5.2. Выбор типа и расчёт количества вспомогательного оборудования.

К вспомогательному оборудованию относится оборудование, устанавливаемое на:

• участке подготовки сырья (растарочные установки, сушилка типа СГ, сушилка роторная вакуум-барабанная, смесители)

• участке переработки отходов (дробилка и линия для гранулирования пластмасс)

• участке механической обработки (сверлильный. токарный, фрезерный и т.п. станки)

Расчет растарочных установок в отделении растаривания сырья.

Сырьё прибывает на предприятие:

СКП 100% в мешках (0,05 м³)

ПП +15%СВ 100% в мешках (0,05 м³)

ПП 100% в мешках (0,05 м³)

УПС + 10%Т 100% в мешках (0,05 м³)

ПА+20% СВ 100% контейнерах (1 м³)

В данном производстве применяем ручные растарочные установки для сырья, прибывающего в мешках, и для сырья, прибывающего в контейнерах.

Растаренное сырьё хранится в цеховом складе сырья в количестве односуточного запаса, необходимого для работы цеха.

Расчёт растарочных установок для сырья прибывшего в мешках

Для сырья, поступившего в мешках, принимаем ручную растарочную установку для мешков производительностью 2 т/ч. Габариты установки L=4500 мм, B=2300 мм, Н=3100 мм.

Потребность в сырье на двое суток составляет:

т.,

где 253-количество рабочих дней в году при 2-х сменном режиме работы.

Время работы установки: ч

Принимаем одну ручную растарочную установку для мешков, работающую в одну смену.

Коэффициент использования растарочной установки: К_и.о.=

Расчет растарочных установок для сырья, поступившего в контейнерах.

Принимаем ручную растарочную установку для контейнеров, производительностью 0,5 т/ч. Габариты установки: L=1500мм, B=1500мм, H=3100мм.

Потребность в сырье на двое суток составляет:

т.

Время работы установки: =0,32 ч.

Принимаем одну ручную растарочную установку для контейнеров, работающую в одну смену.

Коэффициент использования растарочной установки: К_и.о.= =0,1.

Расчет площади растарочного отделения.

Габаритные размеры ручной растарочной установки для мешков:4500мм*2300мм

Габаритные размеры ручной растарочной установки для контейнеров:1500мм*1500мм

Для обслуживания растарочных установок необходимо предусмотреть площадку размерами: L=3000 мм, В=3000 мм.

S=(L•B)_РУмеш •n+ (L•B)_РУкон •n+(L•B)_обсл •n

S=(4,52,3)1+(1,51,5)1+(3,03,0)1=21,6 м²

Принимаем площадь растарочного отделения S=36 м²; (66) м²

Расчет количества сушилок.

При производстве литьевых изделий большое значение имеет предварительная сушка сырья. Качественные изделия получаются лишь в том случае, если влажность полимеров составляет не значительную величину, которая определяется технологическим процессом или технологическим регламентом.

Режимы сушки различных типов ПМ приведены в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1.

Наименование материала	Допустимая влажность, %	Температура сушки, ˚С	Время сушки, ч	Метод сушки
ПА	0,15	90±5	4,0-6,0	Вакуумная
ПП	0,1	80 ± 100	0,5-1,0	Воздушная
УПС	0,1	75 ± 5	1-2	Воздушная

Выбор типа и расчет количества воздушных сушилок.

1. Определим количество сырья, подлежащего сушке в год:

Q = (541,31+21,53) + (253,38 + 31,48) + (128,05 + 23,37) = 999,12 т

- Количество сырья, подлежащего сушке в сутки:

q = =3,95 т/сутки.

- Определяем массу сырья, высушиваемую в сушилке за одну операцию:

q_{суш.1моп.}=

где, - рабочий объём сушилки, м³

- насыпная плотность материала, г/см3;

(коэффициент использования объема сушилки).

Найдём плотность материала ПП+15%СВ:

ρ _{нас ПП} = 0,55 г/см³ (т/м³);

ρ _ист.ПП = 1,0 г/см³ (т/м³)

ρ _{ист.ПКМ} = 1,16 г/см³ (т/м³)

Насыпная плотность ПКМ:

0,64 г/см³ (т/м³)

Найдём плотность материала УПС+10%Т:

ρ _{нас УПС} = 0,6 г/см³ (т/м³);

ρ _{ист.УПС} = 1,1 г/см³ (т/м³)

ρ _{ист.ПКМ} = 1,12 г/см³ (т/м³)

Насыпная плотность ПКМ:

0,61 г/см³ (т/м³)

Найдём плотность материала ПП+1,2%TiO₂:

ρ _{нас ПП} = 0,55 г/см³ (т/м³);

ρ _ист.ПП = 1,0 г/см³ (т/м³)

ρ _{ист.ПКМ} = 1,1 г/см³ (т/м³)

Насыпная плотность ПКМ:

0,60 г/см³ (т/м³)

Предварительно примем сушилку СГ 300 .

q_суш( ) + ( ) +( ) = 0,518 т/операцию;

- Количество сырья на одyу операцию:

Количество операций в сутки операций

Производительность сушилки в сутки:

Q _сут. = = 8,28 т/сутки.

