Производство керамики

   Г_Ч=2,58·1,055=2,72т

9)При транспортировании дробленного материала теряется 0,5%, следовательно должно поступать:

                                                           Г_Г=14148,24·1,005=14218,98т

   Г_Ч=2,72·1,005=2,73т

10)При дроблении глинистого материала теряется 1%, следовательно в дробилку должно поступать:

                                                           Г_Г=14218,98·1,01=14361,17т

   Г_Ч=2,73·1,01=2,75т

11)При транспортировании со склада теряется 0,5%, следовательно со склада должно поступать:

                                                           Г_Г=14361,17·1,005=14432,98т

   Г_Ч=2,75·1,005=2,76т

Расчет грузопотоков (расчет сырьевых материалов) при производстве керамзитового гравия.

 

 

Наименование грузопотоков	% потерь	В год, т	В час, т	В час, м³
Поступает на склад готовой  продукции	_	11360,96	2,08	4,16
Поступает на грохочение	1	11474,57	2,10	4,20
Выходит из комбинированной установки	1	11589,32	2,12	4,24
Выходит из тарельчатого гранулятора	1	13769,48	2,52	5,04
Поступает в тарельчатый  гранулятор:
Глина	1	13211,81	2,42	1,61
Вода		556,29	0,10	0,10
Добавка		139,07	0,025	0,04
Выходит из мельницы	1	13343,93	2,57	1,71
Транспортирование. Поступает  в бункера мельницы	0,5	13410,65	2,58	1,72
Поступает в сушильный  барабан	5+0,5	14148,24	2,72	1,81
Транспортир-е дробл. материала в бункер перед суш. барабаном	0,5	14218,98	2,73	1,82
Поступает на дробление	1	14361,17	2,75	1,83
Транспортирование со склада	0,5	14432,98	2,76	1,84

 

 

 

При подборе оборудования в ряде случаев необходимо знать  расход материалов (м³/ч), поэтому полученные значения расхода материалов (т/ч) целесообразно выразить в м³/ч, разделив каждый результат (т/ч) на насыпную плотность данного материала.

Глина

=1500 кг/м³=1,5 т/м³;

Керамзит 

=500 кг/м³ =0,5т/м³;

Добавка (лигносульфанаты)

=0,7 т/м³;

Вода

=1000 кг/м³=1,0 т/м³.

Для получения керамзита 11360,96 т/год  (22721,92 м³/год) требуется:

По массе: глины –13211,81 т/год;                          По объему: глины –8807,87 м³/год;

воды –556,29 т/год;                                                                      воды –556,29  м³/год;

добавки –139,07 т/год;                                                                  добавки –198,67 м³/год;

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Расчет основного технологического оборудования.

Расчет расходных  бункеров.

Бункера – саморазгружающиеся емкости для приемки и хранения сыпучих материалов – устанавливают  над технологическим оборудованием  для обеспечения его непрерывной  работы. Обычно бункера рассчитывают на 1,5-2-часовой запас материала.

 Форма и размеры  бункеров не стандартизированы  и принимаются в зависимости  от физических свойств  хранимых  материалов, требуемого запаса, способов  загрузки и выгрузки,  компановки  оборудования и пр.

Наибольшее  применение нашли бункера прямоугольного поперечного сечения. Обычно верхняя часть бункера имеет вертикальные стенки,  высота которых не должна превышать более чем в 1,5 раза размеры бункера в плане, нижнюю часть его выполняют в виде усеченной пирамиды с симметричными  или лучше с несимметричными наклонными стенками. Для полного опорожнения бункера угол наклона стенок пирамидальной части должен на 10-15° превышать угол естественного откоса загружаемого материала в покое и угол трения о его стенки.  Ребро двухгранного угла между наклонными стенками должно иметь угол наклона к горизонту не менее 45°, а при хранении влажного материала с большим содержанием мелких фракций - не менее 50° . Размеры выходного отверстия бункера должны превышать в 4-5 раз максимальные размеры кусков хранимого матери-яла и быть не менее 800мм.                                        

 Требуемый геометрический  объем бункера определяют по  формуле

 

где     П_Ч -- расход материала, м³/ч;

           n=2- запас материала

      η - коэффициент заполнения, принимается равным 0,85 - 0,9.

