Реферат Цех по производству ШПЦ
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
| Министерство образования Республики Беларусь Гродненский государственный университет имени Янки Купалы Расчётно-пояснительная записка К курсовому проекту: по дисциплине: ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА Тема: “Цех по производству ШПЦ”Выполнил: Студент 3курса 3 группы Специальность: ПСИиК Якусевич В.В. Проверил: Ассистент кафедры: Строительное материаловедение Савеня Д.Н. Гродно 2010 г |
Введение
1. Номенклатура и применение 5
2. Технология производства 7
2.1 Выбор способа и технологической схемы производства 7
2.2 Описание технологического процесса 9
2.3 Технологическая схема производства шлакопортландцемента 10
3. Фонды рабочего времени 11
4. Материальный баланс 11
5. Выбор технологического оборудования 14
6. Расчет расхода энергоресурсов оборудования 19
7. Контроль качества 20
8. Охрана труда 22
9. Правила приемки 27
10. Охрана окружающей среды 32
11. Литература 34
Цемент – один из важнейших строительных материалов, предназначенных для бетонов и строительных растворов, скрепление отдельных элементов (деталей) строительных конструкций, гидроизоляций и др. Цемент представляет собой гидравлический вяжущий материал, который после смешения с водой и предварительного затвердевания на воздухе продолжает сохранять и наращивать прочность в воде.
Производство цемента обусловлено необходимостью его производства для применения в главным образом в строительстве. Строительство жилья на основе цемента позволяет получить объекты с низкой теплопроводностью и высокой морозостойкостью.
Технология цементное производство позволяет использовать в нём отходы добывающей, металлургической отраслей, а также побочные продукты этих производств. Гибкая технология позволяет осуществлять комбинирование производства цемента с производством металлов.
Существует много подвидов цемента. Они отличаются друг от друга конечными свойствами, условиями производства и наличием в них различных видов добавок.
Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гранулированным доменным и электротермофосфорным шлаком, а также с двуводным гипсом. Для получения быстротвердеющего шлакопортландцемента порошок портландцемента иногда размалывают с гранулированным шлаком. Шлака в шлакопортландцементе должно быть не менее 21% и не более 80% по массе (ГОСТ 10178 -85). Гипс вводят в шлакопортландцемент для регулирования сроков схватывания, а также в качестве активизатора твердения шлака.
По своим физико–механическим свойствам шлакопортландцемент близок к обычному портландцементу, но выгодно отличается от него более низкой стоимостью. При прочих равных условиях стоимость его на 10 – 15% ниже стоимости портландцемента.
Схематически твердение шлакопортландцемента можно себе представить как результат ряда процессов, протекающих одновременно, а именно:
гидролиза и гидратации клинкерных минералов;
взаимодействие гидрата окиси кальция с глиноземом и кремнеземом, находящимися в шлаковом стекле, с образованием гидросиликатов, гидроалюминатов, а также гидросиликоалюминатов кальция;
взаимодействие трехкальциевого гидроалюмината кальция клинкера с сульфатом кальция с образованием гидросульфоалюмината кальция.
Шлакопортландцемент твердеет несколько медленнее, чем портландцемент, в особенности при пониженных положительных температурах. Это объясняется значительным содержанием шлака. Однако при тончайшем помоле, в особенности двухступенчатом, и содержании шлака около 30–35% скорость твердения шлакопортландцемента такая же.
B зависимости от прочности на сжатие шлакопортландцемент выпускают четырех марок: 300, 400, 500 и 600.
По морозостойкости шлакопортландцемент уступает портландцементу в различной степени в зависимости от содержания в нем шлака и химико-минералогического состава исходного клинкера.
Шлакопортландцемент характеризуется пониженным или умеренным тепловыделением при твердении, а также меньшими объемными деформациями в растворе и бетоне – усадкой (на воздухе) и набуханием (в воде).
