Курсовой проект по дисциплине: "Безопасность технологических процессов и производств" на тему: "Безопасность технологического процесса производства асфальтового бетона"
|
Скачать 394.81 Kb.
|
|
4. Расчет основных параметров оборудования при производстве асфальтового бетона 4.1. Расчет ширины уступа площадок карьера Строительные и дорожные машины в процессе работы взаимодействуют с грунтом, естественными каменными и скальными материалами и породами или искусственными строительными материалами, обеспечивая при этом отделение разрабатываемой среды от массива, ее резание, копание или зачерпывание. Основой сырья для производства асфальтобетонов, строительства оснований автомобильных дорог являются традиционные изотропные горные породы - граниты, базальты, песчаники, известняки и т.д., месторождения которых имеют ограниченное распространение. В нашей стране сырьевые материалы для производства асфальтового бетона добывают в карьерах открытым способом. Определим текущий коэффициент вскрыши kв, если слой полезного ископаемого постоянной мощности залегает горизонтально и его разрабатывают одним уступом, имеющим высоту 13,9 м, а покрывающие породы, залегающие также слоем постоянной мощности разрабатывают двумя способами подступами высотой соответственно 19,2 м и 7,4 м. Рис.1 Схема уступов в карьере Так как текущий коэффициент вскрыши определяют за конкретный отрезок времени t, например, за месяц то за этот же период находят объемы вскрышных Q1 и добычных Q2 работ. По мере продвижения вскрышного забоя А1 на расстояние L1 добыча полезного ископаемого забоем а2 продвинется также на расстояние L1 а фронт работ будет постепенно подвигаться в направлении границы карьера со средними скоростями (в м/месяц) и . При постоянных значениях высоты уступов и подуступов (в м3) получим , а так как вскрышные и добычные работы ведут одновременно, то скорости производств равны: При этом условии определим коэффициент вскрыши (в м3/м3) (1) при =19,2 м, =7,4 м, Н2 =13,9 м, м3/м3 При мощности уступа добываемой породы 13,9 (число и мощности уступов пустой породы 19,2 м и 7,4 м коэффициент вскрыши составит 1,91 м3/м3. 4.2. Расчет основных размеров параметров работы экскаваторов Одноковшовые экскаваторы используют для выполнения наиболее тяжелых и трудоемких работ, связанных с копанием грунта, т. е. с отрывом части его от целого массива, с перемещением порции грунта в ковше на небольшое расстояние путем поворота платформы и с погрузкой его в транспортные средства. Определим длину стрелы, теоретическую и эксплуатационную производительность и основные размеры ковша для экскаватора ЭКГ – 3,2 при разработке грунта – мелкий гравий, вид ковша – драглайн с зубьями, работа в отвал, угол поворота платформы - 90º, Длину стрелы (в м) одноковшового экскаватора, рассчитывают по эмпирической формуле (2) где G - масса экскаватора, т; k – коэффициент, равный 1,9 - 2,1 – для универсальных экскаваторов и 1,85- для карьерных экскаваторов. Принимаем коэффициент k=1,85 (т.к. экскаватор карьерный); В нашем случае экскаватор ЭКГ – 3,2 имеет массу G =150 (т). Подставив значения величин в формулу, получим Теоретическая производительность (в м3/ч) , (3) где q – геометрическая емкость ковша, м³; n0 – теоретическое число циклов в минуту при углах поворота платформы на разгрузку и в забой равных 90º, высоте забоя, равной высоте расположения напорного вала экскаватора при расчетных скоростях и усилиях , где t ц.т. - теоретическая производительность цикла, с. Мелкий гравий относится к II группе, значит емкость ковша принимаем q=4; для карьерного экскаватора ЭКГ - 3,2 теоретическая производительность цикла t ц.