 

Определим  требуемый геометрический объем бункера  №1:

;

Определим  требуемый геометрический объем бункера  №2:

;

Определим  требуемый геометрический объем бункера  №3:

;

     Определим   требуемый геометрический объем бункера  №4:

.

Выбор дробильного  оборудования.

 Выбор типа и  мощности дробилок зависит от  физических свойств перерабатываемого  материала, требуемой степени дробления и производительности. Учитывают размеры максимальных кусков материала, поступающего на дробление, его прочность и сопротивляемость дроблению. Максимальный размер кусков материала не должен превышать 0,80-0,85 ширины загрузочной щели дробилки. На дробление поступает глины 1,83 м³/ч, следовательно принимаем валковую дробилку СМ-12, предназначенную для среднего дробления;

                                                    Мощность эл.двигателя-20 кВт;

Производительность-8-25 м³/ч;

L=2,2; b=1,6 м; h=0,8 м;

Масса-3,4 т.

 

Расчет помольного оборудования.

Помол глины и других материалов проводят сухим способом по открытому и замкнутому циклу. Последний предпочтителен в тех случаях, когда необходимо получить мтериал с высокой удельной поверхностью, а также когда измельчаемый материал отличается склонностью к агрегации /например, негашеная известь/ или измельчаемые компоненты сильно различаются по размалываемости.

Для классификации продукта при помоле по замкнутому циклу применяют центробежные и воздушно-проходные сепараторы. Последние обычно используют при помоле сырья с одновременной сушкой его горячими газами от обжиговых печей.

Выбор мельницы по потребности  цеха по помолу (т/ч) производят по данным (табл.3.II  прил.З затем проверяют ее фактическую производительность по формуле(1). Если производительность мельницы не совпадает с требуемой, то подбирается по расчету мельница, которая дает необходимую производительность.

  Q-производительность мельницы по сухому материалу, т/ч;

V- внутренний полезный объем мельницы, =50% от геометрического объема, м³;=>

V=0,5·4,05=2,025м³

Р=12,3 т - масса мелющих тел, т;

 k- поправочный коэффициент принимается равным 1,1 - 2,2 при помоле по замкнутому циклу;

b=0,038…0,04 -удельная производительность мельницы т/квт·ч полезной мощности;

q=0,91 - поправочный коэффициент на тонкость помола (остаток на сите № 0,08).

Производительность мельницы не совпадает с требуемой, поэтому  подбирается по расчету мельница, которая дает необходимую производительность.

Принимаем мельницу 1,5×1,6

 с внутренним диаметром  барабана = 1500мм;

 длиной барабана = 1690мм;

мощностью двигателя = 55 кВт;

производительностью = 6 т/ч;

массой мелющих тел = 12,3 т

 

 

Расчет сушильных  устройств.

 При влажности измельчаемых материалов более 2% сухой помол их значительно затрудняется; влажный материал налипает на мелющие тела и броневую футеровку, замазывает проходные отверстия межкамерных перегородок, что резко снижает производительность мельниц. Поэтому осуществляют помол с одновременной сушкой или предварительно материал высушивают в специальных сушильных аппаратах. При производстве керамзитовых  материалов наиболее широко применяют сушильные барабаны.                  

