Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Основы процессов и аппаратов в технологии строительных изделий

Основы процессов и аппаратов в технологии строительных изделий

Определение процентного содержания (выхода) фракций продукта первичного дробления. Расчёт и выбор товарного грохота. Ознакомление с процессами гидроклассификации и воздушной сепарации. Разработка и анализ аппаратов в технологии строительных материалов.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	28.11.2017
Размер файла	1,6 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

Кафедра «Строительное производство»

Курсовой проект по дисциплине: «Процессы и аппараты в технологии строительных изделий»

Выполнила: студентка гр. ПК-41 Бурова Н.Г.

Принял: преподаватель: Яшина Т.В.

Гомель 2017

Содержание

1. Моделирование процессов на основе теории подобия

2. Механические процессы и аппараты. Проектирование аппаратов для ДСУ

2.1 Обоснование и выбор схемы дробления

2.2 Расчет и выбор аппаратов первой стадии дробления

2.3 Определение процентного содержания (выхода) фракций продукта первичного дробления

2.4 Обоснование и выбор промежуточного грохота

2.5 Расчет и выбор аппаратов второй стадии дробления

2.6 Определение процентного содержания (выхода) фракций продукта вторичного дробления и суммарного выхода фракций

2.7 Расчёт и выбор товарного грохота

2.8 Расчет бункера, лотка и затвора

2.9 Разработка технологической схемы ДСУ

3. Гидромеханические процессы и аппараты

3.1 Процессы гидроклассификации и воздушной сепарации

3.2 Проектирование циклона

4. Разработка аппаратов в технологии строительных материалов

4.1 Устройство, принцип работы и схема аппарата

4.2 ТЭП и области применения аппарата

5. Техника безопасности и охрана окружающей среды при работе аппаратов

Список используемой литературы

1. Моделирование процессов на основе теории подобия

Для экспериментального изучения в лабораторных условиях некоторого производственного процесса изготовлена геометрическая модель производственного аппарата в масштабе 1:15, в производственном аппарате рабочее вещество горячий воздух, при температуре Т=84°С, движущейся со скоростью щ=2,6м/с. В лабораторной модели применяют в качестве рабочего вещества воздух с температурой t=26°С. Требуется определить возможно ли получение при этих условиях полного гидродинамического подобия промышленного аппарата и модели, и какова должна быть скорость воздуха в модели. дробление грохот сепарация строительный

Согласно третьей теореме подобия для соблюдения подобия необходимо равенство определяющих критериев подобия. Для соблюдения гидродинамического подобия при одинаковых граничных условиях необходимо равенство критериев Рейнольдса и Фруда в модели и в производственном аппарате, следовательно:

;

Для соблюдения полного гидродинамического подобия при подобных граничных условиях необходимо равенство критериев подобия модели в реальном аппарате

> (1)

> (2)

где щ₁ и щ₂ - скорости в аппарате и модели;

l₁ и l₂ - масштаб размера аппарата и модели;

с₁ и с₂ - плотность рабочего вещества;

м₁ и м₂ - динамический коэффициент вязкости;

g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с.

Значение плотности воздуха с_в при 0°С с_о=1,293 кг/м³.

Делаем корректировку на температуру:

кг/м³

Находим вязкость воздуха по номограмме:

При Т=84°С > 0,0215;

t=26°С > 0,0185.

Скорость воздуха в модели по критерию Рейнольдса из (1):

м/с,

Скорость воздуха в модели по критерию Фруда из (2):

м/с

Сравнивая значения скоростей по критерию Рейнольдса и Фруда видно, что при данных параметрах промышленный аппарат и модель не является подобными.

Для того чтобы они были подобны, подбираем параметры, при которых будет проявляться подобие. Принимаем масштаб 1:70, рабочее вещество аммиак, t`=-70C

При Т`=84°С > 0,015;

t`=0°С > 0,007.

Имеем:

кг/м³

Получаем:

м/с;

м/с.

Вывод: полученные результаты показывают, что соблюдение полного гидродинамического подобия, то есть одновременного подобия сил трения и сил тяжести в модели и в промышленном аппарате при заданных условиях невозможно, придется ограничиться приближенным моделированием, то есть ограничиться соблюдением только одного из условий подобия, в зависимости от того какое условие является более существенным. В настоящем случае большее значение имеет сила трения (критерий Рейнольдса). Принимаем следующие параметры модели:

1) масштаб 1:66,

2) рабочее вещество аммиак,

3) температура t`₂=0°С,

4) щ`₂=2,52 м/с.

2. Механические процессы и аппараты. Проектирование аппаратов для ДСУ

Аппараты для дробления и сортировки широко применяются в строительстве для производства щебня. В них осуществляются все технологические операции измельчения камня, сортировки его по фракциям гранулометрического состава, промывка с целью удаления вредных органических и неорганических примесей.

2.1 Обоснования и выбор схемы дробления

В зависимости от условий дробления камня на щебень производиться в одной или последовательно в нескольких дробилках. В первом случае осуществляется одностадийная схема дробления, во втором - многостадийная.

Исходные данные:

D_max=220 мм;

d_max=20 мм;

П_з=11м³/ч.

Выбор схемы дробления определяется степенью измельчения:

где D_max - максимальный размер загружаемого камня;

d_max - максимальный размер щебня.

При принимается одностадийная схема дробления, при - многостадийная схема дробления.

, следовательно принимаем многостадийное дробление.

Для первичного дробления принято применять щековые дробилки. При одностадийной схеме эффективно применять щековые дробилки со сложным качением щеки, а при многостадийном - с простым.

Для вторичного дробления целесообразно применять конусные или валковые дробилки.