т. =22 (с), значит м³/ч Исходя из полученных данных, вычислим теоретическую производительность экскаватора м³/ч Эксплуатационная производительность (в м3/ч) , (4) где q – геометрическая емкость ковша, м³; n – фактическое количество циклов в 1 мин (для строительных и карьерных экскаваторов n=2-4); kн - коэффициент наполнения ковша (kн=0,55-1,5); kи - коэффициент использования экскаватора во времени, равный отношению числа часов чистой работы экскаватора к продолжительности рабочих смен отчетного периода (kи=0,7-0,8); kp – коэффициент разрыхления грунта, принимается по табл. В нашем случае эксплуатационная производительность: м³/ч Определим геометрическую емкость ковша (в м3) где с – коэффициент, учитывающий форму днища и закругления стенок ковша (с = 0,9 — для ковша с зубьями, с=0,75 — для ковша с полукругло режущей кромкой); В, Н, L — соответственно ширина, высота и длина ковша, измеренные по расстояниям между внутренними поверхностями соответствующих стенок ковша, а также днищем и верхней кромкой стенки ковша, м. Для прямой и обратной лопаты высоту ковша Н измеряют от стенки с зубьями на середине ее длины до стенки, к которой крепится рукоять. При более точном определении объема ковша Н и L рассчитывают как средние значения предельных величин, ввиду того, что, например, ковш прямой лопаты для удобства разгрузки расширяется книзу. Т.к. драглайн с зубьями, принимаем коэффициент, учитывающий форму днища и закругления стенок ковша с = 0,9. ширина ковша ; высота ковша длина ковша . Выполняем проверочный расчет: q = 0,9 *1,9*1,19*2,06=4,2≈4, что не превышает значения погрешности коэффициентов. 4.3. Расчет основных параметров конвейера К машинам непрерывного транспорта в строительстве относятся ленточные конвейеры, ковшовые элеваторы, винтовые конвейеры, аэрожелоба, устройства пневматического транспорта и самотечные установки. Производительность машин и установок непрерывного транспорта зависит от погонной нагрузки q (в кг/м) и скорости движения v (в м/с) и не зависит от пути транспортирования. Рассчитаем погонную нагрузку и производительность элеватора: Погонная нагрузка элеватора при перемещении груза в ковшах рассчитывается по формуле (5) где i0 – геометрическая емкость ковша, м³; ρ – насыпная масса материалов, кг/м³; kн – коэффициент наполнения ковшей (среднее отношение объема материала заполняющего ковш к геометрической емкости ковша), принимаемый kн=0,6 для глубоких и остроугольных ковшей, kн=0,4 для мелких ковшей; d – шаг между ковшами Геометрическая емкость ковша 5,9 дм³ = 0,0059 м³, насыпная масса материалов 2000 кг/м³, коэффициент наполнения ковшей для глубоких и остроугольных ковшей 0,6, шаг между ковшами 510 мм = 0,51 м Следовательно, погонная нагрузка кг/м³ Производительность машин и установок непрерывного транспорта зависит от погонной нагрузки q (в кг/м) и скорости движения v (в м/с) и не зависит от пути транспортирования. В общем виде производительность (в т/ч) Рассчитаем производительность элеватора по формуле: , (6) где q – погонная нагрузка, кг/м³; v – скорость движения, м/с. В нашем случае погонная нагрузка равна 4 кг/м³, а скорость движения 1,35 м/с, подставив значения величин, получим т/ч Определим натяжение набегающей ветви ленты конвейера (в Н), если коэффициент ленты между лентой и приводным барабаном 0,2, угол обхвата приводного барабана ленты 360º, длина ленты конвейера 29, 4 м, ширина 850 мм, высота подъема материала 10 м, скорость ленты конвейера 1,4 м/с, производительность 160 т/ч. , (7) где e - основание натурального логарифма (в нашем случае f=0,2, α=360º, значит, по табл. e =3,51); f - коэффициент трения между лентой и приводным барабаном; α - угол обхвата приводного барабана ленты; P – окружное усилие, передаваемое на барабан, Н где kд – коэффициент динамичности, принимаемый от 1,1 до 1,2 (принимаем kд=1,15); N0 – мощность на приводном барабане ленточного конвейера, (кВт) определяется по формуле где k – коэффициент, зависящий от длины конвейера L
(в нашем случае длина конвейера 29,4 м, значит принимаем k=1,1); c – коэффициент, значение которого принимают от ширины ленты, если ролики конвейера установлены на шарикоподшипниках
