Цех шлакопортландцемента

Ш_г=91249.27*1,005=91705.52 т.

Ш_ч=17.91*1,005=18.00 т.

Результаты расчётов грузопотоков (расхода сырьевых материалов) заносим  в таблицу 1.

 

Расчёт грузопотоков (расход сырьевых материалов) при производстве шлакопортландцемента.

Таблица 1.

Наименование грузопотоков	Потери %	В год, тонн	В час, тонн	В час, м3
Поступает на склад готовой  продукции	__	250000	49.05	40.88
Выходит из мельницы	1,0	252500	49.54	41.29
Входит в мельницу с  учётом потерь при помоле	1,0	255025	50.04	41.70
Поступает в бункеры мельницы: клинкера шлака гипса двуводного	1+0,5 1+0,5 1+0,5+2	166595.09 76890.04 13070.04	32.7 15.09 2.57	20.44 21.56 1.84
Поступает на сушку шлака	0,5+17	91249.27	17.91	25.59
Поступает со склада на дробление: клинкера шлака гипса	0,5 0,5 0,5	167428.07 91705.52 13135.40	32.85 18.00 2.58	20.54 25.72 1.85

 

 

 

 

 

 

 

3.5Расчёт  основного технологического и  транспортного оборудования.

Необходимое количество машин и  другого оборудования определяют по формуле

М=П^п_ч/П_п*К_н,

Где М – количество машин, подлежащих установке;

П^п_ч- требуемая часовая производительность по данному технологическому пределу(табл1);

П_п- паспортная или расчётная производительность машин выбранного типоразмера;

К_н-нормативный коэффициент использования оборудования во времени.(=0,92)

Расчёт  расходных бункеров.

Бункера рассчитывают на 1,5-2 часовой  запас материала.

Требуемый геометрический объем бункера  определяют по формуле:

V_геом=П_чn/η

Где П_ч-расход материала, м³/ч

n-запас материала, ч;

η-коэффициент заполнения, принимается  равным 0,85-0,9

 

Для клинкера:

V^к_геом= 20.44*2/0,87=46.99 м³

Для гипса:

V^г_геом=  1.84*2/0,87=4.23 м³

Для шлака:

V^ш_геом= 21.56*2/0,87=49.57 м³

 

Выбор дробильного оборудования.

Сухие породы средней твёрдости (гипс) дробят в щековых и ударно-отражательных  дробилках.

Для гипса:

Производительность цеха П=   1.85 м³/ч                    

Размер кусков    300    мм

Принимают тип дробилки  СМД-60(СМ-160)

Размер загружаемых кусков(max)     500 мм

Ширина разгрузочной щели         72-125 мм

Мощность электродвигателя       55 кВт

Производительность         120  м³/ч

Размеры L,b,h          2,7Х2,5Х2,6  м

Масса      20 т  

Выбор помольного оборудования.

Помол клинкера проводят сухим способом по открытому и замкнутому циклу. Для классификации продукта при  помоле по замкнутому циклу применяют  центробежные и воздушно-проходные  сепараторы. Последние обычно используют при помоле сырья с одновременно сушкой его горячими газами от обжиговых  печей.

Производительность  50.04 т/ч

Выбираем мельницу   4,0х13,5

Внутренний диаметр барабана  4000 мм

Длина барабана    13910

Мощность двигателя  3200  кВт

Производительность  100 т/ч

Масса мелющих тел   238 т.

Расчёт  сушильных устройств.

При производстве вяжущих материалов наиболее широко применяют сушильные  барабаны.

Сушильная производительность мельниц, сушильных барабанов и других установок определяется количеством  испаряемой влаги.

При расчёте сушильных барабанов, шаровых мельниц, используемых для  одновременного помола и сушки, удельную паронапряжённость А принимают  равной при сушке доменного гранулированного шлака 40-50 кг/м³ч

Исходя из данной производительность (количество воды, которую нужно  удалить из материала за 1 ч, кг), требуемый  внутренний объем сушильного барабана рассчитывают по форму                                                                                            ле:

V_б=W\A=δ₁[(W₁-W₂)/(100- W₂)]/A=δ₂[(W₁-W₂)/(100- W₁)]/A

Где W- количество влаги, удаляемой из материала за 1 ч, кг;

A-удельное паронапряжение, кг/м³ч

δ₁-масса материала, поступающего в барабан, кг/ч

δ₂-масса материала, выходящего из барабана, кг/ч

W₁-начальная относительная влажность материала %

W₂-конечная относительная влажность материала %

V_б=17910 [(18-1)/(100-1)]/45=68.35 м³

Определив требуемый объём сушильного барабана, выбираем его по таблице 6.6:

Сушильный барабан СМ 2,2Х20

Объём барабана 76,0 м³

Производительность по испаренной влаги  5400 кг/ч

Мощность электродвигателя  35 кВт

Удельный расход тепла в сушильных  барабанах и мельницах на испарение  1 кг воды на практике составляет 3500-5000 кДж (из-за потерь с отходящими газами).