2.2 Расчет и выбор аппаратов первой стадии дробления

При выборе модели щековой дробилки учитываются следующие параметры:

- максимальный размер загружаемого камня;

Пр - расчетная производительность, значение которой определяется заданной производительностью Пз с учетом коэффициента неравномерности загрузки камня (К=1,15)

;

=, м/ч

Производительность дробилки зависит от степени дробления и изменяется в широких пределах. По условиям обеспечения эффективности использования аппарата и безопасности работы степень дробления должна находиться в пределах 4<i<8. Поэтому для выбранной модели дробилки необходимо убедиться, что она обеспечивает расчетную производительность и степень дробления находиться в указных пределах. Для этой цели строиться график П = f(i).

При расчете принимаются следующие обозначения:

- максимальный размер щебня;

- среднее значение между максимальными значениями крупности щебня при минимальном установленном зазоре и максимальном зазоре (e+s) между дробящими плитами;

откуда

, а ,

тогда

;

s - ход подвижной дробилки;

b - длина камеры дробления;

б - угол захвата щековой дробилки, принимаем ;

h - высота призмы материала, разгружаемого за один оборот вала дробилки:

;

V - объем призмы материала, выпадающего из зоны дробления за один ход подвижной щеки

;

П - производительность дробилки

, м³/ч;

n - число качаний подвижной щеки дробилки, мин;

µ - коэффициент разрыхления материала.

Расчеты для построения графика сводятся в таблицу 2.2.1:

Табл.2.2.1 - Расчет производительности дробилки

D_max

d_max, мм

s, мм

b, мм

б, град.

h, мм

V,м³

n, качаний в мин

П, м³/ч

220

5,50

36,67

27,50

400

68,69

0,00185

0,00135

0,00110

300

0,5

16,65

12,15

9,90

Значения недостающих параметров устанавливаются по технической характеристики дробилки.

График зависимости П = f(i) приведен на рис.2.2.1.

Рис. 2.2.1- График для определения максимальных значений степени дробления П = f(i)

При Пр=12,65 м³/ч и D_max=220мм выбираем щековую дробилку СМ - 182Б.

Технические характеристики дробилки:

- размер загрузочного отверстия, мм

ширина b 250

длина l 400

- производительность, м³/ч до 15

- максимальный размер загружаемого камня D_max, мм 210

- ход щеки s, мм 25

- число качаний щеки в минуту n 300

- мощность электродвигателя N, кВт 20

- масса дробилки, тс 2,5

График дает возможность убедиться, что выбранная модель дробилки обеспечивает расчетную производительность при изменении степени дробления в допустимых пределах, установить максимальное значение последней и определить размер ширины разгрузочного отверстия дробилки. При расчетной производительности Пр=12,65 м³/ч, мм для принятой дробилки С-182Б, максимальная степень дробления (рис. 2.2.1), а ширина разгрузочной щели дробилки составит:

мм.

Таким образом, выбранная модель дробилки обеспечивает заданную производительность при степени дробления i=5,6.

2.3 Определение процентного содержания (выхода) фракций продукта первичного дробления

При дроблении камня образуются фракции различного гранулометрического состава которые в соответствии с ГОСТом рассортировываются по крупности:

0 - 5 мм,

5 - 10 мм,

10 - 20 мм;

При Пр=12,65м³/ч, мм и е=39,3 мм процентное содержание и выход фракций составит:

Табл.2.3.1 - Выход фракций после первичного дробления

Размеры фракций, мм

от общ. объема

Расчетн. коэффициент

Расчетн.

производ. м³/ч

Выход фракций м³/ч

Примечание

0-5

5-10

10-20

Всего

11-5=6

35-11=24

100

0,05

0,06

0,24

0,65

1,00

12,65

0,63

0,76

3,04

8,22

12,65

Готовая продукция

35%

на вторичное дробление - 65%

В процессе дробления образуется лещадь (щебень продолговатой формы), размер которой больше ширины разгрузочного отверстия дробилок, так при е=39,3 мм наибольший размер лещади составит 55 мм.

Таким образом, в результате первичного дробления готовая продукция составит 35%, а максимальный размер щебня (лещади) - 55мм и производительность для вторичного дробления 8,22 м³/ч.

2.4 Обоснование и выбор промежуточного грохота

Промежуточный грохот используется для отсева готовой продукции после первичного дробления, что позволяет снизить потребную производительность вторичного дробления и способствует улучшению технико-экономических показателей установки. Выбор модели грохота производиться по следующим параметрам:

1) расчетная производительность;

2) площадь сита, м²;

3) количество потребных сит.

Площадь сита определяется по формуле:

, м;

где Пр - расчетная производительность;

q - удельная производительность сита в зависимости от размера отверстия, м³/ч;

k₁- коэффициент, учитывающий процентное содержание зерен нижнего класса в исходном материале;

k₂- коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен размером менее половины отверстия сита;

k₃- коэффициент, учитывающий угол наклона сита к горизонту при установке в раме грохота;

m -коэффициент, учитывающей неравномерность питания, форму зерен и тип грохота (для наклонных грохотов m = 0,5).

Значения q, k₁, k₂, k₃принимаются:

Для промежуточного горизонтального грохота Пр=12,65м³/ч, с одним ситом с отверстиями 20 мм расположенным в раме под уклоном , искомые параметры составляют:

q=43 м³/ч;

k₁=0,8 (при процентном содержании зерен нижнего класса в и сходном материале - 35,02%);

12,65 - 100%;

4,43 - х%;

k₂=0,83 (при процентном содержании в нижнем классе зерен размером менее половинного размера отверстия сита - 31,38% фракции 0-10мм);

4,43 - 100%;

1,39 - х%;

(при 20);

m = 0,5.

