Безопасность технологических процессов при производстве кровельных рулонных материалов

 
 
 
 
 
 
 

 
 

     Метод линейного измерения заключается  в расчете следующей формулы:

где b –ширина загрузочной щели дробилки, измеренная по перпендикуляру к неподвижной щеке, м; d – ширина разгрузочной щели (наименьшая), м; Н – высота подвижной щеки, м;

     Метод двух шаров:

,

где D —диаметр большего шара, м; d —диаметр меньшего шара, м; l — расстояние между шарами, м.

     Производительность  щековых дробилок П (в /ч) или П₁ (в т/ч):

где d₁- наименьший размер разгрузочной щели, м; S – ход щеки по горизонтали у разгрузочного отверстия, м l – длина разгрузочного отверстия, равная ширине щеки, м; n – частота вращения эксцентрикового вала, с^-1; - угол между щеками, град; к_р – разрыхления материала (к_р = 0,3-0,65); d_cp – средний размер кусков выходящих из дробилки

,

- плотность материала, кг/м³

     Рассчитаем  значение угла между щеками щековой  дробилки, а также определим угловую  скорость и частоту вращения вала щековой дробилки, если марка дробилки СМ16Б, высота не подвижной щеки 1,53 м, размер разгрузочной щеки 0,6, размер загрузочной щеки 0,9, коэффициент торможения материала 2,1, ход щеки 19.

Угловая скорость рассчитывается по формуле:

Частота вращения эксцентрикового вала

_{У дробилки марки СМ16Б  угол между щеками равен 10,75, угловая  скорость 148,79 рад/с, а частота вращения эксцентрикового  вала 23,69 об/с.}

     Определим производительность щековой дробилки, если коэффициент рыхления 0,52, размер разгрузочной щеки 89мм, ход щеки 43 мм, угол между щеками 20⁰, вид материала известняк мягкий, длина рзгрузочного отверстия 600 мм.

Угловая скорость:

Частота вращения эксцентрикового вала:

П₁=3,6*0,1105*(0,043/0,36)*0,6*0,52*2,87*1400=59,56 т/ч

      Производительность  щековой дробилки составляет 59,56 т/ч.

2. Машины для тонкого измельчения (помола) материалов

     Шаровые мельницы. Частота вращения барабана. При вращении слоя шаров с барабаном шаровой мельницы на каждый шар действует сила тяжести G, направленная вертикально вниз, и центробежная сила инерции Р, направленная по радиусу и определяемая по формуле:

     

где m — масса шара, кг; G — сила тяжести шара, равная mg, H; g — ускорение силы тяжести, м/с²; R—радиус окружности, описываемой центром тяжести шара, м; со — угловая скорость шара, рад/с; n — частота вращения шара, с^-1; и — окружная скорость шара, м/с. 

 
 
 
 
 

Схема к расчету частоты вращения барабана шаровой мельницы

     Отрыв шара (рис. 24) произойдет при условии, если

откуда  получаем формулы для расчета  угловой скорости (в рад/с), окружной скорости v (в м/с) и частоты вращения п (в с ) для любых значений угла отрыва а от 90 до 0° (принимая численное значение ):

     При =0 получаем критические значения скоростей, при достижении которых шары вращаются вместе с барабаном, не отрываясь от него и не выполняя полезной работы:

     Где D - внутренний диаметр футерованного барабана мельницы, м.

     Теоретически  наибольшую вертикальную проекцию траектории падения шары имеют при  = 54°40'. Подставив это значение угла отрыва в формулы, получим оптимальные значения скоростей (cos 54°40' = 0,5784):

что отвечает условиям сухого помола.

     Для мокрого помола с учетом проскальзывания  мелющих тел (на 9% при диаметре барабана более 1,25 м и до 25% для барабанов диаметром менее 1,25 м) получим частоту вращения соответственно:

     При футеровке бронеплитами с продольными  ребрами или цилиндрическими  выступами, облегчающими подъем шаров:

     В технической характеристике обычно указаны внутренние размеры (диаметр и длина) нефутерованного барабана, поэтому расчетный диаметр D определяют по формуле: 

где D₆ — внутренний диаметр нефутерованного барабана, м; — толщина футеровки, равная 2,9-3,1% от диаметра барабана, м.

     Эффективность шаровых мельниц зависит от степени  заполнения барабана мелющими телами, которая характеризуется коэффициентом  загрузки k₃, представляющим собой отношение площади поперечного сечения слоя загрузки F в спокойном состоянии к площади поперечного сечения барабана, т. е.

или отношение  массы загрузки к массе ее в  объеме барабана, т. е.

где m - Macca мелющих тел, кг; R — внутренний радиус футерованного барабана, м; L — внутренняя длина барабана за вычетом толщины перегородок, м; L_p — рабочая длина барабана (длина цилиндрической части), м; L_n — толщина межкамерной перегородки, разгрузочной диафрагмы, перегородки сепарирующего устройства, м; z — число перегородок; — внутренний диаметр нефутерованного барабана, м; к_р — коэффициент разрыхления загрузки (для стальных шаров и гальки к_р = 0,575, для стальных цилиндров к_р = 0,55); — плотность материала мелющих тел (для стали = 7850 кг/м³, для кремневой гальки = 2600 кг/м³).

      Рассчитаем  угловую и окружную скорость и  частоту вращения барабана шаровой  мельницы, если Д_б=2600 мм, Д=3050 мм, =50,4⁰, Н_ср=1910мм. А также определим коэффициент, если барабан мельницы загружен мелющеми телами до уровня Н_ср.

1. Для мокрого помола и при гладкой футировки:

              

2. Для мокрого помола (Д>1,25):

3. Для сухого помола при футеровки бронеметалами с продольными ребрами:                                                                                                             

     Сравнив полученные результаты, можно сделать  вывод, что способ помола материала  в шаровых мельницах и конструктивные особенности футеровке влияют на выбор, потому что оптимальным является способ мокрым помолом.

     Подставив в формулы значения величины, получим:

     Анализируя  полученный результат, приходим к выводу, что барабан мельницы перегружен, так как оптимальный коэффициент  загрузки k_з=0,26-0,32. Необходимо принять меры по удалению излишка мелющих тел. 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Кровельные  рулонные материалы используются при строительстве большинства сооружений. Производят различные виды кровельных рулонных материалов такие, как кровельный картон, рубероид, толь, стеклоткань, изол, гидроизол и многие другие.

     Кровлю  из рулонных материалов делают из нескольких слоёв, составляющих кровельный ковёр. В низ ковра укладывают подкладочные материалы (беспокровные), а верхний слой устраивают из покровных материалов, имеющих покровный слой из тугоплавкого битума и посыпку: крупнозернистую, мелкозернистую или пылевидную. Допускается выпуск кровельного рубероида с чешуйчатой посыпкой.

     При производстве кровельных рулонных материалов возникают опасные и вредные производственные факторы такие как: подвижные части производственного оборудования, повышенные температуры поверхности оборудования и воздуха рабочей зоны, загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны, пожаро- и взрывоопасность применяемых мастичных материалов, разбавителей, растворителей, шум и вибрация. Для предотвращения опасности данных факторов следует выполнять требования безопасности.

     Был произведен расчет параметров основных технологических этапов и оборудования.