Уровни опасных и вредных производственных факторов в производственных помещениях и на рабочих местах не должны превышать величин, определяемых нормами, указанных в ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Воздух рабочей зоны". Естественное и искусственное освещение на предприятия должно соответствовать требованиям СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".

Помимо воды, используемой в технологическом процессе, предприятие по производству силикатного кирпича должно быть оборудовано системой подачи воды для хозяйственно-бытовых нужд.

Процесс производства силикатного кирпича сопровождается выделением пыли при работе как основного технологического оборудования (дробилок, грохотов, трубных мельниц), так и транспортного (конвейеров, элеваторов, питателей). Потенциальный пылевыброс достигает 23 кг на 1 тыс. шт. кирпича. Известково-кремнеземистая пыль содержит до 70 % частиц размером менее 20 мкм.

Во время гашения извести, силикатной смеси в воздух выделяются пары воды, теплота, повышающие температуру и влажность, а также увеличивающие его запыленность. Все это неблагоприятно отражается на самочувствии и состоянии здоровья человека и ухудшает условия труда.

Для поддержания в помещениях нормальных параметров воздушной среды, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, устраивают вентиляцию. На производстве применяют несколько видов очистки воздуха или дымовых газов от пыли.[3]

3.5 Охрана окружающей среды

Производство силикатного кирпича характеризуется высокой степенью механического воздействия на перерабатываемые материалы, и как следствие, повышенным выделением пыли. Пыль силикатных производств имеет высокую дисперсность (количество частиц менее 5 мкм доходит до 60%) и содержит значительное количество свободного оксида кремния. В то же время, например, при производстве кирпича пылевыделение в смесеприготовительном отделении в 12-15 раз превышает допустимые нормы. Даже на участках погрузки и разгрузки кирпича запыленность в 2-3 раза выше допустимых концентраций. Причины повышенного загрязнения воздуха - отсутствие надежной герметизации технологического оборудования, местных отсосов, вакуумной пылеуборки, эффективной общеобменной вентиляции. Поэтому транспортирующие средства для пылящих кусковых и порошкообразных материалов и пылящее оборудование должны устанавливаться в герметически закрытых кожухах.

Впервые экологический мониторинг окружающей среды производства силикатного кирпича проведен на Казанском заводе стеновых строительных материалов. Действующая технология очистки газов от пыли состоит из трех стадий. На первой стадии осуществляется улов крупной пыли в циклоне ЦН-15-1200. На второй стадии осуществляется улов средней пыли в группе циклонов ЦН-15-500X6. На третьей стадии осуществляется улов мелкой пыли в рукавных фильтрах СМЦ 40.2. Также следует предусматривать местную (локальную) вентиляцию рабочих узлов каждого цеха.[8]

Очистка сточных вод. Производится под воздействием силы тяжести, т.е. взвешенные частицы загрязнителя просто оседают на дно, после чего их легко удаляют.

Так как известь обладает аморфной мелкодисперсной структуры при выборе отстаивания в качестве метода очистки воды от извести рекомендуется применять коагулянты, т.е. очистка воды коагуляцией, которые склеивают мельчайшие частицы загрязнителя, облегчая их осаждение. Подходящим коагулянтом для очистки воды от извести считается 0,25% раствор полиакриламида.

Отстаивание чаще всего производится в особого рода сооружениях - осветлителях, которые представляют собой резервуары, различные как по форме, так и по направлению движения воды в них. Для большей эффективности отстаивания, как правило, используют не только силу тяжести, но и движение воды в осветлителях, что существенно ускоряет процесс очистки воды от извести методом отстаивания. Этот способ намного дешевле и проще, чем очистка воды обратным осмосом.

Сегодня наибольшее распространение среди материалов, пригодных для очистки воды от извести, считаются материалы, обладающие зернистой или пористой структурой.

Не меньшее распространение получили материалы для очистки воды от извести с зернистой структурой. Примером таких материалов могут послужить разнообразные пески, обладающие различными размерами гранул.

Фильтрующие материалы, используемые для очистки воды от извести, имеют свойство истираться, поэтому особое внимание уделяется объему и состоянию загрузки. При полном или частичном истирании загрузки следует проводить замену или досыпку загрузки, что гарантирует высокое качество очистки воды от извести. Очистка воды от извести - один из наиболее простых этапов процесса водоподготовки, однако качественная очистка воды от извести может быть произведена только при условии использования качественного оборудования и материалов.