Таким образом, потребная площадь сита промежуточного грохота составит:

F м²,

Выбираем плоский грохот марки С -740 с техническими характеристиками:

Полезная площадь грохота, м 3,75

Производительность, м³/ч до 20

Потребляемая мощность, кВт ,5

Возможное число сит 2

Угол наклона, град 0-30

Размеры полезной площади сит, мм 12503000

Масса, кгс 4075

Максимально допустимая крупность зерен, мм 100

2.5 Расчет и выбор аппаратов второй стадии дробления

Выбор дробилки для второй стадии дробления производится аналогично как и для первой:

1) максимальный размер загружаемого камня (по размеру лещади):

D_max=55мм (по размеру лещади);

2) расчетная производительность:

П_р=8,22 м³/ч.

Определяем размер отверстия:

d_max=20мм, e=10мм.

По этим значениям выбираем дробилку.

Выбираем конусную дробилку КСД - 600.

Технические характеристики дробилки:

_ производительность 30 м³/ч;

_ максимальный размер загружаемого камня D_max=75 мм;

_ пределы изменения ширины разгрузочного отверстия 10 - 25 мм;

_ число оборотов дробящего конуса в минуту 350

_ мощность электродвигателя 28 кВт;

_ масса камнедробилки 3,7 тс.

2.6 Определение процентного содержания (выхода) фракций продукта вторичного дробления и суммарного выхода фракций

Процентное содержание фракций зависит от ширины разгрузочного отверстия, принятой дробилки е = 10 мм. Расчёты по определению выхода фракций сводим в таблицу 2.6.1.

Табл.2.6.1 - Определение выхода фракций после вторичного дробления в валковой дробилке.

Размер фракции, мм	Процент от общего объёма	Расчётный коэффициент	Расчётная производительность	Выход фракции, м³/ч	Примечание
0-5	35	0,35	8,22	2,88	Готовая продукция
5-10	80-35=45	0,45		3,70
10-20	100-80=20	0,20		1,64
Всего:	100	1,00		8,22

Табл.2.6.2 - Суммарный выход фракций первичного и вторичного дробления.

Стадия дробления	Выход фракции м³/ч	Готовая продукция
	0-5	5-10	10-20	%	м/ч
I	0,63	0,76	3,04	35	4,43
II	2,88	3,70	1,64	65	8,22
Всего, м³/ч	3,51	4,46	4,68	-	12,65
Всего, %	27,7	35,3	37,0	100	-

2.7 Расчёт и выбор товарного грохота

Расчёт и выбор товарного грохота производится аналогично промежуточному, при этом количество потребных сит на одно меньше количества сортируемых фракций. Поскольку интенсивность грохочения зависит от размера отверстий сита расчёт потребной площади сита производится для всех сит индивидуально, а при выборе модели грохота учитывается максимальная площадь сита.

Рис. 2.7.1 - Схема классификации.

Выбираем комбинированную схему рассева, так как в данном случае большое содержание средней фракции, которая сразу отсеивается, следовательно, при этой схеме рассева сита будут с минимальным износом, а также наименее загружены:

Рис. 2.7.2 - Схема гранулометрического состава материала.

Расчёт площади сита с ячейкой 10 мм:

=1,27 м²,

где Пр=12,65 м³/ч - расчетная производительность ;

q = 23 м³/ч (т.к. сито с отверстиями 10мм);

k₁=1,15 (т.к. содержание зёрен нижнего класса в исходном материале составляет > х=63,0%);

k₂=0,94 (т.к. содержание в нижнем классе зёрен размером менее половинного размера сита составляет > х=44,04%);

k₃=0,8 (т.к. угол наклона сита к горизонту = 15є);

m = 0.5 (т.к. сито наклонное).

Расчёт площади сита с ячейкой 5 мм:

F₅==3,34 м²,

где Пр=7,97 м³/ч ;

q = 12 (т.к. сито с отверстиями 5мм);

k₁=0,87 (т.к. содержание зёрен нижнего класса в исходном материале составляет > х=44,04%);

k₂=0,915 (т.к. содержание в нижнем классе зёрен размером менее половинного размера сита составляет > х=49,86%);

k₃=0,5 (т.к. угол наклона сита к горизонту = 10є);

m = 0.5 (т.к. сито наклонное).

Расчёт площади сита с ячейкой 20 мм:

F₂₀==0,14 м²,

где Пр=4,68 м³/ч ;

q = 43 (т.к. сито с отверстиями 20мм);

k₁=1,25 (т.к. содержание зёрен нижнего класса в исходном материале составляет > х=94,66%);

k₂=1,03 (т.к. содержание в нижнем классе зёрен размером менее половинного размера сита составляет > х=52,82%);

k₃=1,18 (т.к. угол наклона сита к горизонту = 20є);

m = 0.5 (т.к. сито наклонное).

Принимаем площадь сит грохота F = F_max= 3,34 м². Учитывая полезную площадь сита, число сит, угол наклона и общую производительность принимаем грохот марки СМ-61 со следующими характеристиками:

Размеры полезной площади сит, мм 12503000

Полезная площадь сита, м² 3,75

Производительность, м³/ч 30-40

Возможное число сит 3

Потребляемая мощность, кВт 5,8

Угол наклона, град 18-22

2.8 Расчет бункера, лотка и затвора

Расчет бункера.

Необходимо определить основные параметры пирамидально-призматического бункера, предназначенного для хранения Q=11,23т сортированного щебня крупностью до 20 мм, размер бункера в плане bb= 2,22,2 м, кг/м³, Геометрические параметры бункера приведены на рис. 2.8.1.

Рис. 2.8.1 -Схема бункера.

Найдём размеры разгрузочного отверстия бункера:

а=k ·(d_max+80)·tgсє,

где k - поправочный коэффициент, для сухого материала k=2,6;

d_max - максимальный размер загружаемого материала, d_max=20 мм;

сє - угол естественного откоса материала в покое, с=45°.

а=2,6·(20+80) ·1=260 мм.

