Расчет и выбор основного технологического и транспортного оборудования

В данном разделе приводится только технологический расчет оборудования, без каких-либо конструктивных расчетов отдельных узлов машины. Под технологическим расчетом оборудования понимается определение производительности машины (или установки) и определение числа машин, необходимых для выполнения производственной программы по данному переделу.

При выборе оборудования следует учитывать также качественную характеристику сырья и требования, предъявляемые к конечному продукту после обработки сырья на данном агрегате или машине.

Расчет оборудования рекомендуется производить в порядке установки отдельных машин в технологическом потоке от подачи сырья до выхода готовой продукции. Если цех объединяет несколько отделений, то расчет оборудования следует производить по отделениям. Такое условие не только упрощает расчеты, но позволяет более логично произвести расчет оборудования, устанавливает взаимосвязи отдельных машин в выполнении технологических операций и в значительной степени исключает случаи пропуска какого-либо механизма.

В конце расчета должна приводиться краткая техническая характеристика каждой машины, принятая по паспортным данным.

При расчетах и выборе типов оборудования следует ориентироваться на машины только отечественного производства, серийно выпускаемые нашей промышленностью. В исключительных случаях при специальном на то указании руководителя проекта допускается установка машин нестандартных типов или заграничного изготовителя.

Общая формула для технологического расчета оборудования имеет вид:

П_м =

где П_м – количество машин, подлежащих установке;

П_т – требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу

(принимается по таблице 2);

П_п – часовая производительность машин выбранного типоразмера;

К_вн – нормативный коэффициент использования оборудования по времени, прини –

мается обычно равным 0,8-0,9 (для автоклавов может быть принят 0,98).

Производительность оборудования должна определяться расчетными методами, с использованием формул и диаграмм, приведенных в учебниках, справочниках, нормалях проектных институтов и в других аналогичных литературных источниках. Только при отсутствии методики для расчета производительности данного оборудования разрешается принимать ее производительность по паспортным (каталожным) данным.

Если производительность минимального типоразмера серийно выпускаемых машин данного назначения превосходит требуемую часовую производительность, то в этом случае расчетом определяется не количество машин, а проектный коэффициент использования оборудования, который подсчитывается по формуле

К_вн =

Производительность предприятий для производства теплоизоляционных материалов лимитируется в большинстве случаев производительностью печей, сушилок и других агрегатов тепловой обработки.

Методика расчета производительности основных тепловых агрегатов, применяемых в производстве теплоизоляционных материалов, приводится ниже.

Производительность вагранки может быть определена по формуле

Р_в =

где Р_в – производительность вагранки по расплаву, кг/ч;

V – удельный расход воздуха на 1 м² сечения вагранки, м³/мин, принимается равным

100 м³/мин на 1 м²;

F – площадь сечения вагранки в плоскости фурм, м²;

К – расход кокса в % от веса расплава;

L – расход воздуха на горение 1 кг кокса, м³;

L =

где Q^н_р – теплотворная способность кокса, колеблется от 28500 до 30200 кДж.

Расход кокса К при плавлении шихт на основе доменных шлаков составляет 20-25%, а на основе горных пород – 25-30% от веса расплава.

Производительность ванной печи определяется из формулы

Р_в.п. = М∙F_в ,

где Р_{в.п. – производительность ванной печи по расплаву, т/сут;}

М – съем расплава с 1 м² плавильного бассейна печи, т/м²∙сут;

F – площадь плавильного бассейна печи, м².

Производительность камеры тепловой обработки минераловатных изделий на синтетических связующих определяется из соотношения

Р_к = ,

где Р_к – производительность камеры, кг/ч;

L - длина камеры, м;

τ - продолжительность тепловой обработки изделий, мин.;

γ - объемная масса изделий, кг/м³;

В – ширина камеры, принимается равной 2,1 м;

Н – толщина плит, м.

Продолжительность тепловой обработки различных видов минераловатных изделий приведена в приложениях 5 и 6.

При производстве ряда теплоизоляционных материалов – керамических, изделий на основе перлита и вермикулита, асбестосодержащих и некоторых других применяются туннельные печи и сушила.

Производительность туннельных печей и сушил определяется по следующим формулам:

П_т = ε = nV_в n = ,

где П_т – производительность туннеля, м³/ч;

τ – продолжительность тепловой обработки изделий, ч;

ε – емкость туннеля, м³;

n – число вагонеток в туннеле, шт;

V_в – объем изделий, загруженных на вагонетку, м³;

L_т – длина туннеля, м;

1_в – длина вагонетки, м.

Число необходимых туннелей m определяется из соотношения

m =

Размеры вагонеток могут быть приняты следующие: высота – 1,6-2,1, ширина 1-1,2 и длина 1,5 – 1,8 м.

Длина туннеля сушилок более 30 м не является целесообразной.

Тепловая обработка изделий из ячеистого бетона и известково-кремнеземистых материалов производится в автоклавах.

Производительность автоклава определяется по следующей формуле:

А=ВПТК₁К₂,

где А – производительность автоклава, м³/год;

Б – емкость автоклава по кубатуре загружаемых изделий;

П – суточная оборачиваемость автоклава;

К₁ – коэффициент выхода готовой продукции, принимается равным 0,975;

К₂– коэффициент работы автоклавов по рабочему времени, принимается равным

0,98;

Т – количество рабочих дней в году.