3.5.1 Утилизация твердых отходов

В рассмотренном производстве могут образоваться следующие виды отходов:

Ш известняк, фракции которого менее 20 мм;

Ш технологические просыпи;

Ш пыли известняка;

Ш пыли газоочисток;

Ш пыли извести.

Эти отходы можно собрать с помощью пылеосадительных аппаратов и использовать их, например, в качестве сырья для производства высокоактивной мелкодисперсной извести.

Для производства такого продукта предполагается использовать печи циклонного типа, являющиеся печами нового поколения, обеспечивающими высокое качество готового продукта - высокоактивной мелкодисперсной извести.[10]

Такая технология утилизации требует больших вложений, но рынок сбыта такого продукта достаточно широк. Основными потребителями перечисленных отходов могут быть следующие отрасли народного хозяйства:

Ш производство строительных материалов (силикатного кирпича, цемента, сухих строительных смесей для отделочных работ);

Ш металлургическая промышленность;

Ш пищевая промышленность (производство сахара);

Ш энергетика (химводоочистка).

Утилизировать отходы можно также путем брикетирования и прессования отходов производства извести.

Брикетирование - процесс переработки материала в куски геометрически правильной формы, практически одинаковой массы. При брикетировании создаются дополнительные сырьевые ресурсы.

Для получения брикетов высокого качества материал, направляемый на

прессование, должен отвечать определённым требованиям (фракционный состав, влажность, температура и пр.).

Брикеты, полученные из отходов производства извести можно использовать в металлургии, при выплавке стали, в качестве шлакообразующей добавки.

Отходы в рассмотренном производстве могут использоваться также в сельском хозяйстве. Известно, что известковые удобрения содержат в качестве основного компонента известь. Применяются для устранения избыточной кислотности (известкования) почв, обработки нечерноземных дерново-подзолистых, серых лесных, а также торфяных почв. Известкование основано на замене ионов водорода и алюминия ионами Са ²⁺ и Mg²⁺. В результате усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов; почва обогащается доступными для растений элементами питания, улучшаются ее структура, водопроницаемость и др. свойства; повышается эффективность минеральных и органических удобрений.

4. Технологические расчеты и подбор оборудования

4.1 Режим работы цеха

Производительность цеха по готовой продукции определяется по формулам:

где П_год - заданная годовая производительность цеха, т;

C_р - расчетное количество рабочих суток в году;

С_р=365К_и.

где n - число смен.

где Гвр - годовой фонд рабочего времени.

Гвр - 24х 365х 0,91=7970 (при трехсменной круглогодичной работе).

шт/сут

шт/cмена

шт/час

4.2 Расчет материального баланса

Для определения расхода сырья используются приведенные в задании на курсовое проектирование данные по химическому составу карбонатного сырья.

Определяется теоретическая активность извести (%):

где CaO и MgO - содержание соответствующих окcидов в сырье, %;

П.П. П. - потери при прокаливании;

S - суммарное содержание в сырье SiO₂ + R₂O₃, % ;

Х - степень декарбонизации сырья при обжиге (принимаем Х=0,95).

Известняк Класса В

CaO	MgO	SiO2+Al2O3+Fe2O3	П.П. П.
43,18	9,52	3	44,36

Для производства силикатных кирпичей (камней) необходимо определить расход компонентов силикатной смеси на 1000 штук условного кирпича с учетом активности извести и производственных потерь:

- расход сухой силикатной смеси в пересчете на 1000 шт. условного кирпича (кг):

где 0,25; 0,12; 0,065 - размеры условного кирпича, м;

с_ссм - средняя плотность силикатной смеси (с_ссм = 2000 кг/м³);

Пр.потери - производственные потери (принимаем Пр. потери = 1,2%);

Пустотность силикатного кирпича (приведена в задании) = 31 %.

кг

- расход извести (кг):

где А - активность извести; А_ссм - активность силикатной смеси (принимаем А_ссм = 8%);

- расход песка (кг):

где w_н - влажность песка (принимаем w_н =3%);

- расход воды (л):

где w_ссм - влажность силикатной смеси (принимаем w_ссм = 7%);

Потери воды - потери воды на испарение в процессе гашения извести (принимаем Потери воды = 2%);

- определение массы 1000 шт. силикатного кирпича (камней) - сырца в пересчете на условный кирпич (кг):

- определение производственных потерь при производстве 1000 шт.

