до рабочей
температуры;
tВ — время выгрузки битума, мин:
где ? — объемная масса битума, ?=1т/м3;
Q — часовая производительность смесителя, т/ч;
? — процентное содержание битума в смеси.
2 Расчет количества котлов.
где ПБ — суточная потребность в битуме, т/сутки;
kП — коэффициент неравномерности потребления битума, kП=1,2.
Выбираем тип агрегата:
Таблица 4. Тип агрегата и его характеристики.
|Тип |Рабочий |Установленная мощность,|Расход |Производи|
|агрегата|объем, л |кВт |топлива, |-тельност|
| | | |кг/ч |ь, т/ч |
| | |э/дв. |э/нагр. | | |
|ДС-91 |30000?3 |35,9 |90 |102,5 |16,5 |
Расчет склада и оборудования для подачи минерального порошка.
Для подачи минерального порошка используют два вида подачи:
механическую и пневмотранспортную. Для механической подачи минерального
порошка до расходной емкости применяют шнеко-элеваторную подачу.
Применение пневмотранспорта позволяет значительно увеличить
производительность труда, сохранность материала, дает возможность
подавать минеральный порошок, как по горизонтали, так и по вертикали.
Недостаток — большая энергоемкость. Пневматическое транспортирование
заключается в непосредственном воздействии сжатого воздуха на
перемещаемый материал. По способу работы пневмотранспортное
оборудование делится на всасывающее, нагнетательное и всасывающе-
нагнетательное. В общем случае пневмотранспортная установка включает
компрессор с масло- и влагоотделителем, воздухопроводы, контрольно-
измерительные приборы, загрузочные устройства подающие материал к
установке, разгрузочные устройства и системы фильтров. Для
транспортирования минерального порошка пневмоспособом используют
пневмовинтовые и пневмокамерные насосы. Пневмовинтовые насосы
используют для транспортирования минерального порошка на расстояние до
400 м. Недостаток — низкий срок службы быстроходных напорных шнеков.
Камерные насосы перемещают минеральный порошок на расстояние до 1000 м.
Могут применяться в комплекте с силосными складами. Включают в себя
несколько герметично закрытых камер, в верхней части которой имеется
загрузочное отверстие с устройством для его герметизации. В состав
линии подачи входит склад, оборудование, обеспечивающее перемещение
минерального порошка от склада до расходной емкости и расходная
емкость.
1 Расчет вместимости силоса в склад.
Рекомендуется хранить минеральный порошок в складах силосного типа с
целью избежания дополнительного увлажнения, которое приводит к
комкованию и снижению его качества, а также к затруднению
транспортирования. Потребная суммарная вместимость силосов склада SVс,
м3 составляет:
где GП — масса минерального порошка;
?П — плотность минерального порошка, ?П=1,8 т/м3;
kП — коэффициент учета геометрической емкости, kП=1,1…1,15.
Количество силосов рассчитывается по формуле:
где VC — вместимость одного силоса, м3; V=20, 30, 60, 120.
2 Расчет пневмотранспортной системы.
Для транспортирования минерального порошка до расходной емкости
принимается механическая или пневматическая система.
Для транспортирования минерального порошка можно использовать
пневмовинтовые или пневмокамерные насосы. Подача в пневмотранспортную
установку сжатого воздуха осуществляется компрессором. Потребная
производительность компрессора QК, м3/мин, составляет:
где QВ — расход, необходимый для обеспечения требуемой
производительности пневмосистемы, м3/мин.
где QМ — производительность пневмосистемы, QМ = 0,21?QЧ = 0,21?34,6
= 7,3, т/ч, QЧ — часовая производительность АБЗ;
µ — коэффициент концентрации минерального порошка, µ=20…50;
?В — плотность воздуха равная 1,2 кг/м3.
Мощность на привод компрессора NК, кВт:
где ?=0,8 — КПД привода;
Р0 — начальное давление воздуха, Р0=1 атм;
РК — давление, которое должен создавать компрессор, атм.
где ?=1,15…1,25;
РВ=0,3 атм;
РР=НПОЛ+1 — рабочее давление в смесительной камере подающего
агрегата, атм, НПОЛ — полное сопротивление пневмотранспортной системы,
атм;
где НП — путевые потери давления в атм;
НПОД — потери давления на подъем, атм;
НВХ — потери давления на ввод минерального порошка в
трубопровод, атм.