Строительно-технические свойства шлакопортландцемента обусловливают и области его практического применения – те же, что и портландцемента аналогичных марок. Его целесообразно использовать для производства монолитных и сборных железобетонных конструкций и деталей, в особенности с применением тепловлажностной обработки, а также для изготовления строительных растворов. Шлакопортландцемент предназначен в основном для бетонных и железобетонных наземных, а также подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных, а также минерализированных вод с учетом норм агрессивности воды – среды.
Вследствие пониженного тепловыделения при твердении и малой усадки шлакопортландцемента его можно весьма эффективно применять для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений. В силу пониженной морозостойкости шлакопортландцемента его нельзя применять для бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся систематическому попеременному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию.
Для осуществления грандиозных объемов работ по промышленному, жилищно-гражданскому и сельскохозяйственному строительству, требуется большое количество разнообразных строительных материалов, в том числе вяжущих веществ и бетонов.
В строительстве имеется много работ, при которых технологически возможно и экономически целесообразно использование бесклинкерных и малоклинкерных цементов, способствующих экономии высококачественных портландцементов и даже шлакопортландцементов обычного состава, т. е. с содержанием шлака не более 60%. Одним из распространенных видов местного сырья для производства бесклинкерных и малоклинкерных вяжущих веществ являются отходы металлургии и энергетики в виде шлаков и зол. Широкое применение в СССР изделий и конструкций заводского изготовления обусловило необходимость интенсификации процессов твердения вяжущих веществ с помощью водо-тепловой обработки - пропаривание в камерах при атмосферном давлении и запаривания в автоклавах при избыточном давлении 9-16 атм.
Исследования показали возможность (для многих видов) получения бетонов с прочностью при сжатии (после пропаривания) до 20 кг/см2 и более на вяжущих из добавленных гранулированных шлаков в условиях изотерического пропаривания при 95°С в течение 4-8 часов.
Важно также отметить и новые возможности по изготовлению шлакопортладцементов, которые производятся не только из традиционно применяемых доменных шлаков (гранулированных), но и из таких, как кислые-топливные, а также шлаки электротермической воронки фосфора, обычно получаемые в гранулированном виде.
Наиболее экономическими по затратам сырья, топлива и электроэнергии являются шлаковые и зольные вяжущие вещества, получаемые из отходов металлургической, энергетической, фосфорной промышленности.
Простая технология производства шлаковых вяжущих веществ, сводящаяся в основном к дроблению (при пусковых материалах), сушке и помолу входящих компонентов, позволяет быстро организовать сушильно-помольные установки с минимальными капиталовложениями и строительными объемами зданий. Таким образом, для удешевления бетонных и железобетонных изделий необходимо максимально использовать местные вяжущие и в первую очередь шлаковые цементы.
Рациональное использование шлаковых отходов выгодно еще и потому, что на их удаление с территории металлургических предприятий и электростанций затрачиваются значительные материальные и трудовые ресурсы.
Шлаки привлекают к себе все возрастающее внимание и во многих зарубежных странах. Следует учесть возможность получения шлакопортландцементов высокой активности с помощью тонкого помола до удельной поверхности 4000-5000 см2/г и выпуска их марки не ниже 400. При этом возможно применение также и повторного помола портландцементного порошка с гранулированным шлаком. Кроме того, организацию производства высокомарочных шлакопортландцементов следует провести на базе наиболее активных шлаков металлургических заводов.
Шлакопортландцемент (ГОСТ 10178-85) является гидравлическим вяжущим веществом, получаемым путем совместного, тонкого измельчения портландцементного клинкера и вяжущего гранулированного доменного или электротермофосфорного шлака с добавлением 3-6% двуводного гипса;
шлакопортландцемент можно изготовить тщательным сливанием тех же материалов, измельченных раздельно.
По ГОСТ 10178-76 доменного шлака в этом цементе должно быть не менее 21% не более 10% массы цемента; часть шлака можно заменить активной минеральной добавкой (треплом) не более 10% массы цемента, что способствует улучшению технических свойств вяжущего. Наиболее быстрое твердение происходит при 30-40% шлака.
Гипс вводят в шлакопортландцемент для регулирования сроков схватывания, а также в качестве активизатора твердения шлака. Дозировку гипса нужно устанавливать экспериментально.