 

  Расчёт пылеосадительных систем.

Очистку отходящих газов и аспирационного воздуха до предельно допустимых концентраций осуществляют в одно-, двух-, трёх- и более ступенчатых  пылеочетных установках. На первой ступени пылеочитски обычно устанавливают  циклоны; на второй – батарейные циклоны; и на последней – рукавные фильтры  и электрофильтры. Запыленность газов, выходящих из пылеулавливающих аппаратов  при осуществлении в них подсоса  воздуха или при утечке газов, определяют по формуле:

Z_вых= Z_вх (1-η/100),

где Z_вых и Z_вх- запыленность газов до и после пылеулавливающего аппарата, г/м³.

η – степень очистки (коэффициент  полезного действия) пылеосадительного  аппарата, %

 

Расчёт  пылеосадительных систем для аспирационного воздуха мельниц.                    

Количество аспирационного воздуха, отсасываемого от мельниц, определяют по формуле:

V_возд=3600*S*V₀, м³/ч

где S-площадь свободного сечения барабана мельницы, м²;

V₀-скорость отсасываемого воздуха в мельнице, м/с;

при нормальном аспирационном режиме составляет 0,6-0,7 м/с

V_возд=3600*(3,14*2²/2)*0,65=14695.2 м³/ч

 

На первой ступени пылеочистки  ставим циклон НИИ газ серии ЦН15

Диаметр 1200 мм

Производительность   10,2-16.2 тыс. м³/ч

объём бункера  1.1 м³

масса  1890 кг

 

Запыленность воздуха, отсасываемого  из мельницы, принимаем равной   125      г/м³. Степень очистки воздуха циклоном составляет    0,85    .Следовательно, запыленность газов и воздуха, прошедших циклон, составляет:

Z_вых= 125(1-0,85)=18,75 г/м³, что не соответствует принятым санитарным нормам, поэтому на второй ступени ставим рукавные фильтры.

Рукавный фильтр (РВ-3)

площадь фильтрующей поверхности  200 м²

производительность  14400  м³/ч

мощность электродвигателя 2,4 кВт

габаритные размеры L,b,h: 1,8х3,5х14,0

масса 4,4 т

 

Запылённость воздуха, прошедшего рукавный фильтр:

Z_вых= 18,75(1-0,98)=0,375  г/м³,что не соответствует нормам

 Z_вых= 0,375(1-0,98)=0,0075 г/м³,что не соответствует нормам

Z_вых=0,0075(1-0,98)=0,00015 г/м³=0,15 мг/ м³

что соответствует санитарным нормам (1-10 мг/м³)

Принимаем вентилятор ВМ-13(2 шт.)

производительность- 18 тыс. м³/ч,

мощность 35 кВт,

масса 2500 кг

Расчёт  ПОС для сушильного барабана.

Учитывая температуру газов, отходящих  из сушильного устройства, а также  дополнительный подсос воздуха в  газоходах, принимаемый равным 50% от объема теплоносителя, общий объём  входящих газов на 1 кг испаряемой влаги составит:

V_вых=1,5 [Q/(C_V*t₁)](273+t₂)/273, м³/кг;

где Q- количество тепла, затрачиваемое на испарение 1 кг влаги из материала (составляет 3000-6000 кДж/кг);

C_V- средняя объемная теплоёмкость газов, (1,31-1,47)

t_1, t₂- температура газов, соответственно при входе и выходе из сушильного барабана или мельницы, ˚С

1,5-коэффициент, учитывающий подсос  воздух.