Определяем необходимое количество сушилок:

N _суш. = = 0,48

Выбираем 1 сушилку СГ-300. Сушилка работает 14 раз в сутки по 0,5часа. Итого 7 часов, то коэффициент загрузки СГ-300:

Выбор типа и расчет количества ваакумных сушилок.

1) Определим количество сырья, подлежащего сушке в год для ПА+20%СВ:

Q _{сыр.год} = 42,24 + 4,05 = 46,3 т

- Количество сырья, подлежащего сушке в сутки:

q _суш. = =0,18 т/сутки.

- Определяем график сушки сырья:

1 час – загрузка сырья и нагрев до 95°С.

6 часов – сушка сырья в сушилке.

1 час – охлаждение сырья в сушилке и выгрузка.

Итого цикл сушки:

1ч+6ч+1ч=8 часов.

- Исходя из принятого режима и длительности цикла, определяем количество циклов сушки в сутки (при 2-х сменном режиме работы):

= 2 принимаем 2 цикл/сутки.

- Принимаем следующий режим работы:

• в первую и вторую смены сушилка работает 8 часов.

Определяем массу ПКМ (т), высушиваемую в сушилке за одну операцию:

Насыпная плотность материала ПА+40% Мраморной муки:

ρ _{нас ПА} = 0,7 г/см³ (т/м³);

ρ _ист.ПА= 1,15 г/см³ (т/м³);

ρ _{ист.ПКМ}= 1,25 г/см³ (т/м³)

0,76 г/см³ (т/м³)

- Определяем массу сырья, высушиваемую в сушилке за одну операцию:

Предварительно выберем сушилку РВ 0,32 – 0,5ВК – 02

q_суш.оп = = 0,20 т/операцию;

- Определяем производительность сушилки в сутки:

Q _сут.= = 0,4 т/сутки.

Определяем необходимое количество сушилок:

N _суш.= = 0,45

Принимаем 1 сушилку РВ 0,32 – 0,5ВК – 02, работающую в 2 смены

.Коэффициент загрузки сушилки:

Выбор типа и расчет количества смесителей.

1. Определим количество сырья, подлежащего смешению в год:

Q _Изд= (541,31+21,53) + (253,38 + 31,48) + (128,05 + 23,37) = 999,12 т т

Принимаем смеситель фрезерно-лопастной скоростной центробежного типа ФЛ-0,16-24-01 с рабочим объемом 0,125 м², габариты: 1870мм×960мм×1390мм, установленная мощность 11 кВт.

- Количество сырья, подлежащего смешению в сутки:

q = = 3,94 т/сутки.

- Определяем массу сырья, высушиваемую в сушилке за одну операцию:

q_{суш.1моп.}=

где, - рабочий объём сушилки, м³

- насыпная плотность материала, г/см3;

(коэффициент использования объема сушилки).

q_{суш. Изд.1,2} = ( ) + ( ) +( )= 0,18 т/операцию;

- Количество сырья на одну операцию:

Время операции вместе с загрузкой и выгрузкой составляет 20 мин, следовательно, за один час совершается три операции.

За 1 час смешивается:

Q _час. = = 0,54 т/ч

Определяем время работы смесителя:

N _{рабочее} = = 7,3 ч

Исходя из расчетов, принимаем один смеситель с работой в одну смену.

Коэффициент использования смесителя:

Расчет оборудования для участка механической обработки.

Механической обработке подвергаются изделия, если невозможно получить в форме заданные формы изделия, в том числе отверстия и пазы.

В отдельных случаях механической обработке подвергаются детали, изделия, полученные в форме, но несоответствующие техническим условиям. Здесь предусматривается дополнительная механическая обработка.

Объем механической обработки зависит от сложности изделия, а так же годовой программы выпуска изделия.

Всего на участке обрабатывается около 10% изделий от годовой программы выпуска изделия.

Принимаем следующее распределение механической обработки по ее видам:

1. Зачистка мест обрезки литника: 1 – 2% от годовой программы выпуска;

2. Сверление отверстий: 2 – 3% от годовой программы выпуска;

3. Фрезерование: 2 – 3% от годовой программы выпуска;

4. Зачистка по контуру: 4 – 5% от годовой программы выпуска;

Для выполнения вышеперечисленных операций механической обработки применяем настольные станки механической обработки. Производительность одного станка, с учетом режима работы предприятия (2-х сменный режим работы) 33 т/год.

Для размещения оборудования и проведения операций механической обработки выпускаемых изделий предусматриваем участок механической обработки изделий.

Годовая программа выпуска для всех типов изделий в соответствии с материальным балансом составляет А = 914,79 т/год.

Рассчитываем количество и коэффициент использования сверлильного оборудования (станков):

N = , где

А – суммарная годовая программа производимых изделий, т/год;

0,02 – доля деталей, подвергающихся сверлению;

q_ст – производительность станка, т/год;

N_сверл. = = 0,7. Принимаем 1 станок 6902 ПМФ2.

