Проект отделения помола цемента на цементном заводе

где W₁ - начальная влажность материала, %; W₂ - конечная влажность материала (1-2%); Q - часовое количество сухого материала добавки, кг.

W = ((26-2) / (100-26)) * 48,541 * 1000 = 15743,027 кг/час;

Требуемая вместимость сушильного пространства V_б (в м³) определяется по формуле

V_б = W / A, м³.

где А - объёмное напряжение барабана в кг/м3 час. Величина показывает, сколько влаги испаряется (в кг/ч.) с 1 м³ объёма барабанов.

A = 70 кг/м³ час.

V_б = 15743,027 / 70 = 224,9 м³.

Подбираем сушильный барабан «Прогресс» с объёмом 76 м³, производительностью по высушенному материалу 20 т/час, испаренной влаге - 5400 кг/ч, удельным паросъёмом 70 кг/м³ час, скоростью вращения 5 об/мин и мощностью двигателя 14 кВт, размерами Ш * L = 2,2*20 м в количестве 3 шт.

4.5 Расчет транспортных средств и вспомогательного оборудования

К вспомогательному оборудованию, подлежащему расчёту и подбору в соответствии с технологической схемой, относят питатели и дозаторы для каждого вида материала, ленточные конвейеры, элеваторы для загрузки сепараторов, пневмонасосы и компрессоры для них.

При подборе транспортных устройств, питателей и дозаторов необходимо учитывать, что их производительность должна быть в 1,2-1,5 раза больше производительности обслуживаемой ими линии.

Q^Iтр = Q^I*1,2=36,974*1,2=44,369 т/ч;

Q^IIтр = Q^II*1,2=35,536*1,2=42,643 т/ч.

Для выбора дозирующего оборудования необходимо определить объём в м³ и массу (в т) клинкера, добавки и гипса, подаваемых на каждую мельницу.

1. Для портландцемента М 400:

а) количество материала, проходящего через дозаторы, с учётом содержания материала в цементе:

КЛ=44,369*0,86=38,157 т/ч;

Г=44,369*0,05=2,218 т/ч

О=44,369*0,09=3,993 т/ч;

б) количество материала, проходящего через питатели с учётом объёмной массы материала:

КЛ=38,157*1,6=61,051 м³/ч;

Г=2,218*1,35=2,994 м³/ч

От=3,993*0,9=3,594 м³/ч;

2. Для пуццоланового ПЦ М 300:

а) количество материала, проходящего через дозаторы:

КЛ=42,643*0,65=27,718 т/ч;

Г=42,643*0,05=2,132 т/ч

О=42,643*0,30=12,793 т/ч;

б) количество материала, проходящего через питатели:

КЛ=27,718*1,6=44,349 м³/ч;

Г=2,132*1,35=2,878 м³/ч

О=12,793*0,9=11,514 м³/ч;

По большему значению для каждого материала подбираем питатели и дозаторы по одному на каждую точку силоса (на каждом силосе две точки).

3. Подбор двухкамерных пневматических насосов (по большей производительности мельницы).

Выбираем двухкамерный пневматический насос К-1955 с производительностью 60 т/ч, расходом сжатого воздуха 22-25 м³/т, высотой подачи 35 м, дальностью подачи 200 м.

Таблица значений материала

4. Подбор компрессора:

а) общее количество сжатого воздуха для всего цеха помола равно

В_сж = В_сж*n_общ*1,1 м³/ч,

где В_сж - количество сжатого воздуха для одного двухкамерного пневматического насоса, м³/т; n_общ - общее число мельниц (следовательно, и насосов).

В_сж = 25*5*1,1=137,5 м³/т;

б) производительность компрессора равна

Q_ком = (В_сж*Q_м) / 60, м³/ч;

где Q_м - наибольшая производительность мельницы;

Q_ком = (137,5*44,369) / 60 = 101,679 м³/мин;

Подбираем центробежный компрессор К-100-61 с производительностью по сжатому воздуху 100 м³/мин, рабочим давлением 0,65 МПа и мощностью двигателя 630 кВт.