V=1,5[4500/(1,4*700)]*(273+100)/273=9,41

 

Общий объём аспирационного воздуха, отсасываемого из сушильного барабана:

V_возд= V_вых (П_ч^вл-П_ч^сух), м³/ч

V_возд=9,41*(17910-15090)=26536,2 м³/ч

где П_ч^вл - количество влажного материала кг/ч

       П_ч^сух - количество сухого материала кг/ч

 

На первой ступени очистки от пыли устанавливаем батарейный циклон ПБЦ-25

Производительность 25-30 тыс. м³/ч

степень очистки 98%

масса 5,0 т

Запыленность газов, отсасываемых из сушильного барабана составляет 30 г/ м³

Следовательно, запыленность газов  прошедших циклон:

Z_вых=  30(1-0,98)=0,6   г/м³, что не соответствует санитарным нормам, поэтому на второй ступени ставим рукавные фильтры:

Рукавный фильтр РВ3

Производительность  14400 м³/ч

мощность электродвигателя 2,4 кВт

габаритные размеры 1,8х3,5х14

масса  4,4 т

Запыленность газов, прошедших  рукавный фильтр составляет:

Z_вых= 0,6(1-0,98)=0,012 г/м³, что не соответствует санитарным нормам

Z_вых= 0,12(1-0,98)=0,00024 г/м³, что соответствует санитарным нормам.

Вентилятор ВМ – 16:

производительность 48 тыс. м³/ч

мощность- 130 кВт,

масса- 3060 кг

 

 

 

 

 

 

                     

Расход  электроэнергии(Расчет).

Коэффициент загрузки мощности двигателя

К_ЭМ= (П_Ф/П_Т)*alpha

1)   К_{ЭМ(суш. барабан)}= (68.35/76)*1=0.8994; Э_{Ч(суш. барабан)}=35*0.8994*0.85=26.76

2)   К_{ЭМ(ВМ-16)}= (26536,2/48000)*1,1=0.608; Э_Ч(ВМ-16)=130*0.608*0.85=67.20

3)   К_{ЭМ(ВМ-13)}= (14695.2/2*18000)*1,2=0.49; Э_Ч(ВМ-13)=70*0.49*0.85=29.15

4)   К_ЭМ(РВ-3)=4; Э_Ч(ВМ-13)=9.6 *1*0.85=8.16

5)   К_{ЭМ(Мельница)}=(50.04/100)*1,2=0.6; Э_{Ч(Мельница)}= 3200 *0.6*0.85=1632

6)   К_ЭМ(ЩД)= (1.85/120)=0.02; Э_Ч(ЩД)=55 *0.02*0.85=0.935

 

Удельный расход электроэнергии:

         Эуд=Эг/Пг 

Эуд=10709607.645/250000= 42.8385

 

 

 

Расход  электроэнергии.

№ п.п	Основное оборудованиеи его  наименование с электродвигателем	Колличество едениц оборудования	Мощность электродвигателей, кВт		Коэфф. Исполь-зования во времени.	Коэфф. Загру-жения по мощнос-ти.	Часовой расход электроэнергии с учетом коэфф. Использования и загрузки по мощности, кВт*ч.
			Еди-ницы	Общая
1	Сушильный барабан ( СМ 2,2Х20)	1	35	35	0.85	0.8994	26.76
2	Вентилятор ВМ-16	1	130	130	0.85	0.608	67.20
3	Вентилятор ВМ-13	2	35	70	0.85	0.49	29.15
4	Рукавный фильтр РВ-3	4	2.4	9.6	0.85	1	8.16
5	Мельница (3.2X15.0)	1	3200	3200	0.85	0.6	1632
6	Щековая дробилка СМД-60(СМ-160)	1	55	55	0.85	0.02	0.935
7	Ленточный конвейер	3	4.6	13.8	0.85	1	11.73
8	Ленточный конвейер	1	2.3	2.3	0.85	0,41	0.8
9	Шнек ВКПО-160	1	5.5	5.5	0.85	1	4.67
10	Ковшовый элеватор ЛГ-200	1	4	4	0.85	0.12	0.40
11	Ковшовый элеватор ЛГ-200	1	4	4	0.85	0.5	1.7
12	Ковшовый элеватор ЛГ-400	1	12	12	0.85	0.85	8.67
13	Тарельчатый  питатель	3	5.5	16.5	0.85	1	14.02
14	Ленточный питатель	1	2.2	2.2	0.85	0.5	0.93
15	Пневматический транпортер	1	43	43	0.85	0.91	33.33
16	Циклон ЦН-15
	Итого						1840.455