Коэффициент использования станка

К_и.о. = N_расч. / N_прин. , где

N_расч. – расчетное количество станков, шт.;

N_прин. – принятое количество станков, шт.;

К_и.о. = = 0,7.

Рассчитываем количество фрезерных станков и коэффициент использования оборудования:

N_фрез. = = 0, 7. Принимаем 1 станок 1Д325.

Коэффициент использования станка: К_и.о. = = 0, 7.

Рассчитываем количество и коэффициент использования центробежных установок для зачистки изделий по контуру:

N_фрез. = = 1,72 шт. Принимаем 2 установку А52.00.000.

Коэффициент использования установок: К_и.о. = = 0,86.

Расчет оборудования для участка переработки отходов.

В зависимости от типа отходов материала предусматривают соответствующие методы переработки отходов. Образующиеся отходы могут быть возвратные и безвозвратные.

Возвратные отходы подлежат следующей переработке:

1) Дробление материала на дробилках типа ИПР (измельчитель пластмасс роторный);

2) Гранулирование на линиях ЛГП (линия гранулирования пластмасс) на базе дискового экструдера.

Для безвозвратных отходов необходимо предусматривать только дробление с последующим затариванием и продажей в качестве добавок в строительстве.

В соответствии с материальным балансом количество отходов в год составляет (по всем типам материалов):

Возвратные отходы (образующиеся): 82,43 т/год;

Безвозвратные отходы: 11,73 т/год;

Дроблению подвергается в год: 82,43 + 11,73 = 94,16 т/год;

Дроблению подвергается в сутки: =0,37 т/сутки;

Для проведения операции дробления отходов принимаем дробилку типа ИПР-150М с диаметром ротора по ножам 150 мм и производительностью 50 -150 кг/час. Принимаем производительность 60 кг/час

Определяем время работы дробилки в сутки:

Т_сут. = = 6,2 часа/сутки;

Принимаем одну дробилку типа ИПР-150М, работающую в одну смену.

Коэффициент использования оборудования: К_и.о. = = 0,4.

Для гранулирования образующихся возвратных отходов в объеме 82,43 т/год принимаем линию гранулирования пластмасс на базе дискового экструдера ЛГП-40 с производительностью 28 кг/час, с установочной мощностью 12 кВт.

Определяем количество сырья, подлежащего гранулированию в сутки:

Q_сут.гр. = = 0,32 т/сутки = 350 кг/сутки;

Время работы ЛГП-40 в сутки:

Т_ЛГП-40 = = 12,5 ч/сутки;

Принимаем одну линию ЛГП-40, работающую в одну смену.

Коэффициент использования оборудования: К_и.о. = = 0,78.

Результаты расчётов сводим в таблицу 5.2.2. «Характеристика всех видов основного и вспомогательного оборудования».

Таблица 5.2.2.

Характеристика всех видов основного и вспомогательного оборудования

Наименование оборудования	Марка	Количество Оборудования, шт.	Габариты, мм			Техническая характеристика	Общая мощность, кВт.
			L	B	H		Ед.	Всего
ТПА	KuASY 410/100	2	4900	1140	2080	Qмах=248 см3 Nмах=1000 кН	26,0	52,0
ТПА	KuASY 1800/400	5	8505	1660	2600	Qмах=885 см3 Nмах=4400 кН	105	525,0
ТПА	KuASY 260/100	11	4460	1200	1840	Qмах=178 см3 Nмах=1000 кН	23,0	253,0
ТПА	ДЕ 3127-63Ц1	9	3490	1000	1825	Qмах=105 см3 Nмах=550 кН	13,0	117,0
Растарочная установка	РУ для мешков	1	4500	2300	3100	2 т/час	0,7	0,7
Растарочная установка	РУ для контейнеров	1	1500	1500	3100	0,5 т/час	0,7	0,7
Сушилка вакуумная	РВ 0,32 – 0,5ВК – 02	1	3865	1100	2165	VРАБ=0,32 м3	1,5	1,5
Загрузчик		27					0,2	2,4
Сверлильный станок	6902 ПМФ2	1	2780	2050	1860	33 т/год	3,0	3,0
Токарный станок	1Д325	1	1980	1000	1155	33 т/год	3,0	3,0
Центробежная установка	А 52.00.000	2	4000	3000		33т/год	5,5	11,0
Дробилка	ИПР – 150 М	1	960	590	1410	60 кг/час	3,0	3,0
Линия гранулирования пластмасс	ЛГП – 40	1	4000	590	1770	28 кг/час	12,0	12,0
Зонд местного отсоса		27					1,1	13,2
Установка лок.очистки воздуха	УЛОВ 0,25-1	1	940	1070	1200	250-1000 м3/ч	1,1	2,2
Установка для регенерации катализатора		1	1820	1300	1700	Время регенерации 8-10 ч.	20,0	20,0