Путевые потери давления:
где k — опытный коэффициент сопротивления:
где vВ — скорость воздуха зависит от µ; при µ=20…50 соответственно
vВ=12…20 м/с;
dТР — диаметр трубопровода, м:
? — коэффициент трения чистого воздуха о стенки трубы:
где ? — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с, ?=14,9?10-
6.
LПР — приведенная длина трубопроводов, м:
где SlГ — сумма длин горизонтальных участков пневмотрассы, м,
SlГ=3+3+4+4+20+20=54;
SlПОВ — длина, эквивалентная сумме поворотов (колен), м,
SlПОВ=8?4=32 (каждое колено принимаем равным 8 м);
SlКР — длина, эквивалентная сумме кранов, переключателей. Для
каждого крана принимают 8 м, SlКР=8?2=16;
Потери давления на подъем:
где ??В — 1,8 кг/м3 — средняя плотность воздуха на вертикальном
участке;
h — высота подъема материала, м. Принимается 12…15 м, в
зависимости от типа асфальто-смесительной установки.
Потери давления при вводе минерального порошка в трубопровод:
где ? — коэффициент, зависящий от типа загрузочного устройства. Для
винтовых насосов следует принимать ? = 1, для пневмокамерных ? = 2;
vВХ — скорость воздуха при вводе минерального порошка в
трубопровод, м/с:
?ВХ — плотность воздуха при вводе минерального порошка, кг/м3:
Тогда:
По формуле (29) находим NК:
На основании проведенного расчета производится подбор подающего
агрегата по табл. 11 [4].
Таблица 5. Тип подающего агрегата и его характеристики.
|Тип и |Производи|Дальность |Расход |Диаметр |Установленн|
|марка |-тельност|транспортирования,|сжатого |трубопровод|ая |
|насоса|ь, м3/ч |м |воздуха |а, мм |мощность, |
| | | | | |кВт |
| | |по |по | | | |
| | |горизонт|вертикал| | | |
| | |али |и | | | |
|К-2305|10 |200 |35 |22 |100 | |
Расчет механической системы подачи минерального порошка.
Механическая система представлена в виде шнеко-элеваторной подачи.
Подающий агрегат — шнек.
Производительность шнека QШ, т/ч составляет:
где ? — коэффициент заполнения сечения желоба, ?=0,3;
?М — плотность минерального порошка в насыпном виде, ?М=1,1
т/м3;
DШ — диаметр шнека, принимаем 0,2 м;
t — шаг винта, t=0,5DШ=0,1 м;
n — частота вращения шнека, об/мин ;
kН — коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера, kН=1.
Мощность привода шнека N, кВт определяется по формуле:
где L —длина шнека, м L=4 м;
? — коэффициент, характеризующий абразивность материала, для
минерального порошка принимается ?=3,2;
k3 — коэффициент, характеризующий трансмиссию, k3=0,15;
VМ=t?n/60= 0,1 — скорость перемещения материала, м/с;
?В — коэффициент трения, принимаемый для подшипников качения
равным 0,08;
qМ=80?DШ=16 кг/м — погонная масса винта.
Производительность элеватора QЭ, т/ч определяется из выражения:
где i — вместимость ковша, составляет 1,3 л;
? — коэффициент наполнения ковшей материалом, ?=0,8;
t — шаг ковшей, м (0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,63);
vП=1,0 м/с — скорость подъема ковшей.
Необходимая мощность привода элеватора:
где h — высота подъема материала, м, принимается 14 м;
kК — коэффициент, учитывающий массу движущихся элементов,
kК=0,6;
А=1,1 — коэффициент, учитывающий форму ковша;
С=0,65 — коэффициент, учитывающий потери на зачерпывание.
Таблица 6. Тип элеватора и его характеристики.
|Тип |Ширина |Вместимост|Шаг |Скорост|Шаг |Мощность|Произво-|
|элевато|ковша, |ь ковша, л|ковшей,|ь цепи,|цепи, |, кВт |дительно|
|ра |мм | |мм |м/с |мм | |сть м3/ч|
|ЭЦГ-200|200 |2 |300 |0,8…1,2|100 |2,0 |12…18 |
| | | | |5 | | | |
8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде.
1 Расчет потребного количества электроэнергии.