Содержание S0з в клинкере должно быть не менее 1, 0% не более 4, 0% по массе. Отличительной его способностью является повышенная прочность при изгибе (возр. 28 суток) 5, 9 и при сжатии (возр. 28 суток) 49 МПа. В отличии от пуццолановых портландцементов ШПЦ не вызывает повышения водопотребности растворов и бетонных смесей. При несколько замедленном росте прочности в первой, после затворения период, он интенсивно наращивает] ее в последующем. За срок от 7 суток до одного года прочность у ШПЦ – в нормальных температурно-влажностных условиях возрастает примерно в 2.5 раза.
Твердение ШПЦ на основе доменного шлака при обычной температуре сопровождается связыванием воды, не испаряющейся при 105°С, в количестве 15% массы вяжущего. При этом возникают конструкционные поры, суммарный объем которых равен 0, 4-0, 5 см/г связанной воды, не испаряющейся при 105°С. Пористость при твердении портландцементов достигает в среднем 0, 28 см/г неиспаряющейся воды.
Истинная плотность ШПЦ колеблется в пределах 2, 8-3, 0 г/см3, уменьшаясь с увеличением содержания в цементе гранулированного доменного шлака. Плотность в рыхло-насыпном состоянии 900-1200 кг/м3, а в уплотненном -1400-1700 кг/м3.
Водопотребность ШПЦ существенно не отличается от водопотребности обычных портландцементов. В ряде случаев при ровной удобообрабатываемости в растворные или бетонные смеси на ШПЦ-е нужно добавлять воды меньше, чем при использовании портландцемента. Водоотделением из теста, полученного затворением ШПЦ-та, несколько больше, чем из теста портландцемента. С увеличением тонкости помола его водоудерживающая способность значительно возрастает.
Для повышения активности ШПЦ-ов применяется мокрый помол шлаков и последующее слепление шлакового шлама в бетономешалке с портландцементом. Было установлено, что выделение тепла при твердении ШПЦ-та понизилось, что особенно ценно для массового бетона. ШПЦ при твердении обычно отмечается равномерным изменением объема.
Тепловыделение при твердении ШПЦ меньше, чем у ПЦ, причем тем меньше, чем больше в нем шлака, и тем значительнее, чем выше его удельная поверхность.
Положительной особенностью ШПЦ, в отличие от пуццолановых, является сравнительная воздухоспособность, обеспечивающая нормальное твердение бетона наземных сооружений. ШПЦ не оказывает коррозирующего действия на заложенную в бетон стальную арматуру и достаточно прочно сцепляется с ней.
Морозостойкость уменьшается с увеличением содержания шлака. Этой объясняется несколько меньшей плотностью и повышенной водопроницаемостью бетонов на ШПЦ. Бетоны на ШПЦ обычно выдерживают 50-100 циклов замораживания и оттаивания. Поэтому его не рекомендуют для изделий и конструкций, работающих в особо суровых условиях, например в плитах-оболочках гидротехнических сооружений, размещаемых в зоне меняющегося уровня воды и систематически замерзающих и оттаивающих в водо-насыщенном состоянии.
Основные назначения ШПЦ: для бетонных и железобетонных сборных изделий, подвергаемых пропарке, монолитных «массивных» бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций при действии пресных и минеральных вод. Он особенно эффективен в крупных гидротехнических сооружениях.
2.1Выбор способа и технологической схемы производства
Технологический процесс получения шлакопортландцемента на заводах полным производственным циклом (включая получения клинкера) состоит из следующих основных операций:
1. Изготовление портландцементного клинкера;
2. Подготовка гранулированного шлака;
3. Получение шлакопортландцемента совместным помолом этих двух материа-
лов и гипса.
Помол клинкера может проектироваться как по открытому, так и по замкнутому циклу в сравнении с помолом по открытому циклу эффективнее в тех случаях, когда необходимо получить цемент с высокой удельной поверхностью или цементы различной тонкости помола, а также когда измельченные компоненты сильно отличаются по размолоспособности. Цементы с удельной поверхностью выше 3500 см/г получать помолом по открытому циклу неэффективно. Расстояние между соседними мельницами принимается 12, 18, 24 и 30 м в зависимости от размеров мельниц и общего компоновочного решения.