(в нашем случае ширина конвейера 850 мм=0,85 м, значит принимаем с=0,028); Nсбр. – мощность на сбрасном барабане, кВт (принимаем Nсбр.=0); v – скорость ленты конвейера; П – производительность; Lг – горизонтальная проекция длины конвейера от угла наклона β конвейера так, что Lг = Lcosβ,м; H – высота подъема материала Н = Lsinβ, м Н = Lsinβ Выразив из предыдущей формулы β и, подставив величины значений, получим Горизонтальная проекция длины конвейера от угла наклона β Lг = Lcosβ=29,4*cos19,88= 29,4*0,94=27,6 м Получив значение горизонтальной проекции длины конвейера от угла наклона β, можно рассчитать мощность на приводном барабане ленточного конвейера (кВт) кВт Отсюда, зная мощность на приводном барабане ленточного конвейера, получим окружное усилие, предаваемое на барабан Н Определим натяжение набегающей ветви ленты конвейера Н 4.4. Выбор и расчет дробильно-помольного оборудования с учетом требований производственной безопасности Щековые дробилки используют для крупного и реже среднего дробления пород высокой и средней прочности. Первичное дробление осуществляется в щековых дробилках с простым качанием щеки, которые создают большие усилия при измельчении и позволяют перерабатывать куски горной массы размером до 700—1200 мм и более. При измельчении различают дробление и помол. Дробление подразделяют на крупное — размер куска после дробления от 80 до 200 мм, среднее — от 20 до 80 мм, мелкое — от 2 до 20 мм. Помол подразделяют на грубый — размер частиц после помола от 0,2 до 2 мм, тонкий — от 0,01 до 0,2 мм и сверхтонкий — менее 0,01 мм. Нормальная работа щековых дробилок мало зависит от влажности материала при дроблении пород с небольшим содержанием глины. При большом содержании глины и высокой влажности сырья (6%) производительность дробилок падает, особенно при среднем дроблении, из-за комкования материала. Рассчитаем оптимальную угловую скорость и частоту вращения вала щековой дробилки, если ход щеки 23 мм = 0,023м, угол между щеками 19º, коэффициент торможения материала 0,8. Угловая скорость эксцентрикового вала щековой дробилки (в рад/с) , (8) где kт – коэффициент торможения материала при разгрузке (kт=0,9) g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2) α – угол между щеками (α=15º-23º) S – наибольший ход щеки по горизонтали у разгрузочного отверстия, м а) б) Рис. 3 Схема к расчету производительности щековой дробилки Рис.2 Схемы к определению угла между щеками щековых дробилок: а — методом линейного измерения; б— методом двух шаров Подставив величины значений, получим рад/с ω=2πn; об/c Щековые дробилки для среднего дробления выпускают производительностью 5—200 т/ч. Рассчитаем производительность щековых дробилок П (в т/ч). Коэффициент рыхления 0,42, наименьшие размеры разгрузочной щели 54 м, ход щеки 73 м , угол между щеками 21,3º , вид материала – гранит крупнозернистый (ρ=2700 кг/ м³), длина разгрузочного отверстия 600 мм=0,6 м , частота вращения вала 5,12 сˉ¹ (9) где S – ход щеки по горизонтали у разгрузочного отверстия, м; α – угол между щеками, град. (α=15º-23º); ℓ - длина разгрузочного отверстия равная ширине щеки, м; n – частота вращения вала, сˉ¹; kр – коэффициент разрыхления материала (kр=0,3-0,65); dср – средний размер кусков выходящих из дробилки ; Отсюда, т/ч 4.5. Машины для тонкого измельчения (помола) материала Шаровые мельницы используются после дробления и служат для помола и превращения сырьевых материалов в сырьевую муку. При вращении слоя шаров с барабаном шаровой мельницы на каждый шар действует сила тяжести, направленная вертикально вниз, и центробежная сила инерции. Рассчитаем угловую и окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для сухого помола при гладкой футеровке и при футеровке бронеплитами с продольными ребрами, а также для мокрого помола и определить коэффициент загрузки, если