Потребное количество электроэнергии NЭ, кВт определяется:
где kС — коэффициент, учитывающий потери мощности, kС=1,25…1,60;
SРС — суммарная мощность силовых установок, кВт;
SРВ — то же, внутреннего освещения, кВт,
SРВ=5?269,89+15?318+9?132+20?72=8,75;
SРН — то же, наружного освещения, кВт,
SРН=1?644+3?837+5?50=3,41;
Примечание: нормы расхода электроэнергии на 1м2 берем по табл. 12
методических указаний.
cos?=0,75.
2 Определение общего расхода воды.
Общий расход воды определяется по формуле, м3:
где КУ=1,2;
КТ=1,1…1,6;
ВП — расход воды на производственные нужды, м3/ч, ВП=10…30;
ВБ — расход воды на бытовые нужды, потребление, м3/ч, ВБ=0,15…0,45.
8.3. Определение расхода воды на восстановление запаса в пожарном
резервуаре, ВПОЖ, м3/ч.
Расход ВПОЖ определяем по формуле:
где qПОЖ=5…10 л/с;
Т — время заполнения резервуара, Т=24 ч.
8.4. Определение диаметра трубы водопроводной сети, dТР, м.
где V — скорость движения воды, V=1,0…1,5 м/с.
Принимаем диаметр трубы водопроводной сети равный 0,10 м.
9. Технологическая схема приготовления модифицированного битума.
Сама схема приводится в конце РПЗ. Модифицированный битум —
органическое вяжущее, полученное путем смешивания битума с сыпучим
модификатором и маслом. Его приготавливаю с целью получения
органического вяжущего с наиболее лучшими характеристиками (прочность,
морозостойкость, пластичность и др.) по сравнению с обычным битумом.
Назначение масла — понизить эластичность битума, что повышает его
сопротивление воздействию отрицательных температур. Сыпучий модификатор
повышает прочностные характеристики битума и его сдвигоустойчивость.
В технологическую схему приготовления модифицированного битума
входят такие элементы как емкости для хранения материалов (масла,
битума); емкость для хранения готового модифицированного битума;
дозатор масла; четыре насоса; ленточный конвейер; диспергатор; дозатор.
Масло из емкости подается в дозатор при помощи насоса. Из дозатора
масло поступает в диспергатор. В него же по ленточному конвейеру
подается сыпучий модификатор и из емкости битум. Для того чтобы все это
качественно перемешать, необходимо затратить 6-8 часов. Поэтому для
ускорения процесса перемешивания в технологическую схему включен
дезинтегратор. С помощью насоса из диспергатора в дезинтегратор
подается смесь битума с маслом и сыпучим модификатором. Потом эта
смесь, прошедшая обработку в дезинтеграторе, снова подается в
диспергатор, где опять подвергается перемешиванию. И так этот цикл
повторяется в течение часа, после чего мы получаем модифицированный
битум. Его мы можем по битумопроводам подавать на разлив в битумовозы,
а при их отсутствии в емкость.
Литература.
1. Проектирование производственных предприятий дорожного
строительства: уч. пособие для ВУЗов: Высшая школа, 1975. –351 с.
2. Асфальтобетонные и цементобетонные заводы: Справочник/ В. И.
Колышев, П. П. Костин. – М.: Транспорт, 1982. –207 с.
3. Вейцман М. И., Соловьев Б. Н. Битумные базы и цехи. – М.:
Транспорт, 1977. –104 с.
4. Проектирование АБЗ: Методические указания/ М. Аннабердиев. –
Ростов-на-Дону, 1972. –17 с.
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
H
R
L
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
8AC=>: 2. !E5<0 1;>:0.
Рисунок 2. Схема блока.
Рисунок 1. Размеры склада.
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
3200
1
2
3
4
5
12,100
6
7
8
14,000
10,000
4,800
0,000
1,500
-2,000
L
2300
7000
1. Силос
2. Донный выгружатель
3. Нижний шнек
4,5 Реверсивный привод
6. Элеватор
7. Верхний шнек;
8. Расходная емкость.
Схема 1. Схема подачи минерального порошка шнеком и элеватором
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
масло силиконовое
Д
ДСТ
6
1
5
1. Рабочая емкость;
2. Расходная емкость;
3. Электронагреватель;
4. Дезинтегратор;
5. Лопастные мешалки;
6. Винтовой конвейер;
7. Насос;
8. Вентилятор.
2
3
4
8
7
Схема 2. Приготовление модифицированного битума.
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
111774 РПЗ
Лист
111774 РПЗ
Лист
-----------------------
111774 РПЗ
Лист
|