Достоинством помола в замкнутом цикле является возможность увеличивать загрузку мельницы мелющими телами до 30%, что повышает ее производительность при одновременном увеличении удельной поверхности готового продукта. Кроме того, уменьшается износ мелющих тел и броне футеровки, повышается активность цемента и потребителю отгружают продукт с несколько пониженной температурой. А это означает, что могут ни понадобиться специальные холодильники для охлаждения готового цемента.
Технология производства шлакопортландцемента отличается тем, что гранулированный доменный шлак подвергается сушке при температурах, исключающих возможность его рекристаллизации, и в высушенном виде подается в цементные мельницы. При помоле ШПЦ-та производительность многокамерных трубных мельниц понижается, что объясняется, по-видимому низкой средней плотностью шлака, ограничивающей возможность достаточного заполнения по массе объема мельниц.
Для получения каждого компонента с наиболее приемлемой для него тонкостью помола следует размалывать клинкер и шлак раздельно. В зависимости от сравнительной сопротивляемости клинкера и шлака измельчению принимают две схемы помола. По первой клинкер предварительно измельчают в первой мельнице, а затем уже во второй совместно со шлаком. Такая схема рекомендована Южшпроцементом для получения быстро-отвердевающего ШГЦ. Она рациональна при более низкой размалываемости шлака, чем клинкера. В этом случае достигается особо тонкий помол клинкера, что
Технология быстро-твердеющего ШПЦ была разработана Южшпроцементом для основных шлаков и НИИцементом - для кислых. По схеме Южшпроцемента помол ШПЦ осуществляется по двустадийной схеме; в начале на одной мельнице измельчается только клинкер, который затем направляется во вторую мельницу для совместного тонкого измельчения со шлаком и гипсом. В результате получается клинкерный компонент с большой удельной поверхностью, обеспечивающей высокую интенсивность твердения ШПЦ-та.
Степень гидравлической активности шлаков по аналогии с ПЦ. клинкером может быть в некоторой мере охарактеризована модулем основности и модулем активности. Модуль основности Мо доменного шлака представляет собой отношение содержащихся в нем основных оксидов (%) к сумме кислотных оксидов:
Мо= (СаО+ MgO) / (SО2+ Аl2Оз). В зависимости от численного значения этого модуля различают шлаки основные, модуль основности которых равен или больше единицы, и кислые с модулем основности меньше единицы.
Гранулированный шлак предварительно сушат в сушильных барабанах до влажности, не превышающей 1-2%. Шлак не следует нагревать не выше 600-700°С, т. к. при более высокой температуре он может расстекловываться, что вызывает уменьшение его гидравлической активности.
Высушенный шлак, портландцементный клинкер и гипс дозируют и направляют на помол в трубную мельницу.
Основными факторами, определяющими выбор схемы дробления сырьевых материалов, являются их физические свойства, а также размеры кусков, поступающих на измельчение. Оптимальная степень предварительного измельчения сырьевых материалов зависит от их размолоспособности.
Дробление материалов может производиться в одну, две или три стадии. Крупность кусков материалов, поступающих в мельницу, должна быть не выше 10-15мм для клинкера, 30мм для гипса. Влажность клинкера не должна
превышать 0, 5%, гипса (как добавки к клинкеру) -10%, гранулированного шлака 2%.
Трубные мельницы с открытым циклом измельчения применяют для помола сырьевых материалов, а также клинкера. Для получения цемента с удельной поверхностью 3000-3500 см/г и выше применяют обычно более экономичные мельницы, работающие в замкнутом цикле с воздушными сепараторами, одно- и двухкамерные. Чаще используют помольные установки в двухкамерными мельницами.
Измельченный в мельнице материал поступает в сепаратор, где из него выделяются фракции тех размеров, какие требуются для готового продукта, а более крупные частицы направляются снова в мельницу на дополнительное измельчение. Таким образом, из материала непрерывно извлекаются наиболее дисперсные частички, которым особенно присуще свойство агрегироваться и прилипать к мелющим телам и стенкам мельницы. Благодаря этому производительность помольных установок возрастает на 10-20%.