Принимаем размеры разгрузочного аа=300300мм. В течение часа через отверстие бункера может быть выгружено:

V₁=3600·F·v =3600а² ·v,

где F - площадь выгружаемого отверстия сечением;

v - скорость движения материала в м/с. Принимается в зависимости от степени увлажненности материала, от 0,5 м/с, если материал влажный, до 2 м/с, если сухой. V принимаем 1,5 м/с.

V₁=3600·0,3²·1,5=486 м³/ч.

Объём материала в бункере:

V=Q/ с_,

где Q - масса материала, кг;

с - плотность щебня, с=1500 кг/м³

V=11,23·10³/1500=7,49 м³

Время, необходимое на разгрузку бункера:

;

55,48с.

Определение основных размеров бункера. Углы наклонов стенок бункера к горизонту:

б= с°+10°,

б=45°+10°=55°.

Находим высоту пирамидальной части бункера:

;

=1,36 м.

Находим высоту призматической части бункера из формулы её объёма:

;

=1,02м.

Тогда полная высота бункера составит:

H=h1+h2;

H=1,36+1,02=2,38м.

Проверка угла наклона ребра бункера к горизонту.

Диагонали оснований пиромидальной части бункера к горизонту:

D= b=2,2=3,11 м.
d=а==0,42 м.

Угол наклона ребер бункера:
=arctq arctq = arctq 1,0112 =45,3245,2є.

При угле гравия по стали 40% получим:

₁₊5⁰ =40є+5є=45є,

т.е. материал во внутренних углах бункера оставаться не будет.

Расчет лотка.

Необходимо определить основные размеры спускного лотка, падающего щебень на вторичное дробление. Средняя насыпная плотность , пропускная способность лотка м³/ч, высота спуска , начальная скорость , конечная допустимая скорость .

Геометрические параметры лотка приведены на рисунке 2.

Рис. 2.8.2 - Схемы к расчету лотка: а - одинарный ; б - составной.

Для предварительного расчёта выбираем односекционный лоток.

Угол наклона определим по формуле:

где - угол трения материала,

Определим конечную скорость:

,

где - ускорение свободного падения,

µ - коэффициент трения материала о сталь, µ=0,58;

б - угол наклона лотка, град;

Так как конечная скорость , поэтому рассчитываем геометрические размеры односекционного спускного лотка, представленные на рис. 2.8.2,а:

;

=3,22м.

Принимаем ширину желоба b=400мм, высоту бортов желоба с=250мм. Площадь поперечного сечения желоба:

м².

Расчет затвора.

Требуется рассчитать секторный затвор, перекрывающий бункер щебня. Радиус затвора R_З=0,35 м, длина рукоятки L_Р=0,5 м, размер разгрузочного отверстия бункера аа=300300 мм.

Рис. 2.8.3 - Схема секторного затвора.

Площадь поперечного сечения выпускного отверстия:

F=a²=0,30²=0,09 м².

Периметр выпускного отверстия:

S=4a =4·0,30=1,2 м.

Гидравлический радиус выпускного отверстия:

R=F/S=0,09/1,2=0,075 м.

Угол естественного откоса песка в покое с₁=45°.

; =0,176.

Коэффициент трения о материал затвора м=1. Давление материала, действующее на горизонтальный затвор:

; =6392 Па.

Нормативная нагрузка на затвор:

P=p·a²; P=6392·0,30²=575,28 Н.

Принимаем вес затвора G=100 Н, диаметр оси d=0,015 м. Находим усилие, затрачиваемое на открывание затвора:

;

=404,72 Н.

2.9 Разработка технологической схемы ДСУ

Схема составляется на основании расчётов и выбора модели дробильных и сортировочных машин.

Технологическая схема является основой для проектирования дробильно-сортировочной установки, расчёта и выбора вспомогательного оборудования и транспортных средств.

Рис. 2.9.1

3. Гидромеханические процессы и аппараты

Процессы разделения смеси зерен на классы по различной скорости их осаждения в жидкой и воздушной средах подчиняются общим законам осаждения твердых тел. Используя эти законы материал можно разделить на разные фракции в жидкой среде или в воздушной, т.е. разделение в газовой среде - воздушная сепарация, а в жидкой среде - гидравлическая классификация.

Разделение материалов основано на различии в скоростях падения частиц разного размера и плотности в этих средах. Падение частиц может быть свободным и стесненным. При классификации в аппаратах любой конструкции движение жидкости происходит в стесненных условиях.

3.1 Процессы гидроклассификации и воздушной сепарации

Разделение (классификация) материалов в газовых средах называют воздушной сепарацией, а в жидких - гидравлической классификацией.

В промышленности строительных материалов воздушная сепарация широко применяется при помоле цемента, гипса, извести и сухой глины.

Воздушную сепарацию применяют для сухих порошкообразных материалов крупностью не менее 1 мм, когда использование вибрационных грохотов нерационально из-за малой производительности и быстрого износа тонких сит. Крупность материала, подвергаемого гидравлической классификации, в основном, не превышает 5 мм.

Применение в качестве несущего агента горячего воздуха или дымовых газов позволяет совместить процессы помола и сушки в одном агрегате. Воздушная сепарация позволяет повысить производительность помольного агрегата на 20-25% за счет своевременного удаления готового продукта и снизить удельные затраты энергии на 10-20, причем тем больше, чем выше тонкость помола.

Преимущественное распространение в промышленности строительных материалов получили проходные и циркуляционные сепараторы.

Гидравлическую классификацию в промышленности строительных материалов применяют главным образом для фракционирования песка, разделения гравийно-песчаной смеси, промывка заполнителей от илисто-глинистых частиц. По принципу действия различают горизонтальные и вертикальные гидравлические классификаторы, центробежные и механические (реечные, спиральные, драговые) классификаторы.

Для обогащения и промывки материалов используются операционные устройства. Процесс обогащения и промывки основан на том, что частицы песка промываются в потоке воды при этом тяжелые зёрна песка оседают, а посторонние, более лёгкие примеси остаются в воде. Если предупредить осаждение этих частиц, своевременно сливая воду, то в осадке будут содержатся лишь тяжёлые, более крупные частицы.