5. Расчёт ширины ленты ленточного транспортёра:

Производительность ленточных конвейеров в т/ч. При горизонтальном транспортировании для плоской ленты определяют по формуле

Q_тр.л = 155*В²*V*г_ср

где Q_тр.л - производительность конвейера, равная производительности мельницы с коэффициентом 1,5, т/ч; В² - ширина ленты, м (неизвестная величина); V - скорость движения ленты, м/с; г_ср - насыпная масса материала, т/м³.

Скорость движения ленты V зависит от ширины ленты конвейера и составляет: для ленты шириной 400 мм - 1,25 м/с.

В = v(Q^I,II_тр / (155*V*г_ср)), м

а) для портландцемента М 400

г_ср = 1,6*0,86+1,35*0,05+0,9*0,09 = 1,525 т/м³.

В^I = v(44,369 / (155*1,25*1,525)) = 0,388 м.

Принимаем В^I = 400 мм.

б) для пуццоланового ПЦ 300:

г_ср = 1,6*0,65+1,35*0,05+0,9*0,30 = 1,378 т/м³.

В^II = v(42,643 / (155*1,25*1,378)) = 0,399 м.

Принимаем В^II = 400 мм.

Окончательно принимаем ленточный конвейер КЛС-400 с шириной ленты В = 400 мм,

Q_тр.л = 155*0,4²*2*1,378=68,349 т/ч;

6. Расчёт ёмкости ковша элеватора

Для подачи цемента на разделение в центробежные сепараторы применяют ковшовые элеваторы. В два сепаратора мельницы цемент подает один элеватор. Его производительность должна быть на 20% выше производительности мельницы. Необходимо рассчитать требуемую ёмкость ковша элеватора, выбрать тип элеватора.

Производительность элеватора определяется по формуле

Q_э = 3,6*(V/t)*q_л*К_н*г_ср, т/ч,

где Q_э - требуемая производительность элеватора, т/ч, равная производительности мельницы с коэффициентом 1,2; V - скорость движения ковшей элеватора (принимается в пределах 0,6-1 м/сек); t - шаг ковшей элеватора, м; К_н - коэффициент заполнения ковшей элеватора (для цемента К=0,7); г_ср - насыпная масса материала (для цемента г_ср =1,1 т/м³).

Отсюда

q_л = Q_э / (3,6*(V/t)*К_н*г_ср)

Q_э =1,2* Q_{мельницы} = 44,369 т/ч.

Берем элеватор В-450 с наиболее близкими в данном случае характеристиками

q_л = 44,369 / (3,6*(0,7/0,640)*0,7*1,525) = 10,556 л.

Так как по ёмкости ковша данный элеватор проходит, то принимаем по одному элеватору В-450 в каждую мельницу.

Характеристики элеватора: ширина ковша - 450 мм; ёмкость ковша - 16 л; шаг ковша - 640 мм; скорость цепи - 0,7 м/с; максимальная высота элеватора - 20 м; производительность по цементу - 87,0 т/ч; мощность электродвигателя - 10 кВт.

4.6 Расчет системы аспирации

Систему аспирации применяют для того, чтобы уменьшить пылевыделение при работе цементных мельниц путём создания в их полости отрицательного давления, обеспечить охлаждение цемента, а также увеличить производительность мельниц.

Для обеспыливания аспирационного воздуха мельниц целесообразно применять трехступенчатую систему, как наиболее эффективную и состоящую из аспирационной коробки, циклона и рукавного фильтра или электрофильтра. Система аспирации работает наиболее эффективно при скорости воздуха в полости барабана мельницы U = 0,6-0,7 м/с. 1) Количество аспирационного воздуха V₂ (в м³/ч), просасываемого через пространство мельницы за 1 ч, определяют по формуле

V₂=F_м*U₂*3600*(1-ц), м³/ч;

где F_м - площадь сечения мельницы в свету, м²; U₂ - скорость воздуха, м/с; ц - коэффициент заполнения мельницы мелющими телами.

Как показывает практика, чтобы прососать расчётный объём воздуха через мельницу, вентилятору приходится перекачивать его в большем количестве. Это объясняется подсосом воздуха из атмосферы через неплотности системы аспирации.

По отношению к воздуху, проходящему через мельницу и принятому за 100%, подсос через неплотности в аспирационной коробке составляет 50, циклона - 10, в рукавных и электрофильтрах - 40%.