Сушильная производительность мельниц, сушильных барабанов и других установок определяется количеством испаряемой влаги. Ее обычно характеризуют удельным паронапряжением (количеством воды, испарямой 1м³ рабочего объема сушильного барабана, мельницы и т.п. за 1 ч). При расчете сушильных барабанов, шаровых мельниц, используемых для одновременного помола и сушки, удельную паронапряженносгь А принимают равной: при сушке глины - 20 - 40 кг/м³· ч;

Исходя из заданной производительности (количества воды, которую нужно удалить из материала за 1ч, кг) требуемый внутренний объем  сушильного барабана рассчитывают  по формуле:

 

 где W-количество влаги, удаляемой из материала за 1ч , кг;

        А - удельное паронапряжение, кг/м³·ч;

- масса материала, поступающего  в барабан, т/ч;

- масса материала, выходящего  из барабана, т/ч;

- начальная  относительная влажность  материала; %

- конечная относительная влажность  материала; %

                 W=5%                                                              A = 35% кг/м³                                                          

= 2,72                                                          = 20%

= 2,58                                                         = 15%                                                               

                                                         

Принимаем сушильный барабан объемом  15,4 м³;

Типа СМ; Размерами 1,4×10;

Производительностью 700 кг/ч;

Мощностью электродвигателя 6,0 кВт

Расход тепла на сушку, количество теплоносителя и его  температуру устанавливают теплоэнергетическими расчетами. Теоретически удельный  расход тепла в сушильных барабанах и мельницах на испарение I кг воды составляет 2690 кДж. На практике эта величина достигает 3500...5000 кДж из-за потерь с отходящими газами.

 

Расчет пылеосадительных систем.

 Обеспыливание отходящих  газов и аспирационного воздуха необходимо для уменьшения загрязнения пылью окружающей местности, создания нормальных санитарных условий в производственных помещениях, а также для повышения эффективности производства: возврат пыли сокращает расход сырья, топлива и электроэнергии.                          

Санитарными нормами  на проектирование промышленных предприятий регламентированы предельно допустимые концентрации пили в воздухе рабочих помещений до 1-10 мг/м³; в отходящих газах, выбрасываемых в атмосферу до 30 – 100 мг/м³. Наиболее жесткие требования предъявляютсятся к очистке воздуха и газов от пыли, содержащей двуокись кремния.

Для создания нормальных условий труда цехи по производству вяжущих веществ обеспечивают системами  искусственной и естественной вентиляции, герметизируют места, где происходит пылевыделение, осуществляют отсос /аспирацию/ воздуха от источников пылеобразовония /бункеров, течек, дробильно-помольных установок, элеваторов и т.п./

Очистку отходящих газов  и аспирационного воздуха до предельно  допустимых концентраций осуществляют в одно-, двух-, трех- и более ступенчатых пылеочистных установках. На первой ступени пылеочистки обычно устанавливают циклоны, на второй - батерейные циклоны и на последней – рукавные фильтры и электрофильтры.

Запыленность газов, выходящих из пылеулавливающих аппаратов при  осуществлении  в них подсоса воздуха или при утечке газов /работа под давлением/ определяют по формуле:

Пылеосадительная камера:

Z_ВХ=30  г/м³;  =0,1-0,2%;                                                            

 

Циклон:

Z_ВХ=25,15  г/м³;  =0,8-0,85%;       

Рукавный фильтр:

Z_ВХ=2,65  г/м³;  =0,95-0,98%;       

Электрофильтр:

Z_ВХ=0,06  г/м³;  =0,96-0,99%;         

Где Z_ВХ и Z_ВЫХ - запыленность газов до и после пылеулавливающего аппарата, г/м³;

-степень очистки (коэффициент полезного действия пылеосадительного аппарата,%)

 

Циклоны, батарейные циклоны, рукавные фильтры и электрофильтры подбирают по производительности, характеризуемой  количеством газа и воздуха, м³, которые можно очистить в них за I ч,

Количество аспирационного воздуха, отсасываемого от мельниц:

 

S-площадь свободного сечения барабана мельницы, равная 50 % от номинальной, м²;=>

S=50%·1,77=0,89 м²   ;

V- скорость отсасываемого воздуха в мельнице, м/с при нормальном аспирационном режиме составляет 0,6-0,7 м/с.