3.2 Проектирование циклона

Циклон представляет собой цилиндр, оканчивающийся в нижней части конусом. Запыленный воздух (газы) подается в циклон верхней его части по касательной и окружности. Воздух в циклоне движется сверху вниз по спирали вращаясь при этом. За счет возникающих центробежных сил частицы пыли отбрасываются к стенкам цилиндра, а затем осаждаются на них и сползая вниз в коническую часть выводятся из циклона, очищенный воздух выводится из трубы.

Рис.3.2.1 Циклон.

Требуется рассчитать циклон для уравнивания частиц сухого материала из воздуха выходящего из сушилки по следующим данным.

Таблица 3.2.1

G - массовый расход запыленного воздуха, кг/ч

3500

t - температура воздуха, єС

70

тип циклона

ЦН-11

с - плотность частиц материала, кг/м³

1600

d - наименьший диаметр улавливаемых частиц, мкм

30

о - коэффициент сопротивления циклона

245

Определяем условную скорость воздуха в цилиндрической части выхлопа v_ус, принимая отношение потери давления по циклону к плотности воздуха , по формуле:

=>==2,02 м/с;

Определяем диаметр циклона:

=>;

=>== 0,78м;

Определяем минимально необходимое время пребывания частиц в циклоне:

=0,92 c;

где l - длина пути проходимого газовым потоком в циклоне; м;

- скорость осаждения частиц;

=6,21м/с;

где - плотность воздуха при данных условиях:

1,027 кг/м³;

- окружная скорость воздуха в циклоне принимается от 12…14м/с;

м - вязкость среды при заданных условиях м=210^-6кг·с/м² .

Определяем гидравлическое сопротивление:

=53,09 кПа.

Определяем конструктивные размеры циклона ЦН-11:

Внутренний диаметр выхлопной трубы, мм 40,6

Внутренний диаметр выхлопного отверстия, мм 28,1

Ширина входного патрубка, мм 14,0

Длина входного патрубка, мм 41,3

Угол наклона крышки, град 8,4

Высота входного патрубка, м 0,34

Высота выхлопной трубы, м 1,08

Высота цилиндрической части, м 1,44

Высота конуса, м 1,39

Высота внешней части выхлопной трубы, м 0,21

Общая высота циклона, м 3,04

4. Разработка аппаратов в технологии строительных материалов

Вибрационный грохот эффективен и надежен. Вибросито или вибрационный грохот используется для классификации материалов по классам крупности и применяется на рудниках, в производстве стройматериалов, в энергетической и химической промышленности. Любой вибрационный грохот состоит, если рассматривать схематично, из рамы, сит, электромотора и эксцентрикового блока.

Грохочение, сортировка сыпучих материалов по крупности частиц (кусков) на грохотах применяется для разделения угля, руды, строительных и др. сыпучих материалов на фракции или для выделения из материала частиц определённой крупности. Например, при производстве щебня песчано-гравийная горная масса разделяется на 5 фракций (70-40; 40-20; 20-10; 10-5 и меньше 5 мм). При грохочении материал, двигаясь по ситу вибрационного грохота с установленной скоростью, расслаивается: чем крупнее частицы, тем выше слой, в котором они движутся.

Эффективность грохочения зависит от многих факторов: крупности и формы частиц исходного материала и его нагрузки на грохот, размера и формы отверстий сита, его длины и угла наклона. Максимальная эффективность грохочения у вибрационных грохотов очень высока и составляет, по разным оценкам от 90 до 98%. Именно поэтому они находят широчайшее применение во многих сферах современной индустрии.

4.1 Устройство, принцип работы и схема аппарата

Вибрационный самоцентрирующийся грохот.

Рис.4.1.1 Принципиальная схема.

Рис.4.1.2 Общий вид.

Вибрационный самоцентрирующийся грохот состоит из короба 1 и вибрационного устройства. Которое представляет собой две продольные стенки, соединенные поперечными трубчатыми стержнями. В коробе устанавливают два ряда решеток или колосников 2. Короб грохота подвешивается к опорным металлоконструкциям 3 посредством тяг 4. Вибрационное устройство состоит из вала, установленного в подшипниках, конические корпуса которых соединяются между собой трубой . Корпуса подшипников крепятся к продольным стенкам короба. В концах вала закреплены приводные шкивы с эксцентрично сточенными ступицами. В шкивы встроены подпружиненные эксцентрики. Грохот благодаря такой конструкции эксцентриков не испытывает резонансных колебаний при пуске и остановке в момент совпадения частот вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний. При пуске кинетической (дебалансный) момент вибрационного устройства мал, так как мала сила инерции. При увеличении угловой скорости вала вибрационного устройства эксцентрики под

действием центробежных сил сжимают пружины 6, удаляются от оси вращения и прижимаются к внутренней поверхности ободов шкивов. В этом грохоте вибрируемые массы совершают круговые колебания вокруг оси, проходящей через центр подшипников. Центр приводных шкивов неподвижен.

4.2 ТЭП и области применения аппарата

Вибрационные самоцентрирующиеся грохоты применяют для сортировки или задержания крупных кусков, которые не должны попадать в аппарат.

Одновременно с грохочением они могут выполнять функции питателей, выдавая в этом случае в дробилки, например, только крупные куски, в то время как куски меньшего размера отводятся, минуя дробилку.

При установке перед крупным дроблением они одновременно выполняют функцию питателя и грохота, отделяя куски, размер которых меньше размера выходной щели дробилки.