На помольных установках с сепараторами создается возможность получать высоко-прочные быстро-твердеющие цементы с удельной поверхностью до 3500-4000 см /г и более при пониженном содержании в них тончайших частиц, быстро теряющих активность. Кроме того, в мельничных установках с сепараторами создаются предпосылки к лучшему охлаждению материала (на 25-35°С), что положительно сказывается на его измельчении. Эти установки характеризуются большой маневренностью в работе и позволяют выпускать цементы с различной тонкостью помола при постоянных загрузках и размерах мелющих тел.
2.3 Технологическая схема производства шлакопортландцемента
Клинкер Гипс Шлак
Транспортёр Транспортёр Транспортёр
Элеватор Дробилка Бункер
Бункер Элеватор Дозатор
Дозатор
Шнек
Камерный насос
Силосная банка (силос )
Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производительная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок, определяют по формуле:
Вр = Ср * Ч * Ки
где Вр - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования, ч.;
Ср - расчетное количество рабочих суток в году;
Ч - количество рабочих часов в году;
Ки - среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования: Ки = 0,943
Вр = 262 да. * 16 ч * 0,943 = 3953 ч (в две смены)
4. Материальный баланс
1. Состав шлакопортландцемента: клинкер- 65%, гранулированный доменный шлак- 30%, двуводный гипс- 5%. Влажность шлака-18%. Помол всех компонентов совместный. Работа цеха в две смены по прерывной неделе. Производительность цеха 250000т цемента в год.
1.1. При транспортировке цемента на склад готовой продукции теряется 1%, следовательно, из мельницы должно выходить следующее количество Пг:
-в год Пг= 250000*1,01 =252500 т;
-в час Пг=Пг/Вр = 252500/3953 =63,9 т.,
1.2. При помоле теряется 1% материалов, следовательно, на помол должно поступить:
Пг= 252500*1,01 =255025
Пч= 63,9*1,01 =64,54
1.3. В мельницу поступают 3 дозированных и раздельно подготовленных компонента в заданном соотношении. Количество каждого материала, поступающего в мельницу, должно составлять:
-клинкер (65%) Кг= 255025*65/100 = 165776
Kг= 64,54* 0,65 =41,95 т
-шлака (30%) Шг = 255025 * 0,3 = 76507,5 т
Шг= 64,54* 0,3 ==19,36 т
-двуводного гипса (5%) Гг = 255025 * 0,05 =12751 т
Гг= 64,54* 0,05 =3,2 т
-клиннера: Кг=165766,25*1,005=166595,08т;
Кг=42,159т
-шлака: Шг = 76890,037 * 1,005 = 76890,037 т;
Шг = 19,456 т,
а с учетом того, что шлак после сушки имеет остаточную влажность 1% шлака:
Шг = 76890,037 * 1,01 = 77658,937 т;
Шг = 19,456 * 1,01 = 19,65 т;
-гипса двуводного с учетом влажности W=2% (всего потери 2,5%):
Гг=12751,25* 1,025 = 13070 т;
Гг= 3,2* 1,025 =3,3 т
1.5. При транспортировании и дроблении клинкера и гипса теряется 0,5%, следовательно, со склада должно поступать:
Кг =166595,08* 1,005 =167428,05 т;
Кг = 42,159 * 1,005 = 42,369т
Гг= 13070* 1,005 =13135,4 т;
Гг = 3,3 * 1,005 =3,31 т
1.6. При сушке шлака (имеющего W=18% и остаточную влажность после
сушке 1%) теряется 17% и 0,5%- за счет уноса с дымовыми газами, всего потери составляют 17,5%. Поэтому в сушильный барабан должно поступать влажного шлака:
Шг = 194146 * 1,175 = 91249,25 т;
Шг= 19,65* 1,175 =23,088 т.
1.7. При транспортировке со склада и дроблении теста теряется 0,5%, .
