Производство керамзита

 

       

     где П_Ч -- расход материала, м³/ч;

     n=2- запас материала

     з - 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 материал 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, 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 меж камерных 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, испаряемой 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 паронапряженность 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 предъявляются 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%;

     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.

     

     Количество  аспирационного воздуха, отсасываемого  от сушильного барабана:

     S=50%·1,54=0,77 м² ;

     

     По  величине V_ВОЗ подбирают пылеосадительные аппараты, пользуясь данными прил.З.

     Так как количества аспирационного воздуха  для мельницы и для сушильного барабана численно близки, то пылеосадительные приборы будут тех же типов.

     Вентилятор: ВМ-12;

     Мощность 12 кВт;

     Масса 1900 кг;

     Производительность 8000 м³/ч;

     Циклон: НИИО газ. серии НЦ 15;

     Диаметром 600 см;

     Производительность 2,5-4,1 м³/ч;

     Объем бункера 0,33 м³;

     Масса 515 кг;

     Рукавный  фильтр РВ1

     Площадь фильтр. поверхности 50 м²;

     Производительность 3600 м³/ч;

     Мощность  электродвигателя 2,4 кВт;

     Габаритные  размеры: длина 1,8 м;

     ширина 3,5 м;

     высота 5,8 м;

     масса 2,4 т;

     Электрофильтр: ДГПН-32-3;

     Производительность  по газу 173000 м³/ч;

     Допускаемая максимальная температура газов 250°С;

     Ориентировочно  количество газов, отсасываемых из сушильных барабанов и мельниц, на I кг испаряемой влаги можно определить, исходя из уравнения:

 

       

     Учитывая  температуру газов, отходящих из сушильного устройства, а также дополнительный подсос воздуха в газоходах, принимаемый равным 50% от объема теплоносителя общий объем выходящих газов на 1кг испаряемой влаги составит: 

       

     Где Q=3000…6000 кДж/кг;

     С=1,31…1,47 кДж/Н·м³/град.;

     t₁=200-600°C;

     t₂=150-200°C;

     

     Где Q - количество тепла, затрачиваемое на испарение I кг влаги из материала, кг ;

     С -средняя объемная теплоемкость газов, кДж/н·м³/град.;