Техническая характеристика вибрационного самоцентрирующегося грохота:

Модель: С - 724

Полезная площадь грохота, м 1,25х2,5

Производительность, т/ч до 350

Потребляемая мощность, кВт 10

Число оборотов вала вибратора в 1 сек 13,35

Угол наклона, град до 15

Габаритные размеры, м

- длина 2,5

- ширина 1,95

- высота 1,23

Масса, т 3,222

5. Техника безопасности и охрана окружающей среды при работе аппаратов

На рабочем месте должны быть предусмотрены меры защиты от возможного воздействия опасных и вредных факторов производства. Уровни этих факторов не должны превышать предельных значений, оговоренных правовыми, техническими и санитарно-техническими нормами. Эти нормативные документы обязывают к созданию на рабочем месте условий труда, при которых влияние опасных и вредных факторов на работающих либо устранено совсем, либо находится в допустимых пределах.

Помещение должно соответствовать ряду требований, оговоренных соответствующими нормативными документами. К ним относятся:

а) "Санитарно-технические нормы и правила", утверждённые Минздравом. Например, санитарно-технические нормы и правила допустимых уровней звука.

б) "Строительные нормы и правила", утверждённые Госстроем.

в) "Санитарные нормы проектирования промышленных зданий", утверждённые Минздравом.

г) "Правила установки электроустановок ".

д) "Противопожарные нормы проектирования промышленных предприятий".

При анализе технологического процесса следует предусмотреть влияние всех возможных опасных и вредных факторов, и в случае необходимости предусмотреть мероприятия по ограничению воздействия этих факторов, согласно перечисленным выше и другим нормативам.

С точки зрения влияния опасных и вредных факторов при работе можно выделить следующие:

-недостаточная освещённость рабочего места;

-неблагоприятные метеорологические условия;

-воздействие шума;

-воздействие электрического тока вследствие неисправности аппаратуры;

-нерациональное расположение оборудования и неправильная организация рабочего места

Охрану труда следует осуществлять в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях цементной промышленности».

Поступающие на предприятия рабочие должны допускаться к работе только после обучения их безопасным приемам работы и инструктажа по технике безопасности. Ежеквартально необходимо проводить дополнительный инструктаж и ежегодно повторное обучение по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, приямки, люки, площадки и т. п. Должны быть заземлены электродвигатели и электрическая аппаратура.

Обслуживание дробилок, мельниц, печей, силосов, транспортирующий и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться в соответствии с правилами безопасной работы у каждой установки.

Шум, возникающий при работе многих механизмов на цементных заводах, характеризуется зачастую высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму (90 дБ). Особенно неблагоприятны в этом отношении условия работы персонала в помещениях молотковых дробилок, сырьевых и цементных мельниц, компрессоров, где уровень звукового давления достигает 95--105 дБ, а иногда и более. К числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов и бронефутеровочными плитами, замену в сырьевых шаровых мельницах стальных плит резиновыми. При этом звуковое давление снижается на 5--12 дБ. Укрытие мельниц и дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший эффект (снижение на 10--12 дБ).

Проектирование защиты окружающей среды от шумовых воздействий включает следующее: выявление источников шума, выбор расчетных точек и определение в них предполагаемых уровней шума, определение требований по снижению звукового давления, выбор и разработка необходимых мероприятий по снижению шума до требуемых уровней в соответствии со СНиП П-12-77.

Очистка газов от парообразных и газообразных примесей. Газы в промышленности обычно загрязнены вредными примесями, поэтому очистка широко применяется на заводах и предприятиях для технологических и санитарных (экологических) целей.

Наиболее надежным и самым экономичным способом охраны биосферы от вредных газовых выбросов является переход к безотходному производству, или к безотходным технологиям. Термин «безотходная технология» впервые предложен академиком Н.Н. Семеновым. Под ним подразумевается создание оптимальных технологических систем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Такое производство не должно иметь сточных вод, вредных выбросов в атмосферу и твердых отходов и не должно потреблять воду из природных водоемов.

Конечно же, понятие «безотходное производство» имеет несколько условный характер; это идеальная модель производства, так как в реальных условиях нельзя полностью ликвидировать отходы и избавиться от влияния производства на окружающую среду. Точнее следует называть такие системы малоотходными, дающими минимальные выбросы, при которых ущерб природным экосистемам будет минимален.

В настоящее время определилось несколько основных направлений охраны биосферы, которые в конечном счете ведут к созданию безотходных технологий:

1) разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов;

2) создание бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе наиболее эффективных методов очистки сточных вод;

3) переработка отходов производства и потребления в качестве вторичного сырья;

4) создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.

Список используемой литературы

1. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - М.: Высшая школа, 1985;

2. Пантюхов О.Е. Строительные машины и основы автоматизации. - Гомель: БИИЖТ, 1991;

3. Яшина Т.В. Механические процессы и аппараты. Ч.1. Дробление и помол: Метод. указания к практическим занятиям и лабораторным работам по курсу «Процессы и аппараты в технологии строительных материалов». - Гомель: БелГУТ, 1995;

4. Яшина Т.В., Санников А.Н. Процессы и аппараты в технологии строительных изделий. Учебно-методическое пособие. -Гомель: БелГУТ, 2010;

5. Еремин М.Н. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов. - М. Стройиздат, 1979.

Размещено на Allbest.ru
...

курсовая работа "Основы процессов и аппаратов в технологии строительных изделий" скачать

Подобные документы

Дробление, грохочение и подготовка сырья к обогащению
Определение общей степени дробления для цеха дробления. Подбор степени дробления. Расчет и выбор дробилок, колосникового грохота. Расчет грохота второй стадии дробления. Расчет схемы измельчения и выбор оборудования для измельчения и классификации.

курсовая работа [518,6 K], добавлен 20.01.2016

Технологии получения и обработки строительных материалов
Теплопроводность материала. Теплоизоляция строительных конструкций. Изучение влияния влажности на свойства древесины. Возникновение коробления при механической обработке сухих пиломатериалов. Изготовление отделочных материалов на основе полимеров.

