт = (36)
ε = nVв; (37)
n = , (38)
где Пт — производительность туннеля, м3/ч;
τ — продолжительность тепловой обработки изделий, ч;
ε — емкость туннеля, м3;
n — число вагонеток в туннеле, шт.;
Vв — объем изделий, загруженных на вагонетку, м3;
Lт — длина туннеля, м;
Lв — длина вагонетки, м.
Число необходимых туннелей m определяется из соотношения
m = . (39)
Могут быть приняты следующие размеры вагонеток: высота —
1,6––2,1, ширина 1––1,2 и длина 1,5—1,8 м.
Длина туннеля сушилок более 30 м нецелесообразна.
Тепловая обработка изделий из ячеистого бетона и известково-
кремнеземистых материалов производится в автоклавах.
Производительность автоклава (м3/год) определяется по следую-
щей формуле:
А=ВПТК1К2, (40)
где В — емкость автоклава по кубатуре загружаемых изделий;
П — суточная оборачиваемость автоклава;
38
К1 — коэффициент выхода готовой продукции (принимается равным
№ п.п.
Наименование и краткая
характеристика оборудования
Количество
Примечание
1
2
3
4
Дробилка щековая СМ-11А производитель-
ность 12––15 м3/ч, мощность электродвигателя 23,5 кВт
Ленточный конвейер горизонтальный (или
наклонный), ширина ленты 500 мм, длина 18
м, мощность электродвигателя 3,7 кВт
Элеватор ленточный Э-200-3 производитель-
ностью 17 м3/ч; высота элеватора 14 м; мощность электродвигателя 5 кВт
Бункер емкостью 15 м3, стальной
1
1
2
2
0,975);
К2 –– нормативный коэффициент использования оборудования во времени;
Т — количество рабочих дней в году.
2.3.3.7. Ведомость оборудования завода или цеха
В ведомости оборудования перечисляется все основное технологи-
ческое и транспортное оборудование, принятое в проекте к установке.
В ведомости указывается название, тип и краткая техническая характеристика оборудования (паспортная производительность и мощность
электродвигателя); для грузоподъемного оборудования дополнительно –– грузоподъемность, для ленточных конвейеров — длина (между
осями барабанов), для элеваторов — высота в габарите. Для бункеров
достаточно привести в ведомости их емкость и указать материал бункеров.
Составление ведомости оборудования следует производить в том
порядке, в каком машины устанавливают по технологическому потоку
в таблице по форме табл. 10.
Таблица 10
Ведомость оборудования
39
Оборудование, аналогичное по конструкции, но отличающееся,
например, длиной (ленточные конвейеры с шириной ленты 500 мм, но
различной длины) или типом (шаровая мельница СМ-15 и СМ-14)
и т.д., приводится в ведомости по отдельным позициям.
В графе «Примечание» указывается исполнение данной машины
(левое или правое) или какие-либо другие параметры и приспособления, оговоренные в паспорте оборудования, а также заводизготовитель.
Форма ведомости оборудования по табл. 10 соответствует требова-
ниям, предъявляемым при заказе оборудования.
2.3.3.8. Расчет потребности в энергетических ресурсах
Содержание этого раздела должно служить материалом для техни-
ко-экономической оценки проектируемого предприятия.
К энергетическим ресурсам относят топливо, пар, электроэнергию
и сжатый воздух, потребляемые для выполнения технологических операций.
Расчет расхода технологического топлива и пара производится по
укрупненным показателям на единицу готовой продукции предприятия.
Основными материалами для получения необходимых данных
должны служить нормы технологического проектирования предприятий данной отрасли промышленности, типовые или повторно используемые экономичные проекты и показатели, полученные на передовых
предприятиях, выпускающих аналогичную продукцию.
В отдельных случаях в курсовых проектах по технологическим
дисциплинам выполняются технологические расчеты с целью определения потребности в топливе и паре.
Вначале расход топлива следует определить в единицах условного
топлива, а затем перевести в натуральное топливо, если последнее указано в задании.
Расчет необходимого количества сжатого воздуха производится на
основании технологической характеристики и режима работы технологического оборудования, приведенных в предыдущем разделе пояснительной записки. При этом расчет потребности пара и топлива рекомендуется производить на единицу продукции, а затем, пользуясь
табл. 3, установить эту потребность в час, в смену, в сутки и в год.
При определении потребности в паре и сжатом воздухе следует
указать также их параметры: давление, температуру, относительную
влажность.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]