силикатного кирпича (камней) - сырца в пересчете на условный кирпич (кг):

Таблица №5. Материальный баланс производства 1000 штук силикатного камня

Приход	Расход
Наименование материалов	Ед. изм.	Колич.	Наименование материалов	Ед. изм.	Колич.
Известь	кг	253,3	Силикатный камень	кг	2879.37
Песок	кг	2544.9	Производ. потери	кг	34.55
Вода	кг	116.56
Итого	кг	2914	Итого	кг	2914

4.3 Расчет потребности цеха в сырье

Расчет производится на год, сутки, смену, час на основании удельного

расхода сырья по формуле:

где Р_м - расход сырья в час, смену, сутки и год, в тоннах;

П - производительность цеха соответственно в час, смену, сутки, год, в тоннах;

Р_у - удельный расход сырья, в т/т готовой продукции с учетом естественной влажности и производственных потерь.

1. Известь

т/сут

т/смена

т/час

т/год

2. Песок

т/сут

т/смена

т/час

т/год

3. Вода

т/сут

т/смена

т/час

т/год

Таблица №6. Потребность цеха в сырье

Наименование сырья	Ед.изм.	Расходы
		в час	в смену	в сутки	в год
Известь	т	0,632	5,06	15,18	5060
Песок	т	6,36	50,88	152,64	50880
Вода	т	0,29	2,32	6,96	2320

4.4 Расчет и выбор основного технологического оборудования

В данном разделе приводится подбор основного типового оборудования по заданной производительности проектируемого цеха и расчет количества машин, необходимых для выполнения заданной программы. Расчет производится, начиная с основного оборудования, а затем рассчитываются вспомогательное и транспортное оборудование.

Определив потребную производительность для каждой операции, подбирают соответствующее оборудование по каталогам и справочникам.

Количество каждого вида оборудования определяется по формуле:

где П_час - потребная производительность оборудования, т/ч;

П_пасп - паспортная производительность выбранного оборудования;

К_и - коэффициент использования по времени.

1. Поз.3 Щековая дробилка

т/час

Подобрана щековая дробилка С-182Б производительностью 3,5 м³/час

При плотности плотной извести 1,5 т/ м³ П=3,5•1,5=5,25 м ³/час

2. Поз.4. Элеватор ковшовый

т/час

Подобран элеватор ковшовый Т-50 производительностью 14 т/час

3. Поз.5а. Бункер извести комовой

м ³

где V_б - полезная емкость бункера, м³;

К_з - коэффициент заполнения бункеров;

К_з =0,85 - 0,90.

Полезная емкость бункера:

м³

где t - запас материала, ч; t=2ч

с_н - насыпная плотность материала, т/м ³;

Соотношение между диаметром и высотой бункера: D:H = 1:0,8 до 1:1,5.

т/час

м ³

м ³

D:H=1:1,5

При D=2 м H=2•1,5=3 м

Подобран 1 бункер с D=2 м и H=3 м.

Поз.7а. Тарельчатый питатель

т/час

Подобран тарельчатый питатель СМ 274 производительностью 6,75 т/час

4. Поз.6. Ленточный конвейер для песка

т/час

Подобран ленточный конвейер производительностью 50 т/час

5. Поз.5б. Бункер песка

т/час

м³

м ³

D:H=1:1,5

При D=2 м H=2•1,5=3 м

Подобран 1 бункер с D=2 м и H=3 м.

6. Поз.7б. Тарельчатый питатель

т/час

Подобран тарельчатый питатель СМ 274 производительностью 6,75 т/час

7. Поз.13 Ленточный конвейер

т/час

Подобран ленточный конвейер производительностью 50 т/час

8. Поз.12. Грохот вибрационный

т/час

Подобран грохот СМ-652 производительностью 240 т/час

9. Поз.14 Ленточный питатель

т/час

Подобран ленточный питатель ПЛ-1200 производительностью 60 т/час

10. Поз.8. Трубная мельница

т/час

Подобрана трубная мельница МС 2х 10,5 производительностью 17,6 т/час

11. Поз.9. Винтовой питатель

т/час

Подобран винтовой питатель производительностью 12 т/час

12. Поз.10. Двухкамерный пневмонасос

т/час

Подобран пневмонасос ТА-29 производительностью 60 т/час

13. Поз.11. Бункер известково-песчаной смеси

т/час

м ³

м ³

D:H=1:1,5

При D=2 м H=2•1,5=3 м

Подобраны 1 бункер с D=2 м и H=3 м.