контрольная работа [156,0 K], добавлен 16.03.2015

Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов
Перспективы развития ремонтных служб на предприятиях строительных материалов от финансового состояния и качества работы организаций. Значение технологии восстановления деталей для долговечности машины. Проведение капитального ремонта сушильного барабана.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.01.2011

Проектирование теплообменных аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности
Ознакомление с конструкцией теплообменных аппаратов нефтепромышленности; типы и конструктивное исполнение кожухотрубчатых установок. Описание технологического и механического расчета оборудования. Выбор конструкционных материалов и фланцевого соединения.

дипломная работа [3,3 M], добавлен 17.04.2014

Производство строительных материалов, изделий и конструкций в Республике Казахстан
Анализ отрасли строительных материалов в Республике Казахстан. Специализация предприятий, номенклатура изделий и их назначение. Технологический процесс изготовления бетонных и железобетонных конструкций, клееного бруса и клееных деревянных конструкций.

курсовая работа [387,9 K], добавлен 15.10.2014

Производство керамического кирпича
Классификация основных процессов в технологии строительных материалов. Техническая характеристика кирпича, описание сырья и полуфабрикатов для его получения. Структурная и технологическая схемы производства кирпича, материальный расчёт компонентов.

курсовая работа [4,1 M], добавлен 08.02.2014

Принципы системного анализа процессов и аппаратов экологически чистых технологий
Химико-технологическая система как совокупность процессов и аппаратов, объединенных в единый производственный комплекс. Основы математического моделирования, принципы построения модели, взаимосвязь элементов подсистем и выбор критериев оптимизации.

реферат [1,5 M], добавлен 07.08.2009

Инновационные технологии в области производства строительных материалов
Производство полистиролбетона, применение роторно-центробежных дробилок пенопласта. Инновационные технологии в строительном производстве: моделирование бизнес-процессов с использованием CASE-средств BPwin; создание модели базы данных с помощью ERwin.

курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.10.2011

Проект цеха дробления обогатительной фабрики АО "Казахалтын" рудника Бестобе
Геологическая характеристика месторождения. Характеристика перерабатываемой руды, разработка и расчет схемы ее дробления. Выбор и расчет оборудования для дробильного отделения. Определение количества смен и трудозатрат на обеспечение технологии дробления.

курсовая работа [59,7 K], добавлен 25.02.2012

Проект расчета сепаратора
Влияние формы сепаратора на его конструкцию. Типовые процессы изготовления аппаратов для химических производств. Теоретические основы технологии и конструкции аппаратов. Сепарация многофазных многокомпонентных систем. Свойства нефти, газов и жидкостей.

курсовая работа [303,9 K], добавлен 04.04.2016

Расчет химических аппаратов
Расчёт цилиндрических обечаек согласно ГОСТ 14249-89. Расчет горизонтальных аппаратов с различными видами днищ. Оценка требуемых свойст и размеров опор для вертикальных аппаратов. Конструирование фланцевого соединения. Определение размеров отверстий.

курсовая работа [5,3 M], добавлен 17.09.2012

Автоматизация процесса смешивания
Технологии пищевых производств и разработка систем автоматизации химических процессов. Математическая модель материалов и аппаратов, применяемых для смешивания. Описание функциональной схемы регулирования количества подаваемых на смеситель компонентов.

курсовая работа [26,8 K], добавлен 12.07.2010

Производство силикатного кирпича и других строительных материалов из золы-уноса и шлаков энергогенерирующих компаний
Классификационные признаки золы и шлаков для последующей технологии переработки. Опыт утилизации золы в европейских странах. Проблемы индустрии строительных материалов России по нерудным материалам и использованию золы-уноса, шлаков. Ведущие компании РФ.

статья [966,8 K], добавлен 17.07.2013

Автоматизация процессов производства железобетонных изделий
Датчики физических величин в строительной технологии. Создание микроэлектронных устройств со встроенными функциональными элементами. Ознакомление с технологическими процессами изготовления, формования и тепловлажной обработки железобетонных труб.

реферат [68,4 K], добавлен 09.12.2013

Свойства строительных материалов, чугуна и стали
Механические свойства строительных материалов: твердость материалов, методы ее определения, суть шкалы Мооса. Деформативные свойства материалов. Характеристика чугуна как конструкционного материала. Анализ способов химико-термической обработки стали.

контрольная работа [972,6 K], добавлен 29.03.2012

Комплекс по производству товарного кубовидного щебня производительностью 100 т/ч с разработкой дробилки
Обоснование и выбор бил для измельчения нерудных строительных материалов. Расчет ротора, скоростных и геометрических параметров дробилки. Определение безнапорного трубопровода подачи пульпы с классификатора в отстойник. Определение уклона трубопровода.

дипломная работа [860,4 K], добавлен 14.11.2012

Разработка проекта цеха рудоподготовки производительностью 1800 тонн в сутки
Особенности и этапы осуществления технологии дробления. Уточненный расчет схемы грохочения. Выбор и расчет дробилок. Определение потребности оборудования для рудоподготовки, вспомогательного оборудования. Положения техники безопасности в цехе дробления.

курсовая работа [83,3 K], добавлен 12.01.2015

Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов
Расчет процесса грохочения, который используется при переработке строительных материалов. Обзор конструкции грохотов. Основы вероятностной теории процесса грохочения, его основные показатели. Технологические и конструктивные параметры оборудования.

дипломная работа [1,3 M], добавлен 02.03.2011

Расчет узла абсорбции аммиачно-воздушной смеси
Существование функциональной взаимосвязи аппаратов в химическом производстве. Химико-технологическая система-совокупность аппаратов, взаимосвязанных технологическими потоками и действующими как одно целое. Системы уравнений технологических связей ХТС.