барабан мельницы загружен мелющими телами до уровня 1920 мм = 1,92 м., внутренний диаметр нефутерованного барабана 2,7м=2700 мм, угол α =51.9º. Рис. 4 Схема барабана шаровой мельницы заполненного мелющими телами , где R—радиус окружности, описываемой центром тяжести шара, м; w — угловая скорость шара, рад/с; n — частота вращения шара, с-1; v — окружная скорость шара, м/с. В технической характеристике обычно указывают внутренние размеры не футерованного барабана, поэтому расчетный диаметр D определяем по формуле: Dр = Dб – 2δ, D ≈ 0,94*Dб, где Dб – внутренний диаметр нефутерованного барабана, м; δ – толщина футеровки равная равная 2,9-3,1% от диаметра барабана, м, Внутренний диаметр нефутерованного барабана нам дан – 2,7 м Следовательно, Dр ≈ 0,94*Dб = 0,94*2,7 =2,538 м Определим радиус окружности описываемой центром тяжести шара: R = Dр/2 = 2,538/2 = 1,27 м Рассчитаем угловую скорость, окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для сухого помола при гладкой футеровке: Угловая скорость = рад/с Окружная скорость: =м/с Частота вращения: = сˉ¹ Рассчитаем угловую скорость, окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для сухого помола при футеровке бронеплитами с продольными ребрами: Частота вращения: сˉ¹ Угловая скорость: ω2 = 2πn2 = 2*3,14*0,42 = 2,64 рад/с Окружная скорость: ύ2 = π Dрn2 = 3,14*2,538*0,42 = 3,35 м/с Рассчитаем угловую и окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для мокрого помола: Частота вращения: сˉ¹ Угловая скорость : ω3 = 2πn3 = 2*3,14*0,74= 4,65 рад/с Окружная скорость: ύ3 = π Dрn3 = 3,14*2,538*0,74=5.9 м/с Эффективность шаровых мельниц зависит от степени заполнения барабана мелющими телами, которая характеризуется коэффициентом загрузки, представляющим собой отношение площади поперечного сечения слоя загрузки в спокойном состоянии к площади поперечного сечения барабана, и рассчитывается по формуле (10) где F - площадь поперечного сечения слоя загрузки, м2; R – внутренний радиус нефутерованного барабана, м. Площадь кругового сегмента равна разности площади кругового сектора F1 и площади равнобедренного треугольника F2. Радиус футерованного барабана: R = D/2 = 3/2 = 1,5 м , где F1- площадь сегмента; F2 – площадь равнобедренного треугольника м² Анализируя полученный результат, приходим к выводу, что коэффициент загрузки kз=0,32 соответствует оптимальному значению, это значит, что барабан мельницы загружен соответственно. Заключение В результате проделанного курсового проекта, была изучена технологическая схема процесса производства асфальтового бетона, принцип работы технологического оборудования, выявлены источники опасных выделений, изучены правила безопасности при работе с технологическим оборудованием, общие требования безопасности. При производстве асфальтового бетона приходится иметь дело с вибрирующими и шумовыми механизмами, оборудованиями. В каждом случае следует руководствоваться специальными правилами техники безопасности. Основным технологическим оборудованием, применяемым при производстве асфальтобетона, являются: агрегат пылеулавливания, агрегат минерального порошка, битумоплавильный и сушильный агрегаты, смесительный агрегат, одноковшовые элеваторы, которые служат источниками таких вредных факторов, как вибрация, шум, тепловыделения, загрязнение окружающего воздуха и т.д., которые нормируются ГОСТами, СНиПами и другими нормативно-техническими документами. В данном проекте был произведен расчет ширины площадок уступов карьера, расчет и размеры основных параметров и выбор конвейера, удовлетворяющего заданным условиям; расчет машин измельчения материалов (щековые дробилки, шаровые мельницы). Список используемой литературы 1. Рыбьев И.А., Строительные материалы 2. Клюковский Г.И., Общая технология строительных материалов 3. Ицкович С.М., Заполнители для бетона; Минск; изд. Высшая школа, 2001. 4. Горчаков Г.