следовательно, со склада должно поступать:
Шг = 91249,25 * 1.005 = 91705,49 т;
Шг= 23,088 * 1.005 = 23,2 т.
| Наименование грузопотоков | % потерь | В год, т | В час, т | В час, м3 |
| Поступает на склад готовой продукции | | 250000 | 63,9 | 53,25 |
| Выходит из мельницы | 1.0 | 252500 | 64,53 | 53.77 |
| Поступает в бункера мельн.: клинкер | 0.5 | 166595 | 42,159 | 26,35 |
| шлак | 1.5 | 76890,037 | 19,456 | 27,78 |
| двудомный гипс | 2,5 | 13070 | 3,3 | 2,35 |
| Поступает на сушку шлака | 17,5 | 91249,25 | 23,088 | 32,97 |
| Поступает со склада на дробление клинкер | 0,5 | 167428,05 | 42,369 | 26,48 |
| шлак | 0,5 | 91705,49 | 23,2 | 33,14 |
| гипс | 0.5 | 13135,4 | 3,31 | 2.36 |
где К – коэффициент использования оборудования;
Nфакт – фактическая производительность;
Nном – номинальная производительность.
Расчет расходных бункеров
Бункера - саморазгружающиеся емкости для приемки и хранения сыпучих материалов - устанавливают над технологическим оборудованием для обеспечения его непрерывной работы.
Требуемый геометрический объем бункера определяют по формуле:
Vгеом=Пч*n/h
-где Пт - расход материала, м3/ч,
n=2 - запас материала, час
h=0,9 - коэффициент заполнения
Итак, Vгеом. клин=26,35*2/0.9=58,55
Vгеом. шлак=27,78*2/0.9=61,73
Vгеом. гипс= 2.35*2/0.9=5.2
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 заводах вяжущих веществ сухие породы средней твердости (известняк, гипс) дробят в щековых и ударно-отражательных дробилках. Для гипса производительность цеха:
П=2.35 м3/ч
Размер кусков 200 мм
Дробилка щековая: СМД-116
Ширина разгрузочной щели 20-80 мм
Мощность электродвигателя 95 кВт
Размеры 1,3/1,2/1,4 (м)
Масса 2,5т.
Помол материала проводят сухим способом по открытому и замкнутому циклу.
Производительность: 64,53т/ч
Двухкамерная трубная мельница: 4,0х13,5
Внутренний диаметр барабана: 4000мм =4 м
Мощность двигателя: 3200 кВт
Масса мелющих тел: 238 т
Производительность: 100 т/ч
Проверка фактической производительности:
Q =6.45*V*ÖD*(p/v)0.8*к*b*q
Q - производительность мельницы по сухому материалу, т/ч;
V - внутренний полезный объем мельницы,
примерно 50% от геометрического объема, куб.м; p- масса мелющих тел, т;
k - поправочный коэффициент, который принимается равный 1
при помоле по открытому циклу и равный 1,1- 2,2
по замкнутому циклу;
b - удельная производительность мельницы т/кВт*ч
полезной мощности: b=0.036
q - поправочный коэффициент на тонкость помола
Q=6.45*1.25*Ö4*(238/125)0.8*1.5*0.036*0.77=11.22
Расчет сушильных устройств
При влажности измельчаемых материалов более 2% сухой помол их значительно затрудняется: влажный материал налипает на мелющие тела и броневую установку, засоряет проходные отверстия меж камерных перегородок, что резко снижает производительность мельниц. Поэтому осуществляют помол с одновременной сушкой или предварительно материал высушивают в специальных сушильных аппаратах.
Сушильная производительность мельниц, сушильных барабанов и других установок определяется количеством испаряемой влаги. Ее обычно характеризуют удельной паронапряженностью (количеством воды, испаряемой 1 м3 рабочего объема сушильного барабана, мельницы и т.п. за 1 час).
