1.5.3.Расчет потребности в сжатом воздухе

Компрессорное отделение на асфальтобетонных заводах обеспечивают сжатым воздухом выполнение следующих операций: распыление топлива через форсунки, работу пневматических инструментов, пневмотранспортирование минерального порошка, работу систем автоматики.

Суммарная потребность в сжатом воздухе на АБЗ:

V = V₁ + V₂ + V₃ = 16,8 +11,37 +11,84 =40,01 м³/мин , (1.49)

где V₁ - расход сжатого воздуха на распыление топлива у форсунок; V₂- то, же на пневматический транспорт минерального порошка; V₃ -то, же на работу пневматических инструментов.

Расход сжатого воздуха на распыление топлива у форсунок:

V₁ = 0,02* n* v₁ *q_Ф*К= 0,02* 4*0,7*300*1=16,8 м³/мин, (1.50)

где v₁ - удельный расход воздуха на распыление топлива форсункой (v₁=0,7-1,0 м³/кг топлива);

n - количество форсунок различного типа, работающих на заводе (n = 4, т.к. количество смесителей - 2);

q_ф - расход топлива форсунками за 1 час работы, кг (q_ф= 300 кг/ч);

К - коэффициент одновременности, равный при работе двух форсунок 1,0;

Расход сжатого воздуха на пневматический транспорт минерального порошка определяют по формуле:

V₂ = 0,02*Q / (3,6 * γ * μ) =0,02*140*1000/(3,6*1,8*38) = 11,37 м³/мин, (1.51)

где Q - производительность пневмоустановки, т/ч (Q=140 т/ч);

γ – плотность воздуха, кг/м³ (для нагнетающих устройств γ = 1,8 кг/м³);

μ - массовая концентрация смеси порошка с воздухом, кг/кг (μ = 38).

Расход сжатого воздуха на работу пневматических инструментов:

V₃ = ∑(v_м *n_м* К) = 1,6*2*1+1*2*1+1,7*2*1+1,2*3*0,9= 11,84 м³ / мин, (1.52)

где v_м – расход воздуха, равен 2-3,5м3/мин (определяется из технической характеристики механизма);

nм – количество механизмов данного типа;

К – коэффициент одновременности.

Расчетный суммарный расход сжатого воздуха составит:

Vр = К_n*[0,02*(V₁+V₂+V₃)]=1,6*[0,02*(16,8 +11,37 +11,84)] =1,28 м³/мин, (1.53)

где К_Н - коэффициент учитывающий потери воздуха в компрессоре и воздуховоде

(К_n=1,6).

Потребность Vр может быть покрыта либо одним компрессором, либо несколькими.

Для стационарных АБЗ следует применять стационарные компрессоры.

Приближенный диаметр воздухопровода может быть определен по формуле:

d_ср= 3,18√V_в^расч, см, (1.54)

где d_ср – внутренний диаметр трубопровода, см

V_в^расч- количество воздуха, проходящего по расчетному участку трубопровода, м³/мин

Длину трубопровода принимаем самостоятельно.

Длина воздухопровода принимается 200 м. Внутренний диаметр трубы 46 мм.

Принимаем компрессор марки ВК - 3/6, с производительностью 3 м³ /мин

1.5.4. Расчет потребности в воде

На АБЗ вода расходуется на различные нужды: хозяйственно-питьевые, бытовые, производственные и противопожарные.

Общий расход воды за смену:

Q=q₁+q₂+q₃+q₄, (1.55)

где q1, q2, q3, q4 - расход воды соответственно на питьевые, бытовые, производственные и противопожарные нужды.

Сменная потребность в воде на хозяйственно-питьевые нужды равна:

q_l=р*n*Кн = 29*25*3 =2175л/смену, (1.56)

где р - количество работников на заводе (р = 24-29 человек);

n - норма потребности в воде на хозяйственно- питьевые нужды на одного работника, принимается равной 25л/смену;

Кн - коэффициент неравномерности водопотребления, равный 3.

Расход воды на бытовые нужды определяют по формуле:

q₂= m_l * n_l + m₂ * n₂ = 4 * 200 + 3 * 500 = 2300 л/смену, (1.57)

где m₁,m₂ - количество кранов и душевых сеток (m1=3-4, m2=3);

n₁ - норма воды на один кран, равная 180-200л/смену;

n₂ - норма воды на одну сетку, равная 500л/смену.

Производственный расход воды может состоять из расхода воды на промывку каменных материалов, поливку территории с целью обеспыливания, приготовление эмульсий, мойку машин и др.

Расход воды на промывку щебня, гравия, песка можно определить по формуле:

V₁ =v₁*q_cм =1000*100= 100000 л/смену, (1.58)

где v1 - удельный расход воды, л, на промывку 1 м³ каменного материала, который в зависимости от степени загрязненности материала изменяется от 500 до 1500 л/м³;

qcм - производительность установки по промывке каменного материала, м³/смену (qcм = 70-130 м³/см).

Расход воды на поливку территории завода определяют по формуле:

V₂ = S*P/m = 2500*2/1 =2500л, (1.59)

где S - площадь, подлежащая поливке, м2;

Р - норма поливки 1 м² территории за сутки, равная 1,5-4 л/м² ;

m - число рабочих смен в сутках, m =2.

Расход воды на мойку автомобилей определяют по формуле:

V₃ =N * v₃ = 10 * 500 = 5000 л, (1.60)

где N - количество автомобилей (10-12);

v₃- норма расхода воды на мойку одного автомобиля (500 л).

Суммарный расход воды на производственные нужды равен:

q₃ = V₁ + V₂ + V₃ =100000 + 2500 + 5000 = 107500 л (1.61)

Расход воды на противопожарные нужды в литрах за смену для дорожных производственных предприятий с площадью территории менее 100 га определяют, принимая, что на территории предприятия в течение смены не может возникнуть более одного пожара, причем пожар должен быть ликвидирован максимум за 3 часа. При таких допущениях требуемый расход воды составляет 5 л/с.

Общий расход воды на тушение пожара:

q₄=3*3600*5=54000 л (1.62)

Суммарный расход воды за смену вычислим по формуле (1.55):

Q = 2175 + 2300+107500 + 54000 =165975л

Далее вычисляем расчетный расход воды по формуле:

Qp = Q*K1 *K2/(3600*T) = 165975* 1,1* 1,15/(3600*8) = 7,3 л/с , (1.63)

где K1 - коэффициент неравномерности в течение смены, равный 1,1 -1,6

К2- коэффициент, учитывающий утечку воды, равный 1,15 - 1,25;

Т - продолжительность смены (8,0 ч).

По величине Qp определяют необходимый диаметр водопроводной сети:

, (1.64)

где v - скорость течения воды в трубах, равная 1-1,5 м/с.

Окончательно выбираем трубу с условным проходом 100 мм и наружным диаметром 114 мм.

Для прирельсовых АБЗ источником водоснабжения является местная водопроводная сеть или скважины подземных вод. Выбор источника и определение качества воды рекомендуется ГОСТ 23732 -79 и ГОСТ 2874 - 82 на питьевую воду.