14. Поз.7в. Тарельчатый питатель

т/час

Подобран тарельчатый питатель СМ 274 производительностью 6,75 т/час



15. Поз.15. Бункер песка

т/час

м ³

м ³

D:H=1:1,5

При D=2 м H=2•1,5=3 м

Подобраны 1 бункер с D=2 м и H=3 м.

16. Поз.7г. Тарельчатый питатель

т/час

Подобран тарельчатый питатель СМ 276 производительностью 7,5

17. Поз.16 Смеситель силикатной массы

т/час

Подобран смеситель СМС-95 производительностью 60 т/час

1. 18. Поз.17 Ленточный реверсивный конвейер

т/час

Подобран ленточный реверсивный конвейер КНЛП-5 производительностью 50 т/час

19. Поз.18. Силосы

т/час

Подобран силос РБ-20 производительностью 60 т/час

20. Поз.19. Тарельчатый питатель

т/час

Подобран тарельчатый питатель СМ 276 производительностью 15 т/час

21. Поз.20. Ленточный конвейер

т/час

Подобран ленточный конвейер производительностью 60 т/час

1. 22. Поз.21.т Стержневой смеситель

т/час

Подобран стержневой смеситель СММ-82 производительностью 100 т/час

23. Поз.22. Ленточный конвейер

т/час

Подобран ленточный конвейер производительностью 60 т/час

24. Поз.23 Пресс

шт/час

Подобран пресс РА-550 производительностью 5250 шт/час

25. Поз.24 Автомат укладчик

шт/час

Подобран автомат-укладчик Р-550 производительностью 5250 шт/час

26. Поз.25 Запарочная вагонетка

Исходя из 17 вагонеток на 1 автоклав, при числе автоклавов равной 17,получим:

вагонеток

27. Поз.26. Электропередаточный мост

шт/час

1000 шт - 2,879 т

т

Подобран электропередаточный мост грузоподъемностью 20 т

28. Поз.27 Автоклав

шт/час

Подобран автоклав СМС-246 вместимостью 17 вагонеток, 1 вагонетка-907 шт камня: 907•17=15400 шт на 1 автоклав

29. Поз.28. Кран для погрузки готовой продукции

шт/час

1000 шт - 2,879 т

т

Примем грузоподъёмность одного поддона равной 1,5т

Подобрана кран-балка грузоподъемностью 10т

Табл. №7. Ведомость оборудования цеха

Наименование и краткая характеристика оборудования	Ед. изм.	Количество	Примечание
Дробилка щековая С-182Б	м 3/ч	1
Элеватор ковшовый Т-50	т/ч	1
Бункер комовой извести	т/ч	1
Питатель тарельчатый СМ 274	м 3/ч	1
Ленточный конвейер для песка	мм	1
Бункер песка	т/ч	1
Тарельчатый питатель СМ 274	м 3/ч	1
Ленточный конвейер для песка	мм	1
Грохот вибрационный СМ-652	м 3	1
Ленточный питатель ПЛ-1200	м 3/ч	1
Трубная мельница МС 2х 10.5	т/ч	1
Винтовой питатель	т/ч	1
Двухкамерный пневмонасос ТА-29	т/ч	1
Бункер известково-песчаной смеси	т/ч	1
Тарельчатый питатель СМ 274	м 3/ч	1
Бункер песка	т/ч	1
Тарельчатый питатель СМ 276	м 3/ч	1
Смеситель силикатной массы СМС-95	м 3/ч	1
Ленточный реверсивный конвейер КНЛП-5	мм	1
Силосы РБ-20	т/ч	1
Тарельчатый питатель СМ 276	м 3/ч	1
Ленточный конвейер с шириной ленты 500мм	мм	1
Стержневой смеситель СММ-82	т/ч	1
Ленточный конвейер с шириной ленты 500мм	мм	1
Пресс РА-550	м 3/ч	1
Автомат-укладчик Р-550	шт	1
Запарочная вагонетка	шт	289
Электропередаточный мост	т	1
Автоклавы СМС-246	кг	3
Кран для погрузки готовой продукции	шт	1

4.5 Расход потребности цеха в электроэнергии

Расход электроэнергии устанавливают расчетным путем, исходя из технических характеристик основного и транспортного оборудования.