При расчете сушильных барабанов, шаровых мельниц, используемых для одновременного помола и сушки, удельная паронапряженность А принимают равной: при сушке доменного гранулированного шлака 40-50 кг/м . Исходя из заданной производительности (количество воды, которую нужно удалить из материала за 1 ч, кг), требуемой внутренний объем сушильного барабана рассчитывают по формуле:
Vб=W/A=(s1(w1-w2)/(100-w2))/A=(s2(w1-w2)/(100-w1))/A,м3
W - количество влаги, удаляемой из материала за 1 ч, кг;
А - удельная паронапряженность, кг/куб. м*ч;
s1- масса материала, поступающего в барабан, кг/ч;
s2- масса материала, выходящего из барабана, кг/ч;
w1 - начальная относительная влажность материала, %;
w2 -конечная относительная влажность материала, %
Vб=53900*((10%-1%)/(100%-1%))/45=108.9 м3
Удельный расход тепла в сушильных барабанах и мельницах на испарение 1 кг воды составляет 3500-5000 кДж СМ 2,0 * 12
Обеспылевание 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.
Запыленность газов, выходящих из пылеулавливающих аппаратов при осуществлении в них подсоса воздуха (работа под разряжением), или при утечке газов (работа под давлением), определяют по формуле:
Zвых=Zвх*(1-Ö(n/100))
где Zвых и Zbx - запыленность газов до и после пылеулавливающего аппарата, г/м3;
n- степень очистки (КПД) пылеосадочного аппарата, %.
Степень очистки наиболее часто применяемых пылеосадочных аппаратов составляет: циклонов и батарейных циклонов - 0,8-0,85, рукавных фильтров -0,95-0,98.
Запыленность воздуха и газов, отбираемых от технологического оборудования примерно следующая: отходящих газов сушильных барабанов -20-40 г/м3, аспирационного воздуха мельниц - 50-200 г/м3, газо-воздушных смесей при пневматической транспортировке вяжущих - 800-1000 г/м .
Запыленность отходящих газов сушильных барабанов после очистки составляет:
Zвых=100(1- Ö(85/100))= 7,8 г/м3 циклонов
Zвых=7,8(1- Ö(98/100))= 0.08 г/м3 рукавных фильтров
Количество аспирационного воздуха, отсасываемого от мельниц,
определяется по формуле:
Vвоз = 3600 * S * Vo, м3/г
S - площадь свободного сечения барабана мельницы, равная 50% от номинальной, кв.м; S=(π*d2/4)*0,5 = 6,28
Vo - скорость отсасываемого воздуха в мельнице, м/с, при нормальном аспирационном режиме составляет 0,6 - 0,7м/с
Vвоз=3600*6,28*0,6 =13564,8 м3/ч
Выбираем циклон НИИОгаз серии НЦ-15:
Диаметр -1200 мм
Объем бункера- 1,1 куб.м
Масса-1890 кг
Рукавный фильтр РВ-3:
Площадь фильтрующей поверхности - 200 кв.м
Производительность -14400 куб.м/ч
Мощность электродвигателя - 2,4 кВт
Габаритные размеры:
Длина-1,8м
Ширина-3,5м
Высота-14,0м
Масса-4,4 т.
Q= Vвх*Сv*t1
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 1 кг испаряемой влаги составляет:
Vвх= 1.5(Q/ См * t1)*(273+ t2)/273 , м3
Q - количество тепла, затрачиваемое на испарение 1 кг влаги из материала,
кДж (составляет 3000-6000 кДж/кг)
с - средняя объемная теплоемкость газов 1,31-1,47
t1, t2 - температура газов, соответственно при входе и выходе из сушильного
барабана или мельницы, С 1,5 - коэффициент, учитывающий подсос воздуха
Vвх= 1.5(4000/1.4*700)*(273+150)/273=9,5 м3
Q = 9,5* 1,31 * 700 = 8711,5кДж/кг.
Общий объем аспирационного воздуха, отсасываемого из сушильного барабана, определяют по формуле:
Пчвх- количество влажного материала, кг/г
Пчсух- количество сухого материала, кг/г.
Vвоз = 9,5 * (23080 - 19450) =34504 м3/г
Технологическое оборудование выбрано исходя из технологии производства и материала. Оборудование соответствует требуемой производительности цеха и удовлетворяет всеми параметрами.