курсовая работа [25,9 K], добавлен 16.10.2008

Разработка технологии получения термообработанного наполнителя для создания строительных, электротехнических и электронных материалов
Физико-химические особенности наполнителей. Влияние распределения наполнителя в матрице на физико-механические параметры. Адсорбционные свойства и прочности связи наполнителей. Технология получения электроизоляционных резинотехнических материалов.

научная работа [134,6 K], добавлен 14.03.2011

Другие документы, подобные "Основы процессов и аппаратов в технологии строительных изделий"

главная

рубрики

по алфавиту

вернуться в начало страницы

вернуться к началу текста

вернуться к подобным работам

Рубрики

По алфавиту

Закачать файл

Заказать работу

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

G - массовый расход запыленного воздуха, кг/ч	3500
t - температура воздуха, єС	70
тип циклона	ЦН-11
с - плотность частиц материала, кг/м³	1600
d - наименьший диаметр улавливаемых частиц, мкм	30
о - коэффициент сопротивления циклона	245

Основы процессов и аппаратов в технологии строительных изделий

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Диагонали оснований пиромидальной части бункера к горизонту:

D= b=2,2=3,11 м.

d=а==0,42 м.

Угол наклона ребер бункера:

=arctq arctq = arctq 1,0112 =45,3245,2є.

При угле гравия по стали 40% получим:

1+50 =40є+5є=45є,

т.е. материал во внутренних углах бункера оставаться не будет.

Расчет лотка.

Геометрические параметры лотка приведены на рисунке 2.

Рис. 2.8.2 - Схемы к расчету лотка: а - одинарный ; б - составной.

Для предварительного расчёта выбираем односекционный лоток.

Угол наклона определим по формуле:

где - угол трения материала,

Определим конечную скорость:

,

где - ускорение свободного падения,

µ - коэффициент трения материала о сталь, µ=0,58;

б - угол наклона лотка, град;

Так как конечная скорость , поэтому рассчитываем геометрические размеры односекционного спускного лотка, представленные на рис. 2.8.2,а:

;

=3,22м.

Принимаем ширину желоба b=400мм, высоту бортов желоба с=250мм. Площадь поперечного сечения желоба:

м2.

Расчет затвора.

Требуется рассчитать секторный затвор, перекрывающий бункер щебня. Радиус затвора RЗ=0,35 м, длина рукоятки LР=0,5 м, размер разгрузочного отверстия бункера аа=300300 мм.

Рис. 2.8.3 - Схема секторного затвора.

Площадь поперечного сечения выпускного отверстия:

F=a2=0,302=0,09 м2.

Периметр выпускного отверстия:

S=4a =4·0,30=1,2 м.

Гидравлический радиус выпускного отверстия:

R=F/S=0,09/1,2=0,075 м.

Угол естественного откоса песка в покое с1=45°.

; =0,176.

Коэффициент трения о материал затвора м=1. Давление материала, действующее на горизонтальный затвор:

; =6392 Па.

Нормативная нагрузка на затвор:

P=p·a2; P=6392·0,302=575,28 Н.

Принимаем вес затвора G=100 Н, диаметр оси d=0,015 м. Находим усилие, затрачиваемое на открывание затвора:

;

=404,72 Н.

2.9 Разработка технологической схемы ДСУ

Схема составляется на основании расчётов и выбора модели дробильных и сортировочных машин.

Рис. 2.9.1

3. Гидромеханические процессы и аппараты

3.1 Процессы гидроклассификации и воздушной сепарации

Разделение (классификация) материалов в газовых средах называют воздушной сепарацией, а в жидких - гидравлической классификацией.

В промышленности строительных материалов воздушная сепарация широко применяется при помоле цемента, гипса, извести и сухой глины.

Преимущественное распространение в промышленности строительных материалов получили проходные и циркуляционные сепараторы.

3.2 Проектирование циклона

Рис.3.2.1 Циклон.

Требуется рассчитать циклон для уравнивания частиц сухого материала из воздуха выходящего из сушилки по следующим данным.

Таблица 3.2.1

Определяем условную скорость воздуха в цилиндрической части выхлопа vус, принимая отношение потери давления по циклону к плотности воздуха , по формуле:

=>==2,02 м/с;

Определяем диаметр циклона:

=>;

=>== 0,78м;

Определяем минимально необходимое время пребывания частиц в циклоне:

=0,92 c;

где l - длина пути проходимого газовым потоком в циклоне; м;

- скорость осаждения частиц;

=6,21м/с;

где - плотность воздуха при данных условиях:

1,027 кг/м3;

- окружная скорость воздуха в циклоне принимается от 12…14м/с;

м - вязкость среды при заданных условиях м=210-6кг·с/м2 .

Определяем гидравлическое сопротивление:

=53,09 кПа.

Определяем конструктивные размеры циклона ЦН-11:

Внутренний диаметр выхлопной трубы, мм 40,6

Внутренний диаметр выхлопного отверстия, мм 28,1

Ширина входного патрубка, мм 14,0

Длина входного патрубка, мм 41,3

Угол наклона крышки, град 8,4

Высота входного патрубка, м 0,34

Высота выхлопной трубы, м 1,08

=arctq arctq = arctq 1,0112 =45,3245,2є.

₁₊5⁰ =40є+5є=45є,

м².

Требуется рассчитать секторный затвор, перекрывающий бункер щебня. Радиус затвора R_З=0,35 м, длина рукоятки L_Р=0,5 м, размер разгрузочного отверстия бункера аа=300300 мм.

F=a²=0,30²=0,09 м².

Угол естественного откоса песка в покое с₁=45°.

P=p·a²; P=6392·0,30²=575,28 Н.

Определяем условную скорость воздуха в цилиндрической части выхлопа v_ус, принимая отношение потери давления по циклону к плотности воздуха , по формуле:

1,027 кг/м³;

м - вязкость среды при заданных условиях м=210^-6кг·с/м² .