Курсовая: АБЗ (Асфальтобетонный завод)

Затем, исходя из значения строительного модуля, равного трем, и отношения длины L к ширине В битумохранилища, равного L/B = 1,5, назначаем средние значения длин Lср и Вср.

Ввиду того что стенки битумохранилища устраивают с откосом: 5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и приямке Q, кДж/ч.

где Q1 — количество тепла, затрачиваемое на плавление битума, кДж/ч.

где μ — скрытая теплота плавления битума, μ=126 кДж/кг; G — количество подогреваемого битума, кг/ч, G = 0,1∙Qсм, где Q см — производительность выбранного смесителя, кг/ч.

Q2 — количество тепла, затрачиваемое на подогрев битума, кДж/ч:

где K — коэффициент, учитывающий потери тепла через стенки хранилища и зеркало битума, K = 1,1; Сб — теплоемкость битума, Сб =1,47.1,66 кДж/(кг∙ºС); W — содержание воды в битуме, W = 2.5%; t1 и t2 — для хранилища t1 = 10ºС; t2 = 60ºС;

для приемника t1 = 60ºС; t2 = 90ºС.

Битумоплавильные агрегаты предназначены для плавления, обезвоживания и нагрева битума до рабочей температуры. Разогрев битума в битумохранилище производится в два этапа: I этап: Разогрев битума донными нагревателями, уложенными на дне хранилища до температуры текучести (60ºС), дно имеет уклон, битум стекает в приямок в котором установлен змеевик. II этап: Разогрев битума в приямке до температуры 90ºС. Нагретый битум с помощью насоса перекачивается по трубопроводам в битумоплавильные котлы.

5.3. Расчет электрической системы подогрева.

Потребляемая мощность Р, кВт:

В каждом блоке по шесть нагревателей. Мощность одного блока: где n — количество блоков нагревателей, n = 3.4 шт. Принимаем материал в спирали нагревателя полосовую сталь с ρ=0,12∙10 -6 Ом∙м. Сечение спирали S=10∙10-6 м2. Мощность фазы, кВт:

Сопротивление фазы, Ом: где U=380 В. Длина спирали, м:

Величина тока, А:

Плотность тока, А/мм2:

6. Определение количества битумоплавильных установок.

6.1. Часовая производительность котла ПК, м3/ч.

где n — количество смен; kВ — 0,75.0,8; VК — геометрическая емкость котла для выбранного типа агрегата, м3; kН — коэффициент наполнения котла, kН=0,75.0,8; tЗ — время заполнения котла, мин:

где ПН — производительность насоса (см. таблицу 3). Таблица 3. Тип насоса и его характеристики.

Тип насоса	Марка насоса	Производительность, л/мин.	Давление, кгс/см2	Мощность двигателя, кВт	Диаметр патрубков, мм
передвижной	ДС-55-1	550	6	10	100/75

tН=270 мин — время выпаривания и нагрев битума до рабочей температуры; tВ — время выгрузки битума, мин:

где ρ — объемная масса битума, ρ=1т/м3; Q — часовая производительность смесителя, т/ч; ψ — процентное содержание битума в смеси.

6.2. 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 агрегата	Рабочий объем, л	Установленная мощность, кВт		Расход топлива, кг/ч	Производи-тельность, т/ч
		э/дв.	э/нагр.
ДС-91	30000∙3	35,9	90	102,5	16,5

7. 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.

7.1. 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 ∑Vс, м3 составляет: где GП — масса минерального порошка; ρП — плотность минерального порошка, ρП=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.

7.2. 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;

ρВ — плотность воздуха равная 1,2 кг/м3. Мощность на привод компрессора NК, кВт:

где η=0,8 — КПД привода; Р0 — начальное давление воздуха, Р0=1 атм; РК — давление, которое должен создавать компрессор, атм.

где α=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:

λ — коэффициент трения чистого воздуха о стенки трубы:

где ν — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2 /с, ν=14,9·10-6. LПР — приведенная длина трубопроводов, м:

где ∑lГ — сумма длин горизонтальных участков пневмотрассы, м, ∑lГ=3+3+4+4+20+20=54; ∑lПОВ — длина, эквивалентная сумме поворотов (колен), м, ∑lПОВ=8·4=32 (каждое колено принимаем равным 8 м); ∑lКР — длина, эквивалентная сумме кранов, переключателей. Для каждого крана принимают 8 м, ∑lКР =8·2=16;

Потери давления на подъем:

где ρ΄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 χ — коэффициент, зависящий от типа загрузочного устройства. Для винтовых насосов следует принимать χ = 1, для пневмокамерных χ = 2; vВХ — скорость воздуха при вводе минерального порошка в трубопровод, м/с:

ρВХ — 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 марка насоса	Производи-тельность, м3/ч	Дальность транспортирования, м		Расход сжатого воздуха	Диаметр трубопровода, мм	Установленная мощность, кВт
		по горизонтали	по вертикали
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 φ — коэффициент заполнения сечения желоба, φ=0,3; ρМ — плотность минерального порошка в насыпном виде, ρМ=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; ω — коэффициент, характеризующий абразивность материала, для минерального порошка принимается ω=3,2; k3 — коэффициент, характеризующий трансмиссию, k3=0,15; VМ=t·n/60= 0,1 — скорость перемещения материала, м/с; ωВ — 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; ε — коэффициент наполнения ковшей материалом, ε=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 элеватора	Ширина ковша, мм	Вместимость ковша, л	Шаг ковшей, мм	Скорость цепи, м/с	Шаг цепи, мм	Мощность, кВт	Произво-дительность м3/ч
ЭЦГ-200	200	2	300	0,8.1,25	100	2,0	12.18

8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде.

8.1. Расчет потребного количества электроэнергии.

Потребное количество электроэнергии NЭ, кВт определяется:

где kС — коэффициент, учитывающий потери мощности, kС=1,25.1,60; ∑РС — суммарная мощность силовых установок, кВт;

∑РВ — то же, внутреннего освещения, кВт, ∑РВ =5∙269,89+15∙318+9∙132+20∙72=8,75; ∑РН — то же, наружного освещения, кВт, ∑РН =1∙644+3∙837+5∙50=3,41; Примечание: нормы расхода электроэнергии на 1м2 берем по табл. 12 методических указаний.

cosφ=0,75.

8.2. 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.

Страницы: 1, 2

МЕНЮ