Поэтому после расчётов количества воздуха, проходящего через мельницу, надо рассчитать, сколько воздуха пройдёт с учётом подсоса через аспирационную коробку (коэффициент 1,5), через циклоны (коэффициент 1,6), фильтры и вентиляторы (коэффициент 2,0).

Р_м = (р*D²_C) / 4 = (3,14*3,1²) / 4 = 7,544 м²

V₂ = 7,544*0,6*3600*(1-0,28) = 11732,429 м³/ч.

2) объём воздуха, проходящего через аспирационную шахту

Аспирационная шахта - воздуховод прямоугольного сечения с соотношением сторон a:b, равны 1:1 (квадратное сечение), или 2:3 (прямоугольное сечение). Скорость воздуха (щ) в поперечном сечении шахты составляет 1-1,5 м/с.

V^ш = 1,5*V₂ = 1,5*11732,429 = 17598,644 м³/ч.

Площадь поперечного сечения шахты в м определяется по формуле

F_ш = V^ш / (3600 * щ_ш) = 17598,644 / (3600*1,25) = 3,911 м²;

где V^ш - объём аспирационного газа, проходящего через шахту, м³/ч; щ_ш - скорость воздуха, м/с.

Размер одной из сторон шахты а, параллельной оси мельницы, находят по формуле

а_ш = v(F_ш / n) = v(3,911 / 1) = 1,978 м.

где F_ш - площадь сечения шахты, м²; n - соотношение сторон, равное 1:1 или 2:3.

Высота аспирационной шахты h определяется по формуле

h_ш = 5,5*((2*a*n) / (n+1)) = (5,5*2*1,978*1) / (1+1) = 10,879 м.

3) объём воздуха, проходящего через батарейный циклон

На второй ступени обеспыливания применяют циклоны (батарейные) сухой очистки типа ЦН-15. Выбор соответствующего количества циклонов и их диаметра осуществляется по таблицам. При этом следует учитывать, что степень очистки газа растет с уменьшением диаметра циклона.

V^ц = V₂*1,6 = 1,6*11732,429 = 18771,887 м³/ч.

Выбираем батарейный циклон ЦН-15 с производительностью по газу 17600-20720 м³/ч в количестве одной батареи из четырёх штук диаметром 700 мм на мельницу.

4) объём воздуха, проходящего через фильтр и вентилятор

На последней ступени очистки газа используют рукавные фильтры типа СМЦ-101, предназначенные для очистки воздуха с температурой до 140⁰С.

V^ф = 2*V₂ = 2*11732,429 = 23464,858 м³/ч.

Выбираем рукавный фильтр СМЦ-101-2 с длиной рукавов 4500 мм, производительностью 26400 м³/ч, числом рукавов 144, площадью фильтрующей поверхности 400 м² и мощностью двигателя 9,2 кВт в количестве одного на мельницу.

Для просасывания воздуха через мельницу и аспирационную систему применяют мельничные вентиляторы типа ВМ.

Подбираем мельничные вентиляторы ВМ-15 с производительностью 38000 м³/ч, максимальной температурой использования 200⁰С, с мощностью электродвигателя 95 кВт в количестве одного на мельницу.

На основании произведенных расчётов составляется сводная таблица оборудования

Сводная таблица оборудования цеха

Литература

1. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1986

2. Волженский А.В., Буров Д.С., Колокольчиков В.С. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Высшая школа, 1979

3. Воробьев В.А., Андрианов Р.А. Технология полимеров. - М: Высшая школа, 1980

4. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. - М.: Высшая школа, 1988

5. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - М.: Высшая школа, 1971

6. Несвьежский О.А., Дешко Ю.И. Справочник механика цементного завода. - М.: Стройиздат, 1977

7. Краткий справочник технолога цементного завода. - М.: Стройиздат, 1974

8. Справочник по проектированию цементных заводов/ Под ред. С.И. Данюшевского. - Л.: Стройиздат, 1977

9. Кальгин А.А., Фахратов М.А., Кикава О.Ш., Баев В.В. Промышленные отходы в производстве строительных материалов. - М.: Высшая школа, 2002

10. Сулименко Л.И. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. - М.: Высшая школа, 1983

11. Борщевский А.А., Ильин А.С. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий. - М.: Высшая школа, 1987

Размещено на Allbest.ru