Наименование оборудования с электродвигателем	Кол. ед. оборудов.	Мощность эл. двиг., кВт	Коэф. исп. по времени	Коэф. загружения по мощности	Часовой расход эл. энергии, кВт·ч
		Ед.	Общ.
Дробилка щековая С-182Б	1	20	20	0.8	0.74	11.84
Элеватор ковшовый Т-50	1	2.7	2.7	0.8	0.27	0.58
Питатель тарельчатый СМ 274	1	1	1	0.8	0.69	0.55
Ленточный конвейер для песка	1	13	26	0.8	0.84	8.7
Питатель тарельчатый СМ 274	1	1	1	0.8	0.69	0.55
Грохот вибрационный СМ-652	1	10	10	0.8	0.21	1.68
Ленточный питатель ПЛ-1200	1	3	3	0.8	0.7	1.68
Трубная мельница МС 2х 10.5	1	500	500	0.8	0.54	216
Винтовой питатель	1	1.5	1.5	0.8	0.72	0.86
Двухкамерный пневмонасос ТА-29	1	5.5	5.5	0.8	0.17	0.75
Тарельчатый питатель СМ 274	1	1	2	0.8	0.69	0.616
Тарельчатый питатель СМ 276	1	1	6	0.8	0.77	3.7
Смеситель силикатной массы СМС-95	1	37	37	0.8	0.8	23.68
Ленточный реверсивный конвейер КНЛП-5	1	10	20	0.8	0.87	6.96
Тарельчатый питатель СМ 276	1	1	4	0.8	0.8	0.64
Ленточный конвейер с шириной ленты 500мм	1	13	26	0.8	0.8	8.32
Стержневой смеситель СММ-82	1	55	55	0.8	0.53	23.32
Пресс РА-550	1	42	168	0.8	0.79	26.5
Автомат-укладчик Р-550	1	11	44	0.8	0.79	6.95
Электропередаточный мост	1	21	126	0.4	0.47	4
Кран	1	15	15	0.4	0.87	5.22

Коэффициент загрузки по мощности условно можно определить по формуле:

где К_эм - коэффициент загрузки мощности двигателя;

П_ч - потребная производительность оборудования (найденная по расчету), т/ч;

П_п - паспортная производительность оборудования, т/ч;

б - коэффициент, зависящий от степени использования производительности оборудования.

Часовой расход электроэнергии в кВт·ч получают умножением установленной мощности каждой машины на коэффициенты использования по времени и загруженности по мощности.

Часовой расход электроэнергии цеха:

кВт/час

Расход электроэнергии в смену, сутки, год устанавливают умножением

часового расхода на соответствующее количество часов в смену, сутки, год.

кВт•час

кВт•час

кВт•час

Удельный расход электроэнергии подсчитывается по формуле:

=0.154 кВт•час

где Э_уд - удельный расход электроэнергии на товарную единицу продукции; Э_год - годовой расход электроэнергии, кВт· ч; П_г - производительность цеха в в тоннах.

5. Основные технико-экономические показатели

Цех по производству силикатных камней пустотностью 31% имеет следующие технико-экономические показатели:

Производительность цеха в натуральных единицах:

- в час - 2509шт

- в смену -20071 шт

- в сутки - 60213 шт

- в год - 20000000 шт

Режим работы:

- рабочих дней в году - 365

- рабочих смен в году - 1095

Расход сырья:

- на 1000 шт. продукции - 2914 кг

- Известь - 253.3кг

- Песок - 2544.9 кг

- Вода - 116.56 кг

Удельный расход электроэнергии, кВт•час - 0.154

Список использованной литературы

1. Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича: Учебник для подготовки рабочих на пр-ве. - 3-е издание, перераб. и доп. - М.: Высшая школа,1989. - 200 с.: с ил.

2. Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича - М.: Эколит,

2011. - 384 с.

3. ГОСТ 379-2015. Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные

силикатные. Общие технические условия. -М.: Стандартинформ, 2005. -17 с.

4. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (Материаловедение). Учебное издание. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. - 536 с.

5. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Вяжущие вещества" для студентов 3 курса, специальность 270800.62/ Сост.: З.А. Камалова, М.И. Халиуллин, Н.Р. Рахимова. - Казань: Изд-во Казанск. Гос. архитект.-строит. ун-та, 2014. - 48 с.

6. Горбовец М.Н. Строительные машины: Справочник: В 2 т. Том 2: Оборудование для производства строительных материалов и изделий. - Машиностроение, 1977г. - 496с.: ил.

7. http://www.silikat.nnov.ru/

8. http://www.vogean.com/cms/silikatnyy-kirpich.php

9. http://brickandpress.com/liniya-dlya-proizvodstva-kirpicha

Размещено на Allbest.ru

...