И., Строительные материалы, М.,изд. Высшая школа, 1999.-352 5. Мухленова И.П., Основы химической технологии. – 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. школа, 1999. – 463 с.: ил.; 6. http://www.bestreferat.ru/referat-57965 7. http://stroy-spravka.ru/article/raznovidnosti-asfaltovykh-betonov Лист 1 Технологическая схема производства асфальтобетонной массы: 1 — агрегат пылеулавливания; 2 — агрегат минерального порошка; 3 — битумоплавильный агрегат; 4 — агрегат питания; 5 — сушильный агрегат; 6 — смесительный агрегат; 7 — накопительный бункер Лист 2 Вертикальный ленточный ковшовый элеватор: 1 — тяговый орган; 2 — ковш; 3 — приводной барабан; 4 — останов; 5 — привод; 6 — разгрузочный патрубок; 7 — шпиндель натяжного устройства; 8 — загрузочный патрубок. |
Похожие:
 |
Курсовой проект по дисциплине "механизация процессов переработки продукции животноводства" Кафедра технологического оборудования в животноводстве и перерабатывающих производств |
|
Российский государственный университет нефти и газа «Безопасность технологических процессов и производств нефтяной и газвой промышленности» |
|
Авторы: Карауш Сергей Андреевич, заведующий кафедрой охраны труда и окружающей среды Мендовано в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 280102 "Безопасность технологических процессов... |
 |
Экономика безопасности труда Учебное пособие предназначено для студентов специальности 280102. 65 «Безопасность технологических процессов и производств» очной... |
|
Методика анализа пожаровзрывоопасности технологических процессов производств Исследования пожарной опасности технологических процессов производств проводятся поэтапно |
|
Безопасность жизнедеятельности часть 2 Безопасность технологического оборудования Безопасность жизнедеятельности. Ч. Безопасность технологического оборудования: Учебное пособие / Гимранов Ф. М., Гаврилов Е. Б |
|
Отчет о самообследовании программы подготовки специалистов среднего... «Автоматизация технологических процессов и производств (в строительстве)», реализуемой в федеральном государственном образовательном... |
|
Отчет о самообследовании программы подготовки специалистов среднего... «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)», реализуемой в федеральном государственном образовательном... |
|
Технохимический контроль солода и пива лабораторный практикум Ведение технологических процессов пивоваренного и безалкогольного производств" и дисциплине «Технохимический контроль бродильных... |
|
Отчёт о самообследовании деятельности ноу уц «Безопасность» Ноу уц «Безопасность» являются приказ директора ноу уц «Безопасность»№3 от 08 сентября 2014 г. «О проведении самообследования». Объектом... |
|
Учебно-методический комплекс дисциплины опасные биологические и социальные... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта, утвержденного приказом... |
|
Программа вступительных испытаний по основной образовательной программе... Техносферная безопасностьпрофиль подготовки – Пожарная безопасность, разработана на кафедрах криминалистики и инженерно-технических... |
|
Программа учебной практики программы подготовки специалистов среднего... Программа учебной практики разработана в соответствии с требованиями фгос спо по специальности 15. 02. 07 Автоматизация технологических... |
|
Курсовой проект По предмету: Технология механизированных работ На... На тему : Планирование производственных процессов и определение состава мтп для заданного объема работ на весенне-летний период с... |
|
Курсовой проект На тему «Проектирование участка по то и ремонту топливной аппаратуры на атп» Рекомендации по применению горюче-смазочных материалов и специальных жидкостей зарубежного производства 19 |
|
Дипломный проект на тему «выбор стратегии деятельности предприятия» Анализ существующего заводского варианта технологического процесса изготовления детали «втулка» |