Расчёт процесса дробления

                                            Та         Тп

                          К              Sвых

                                          Dвых

                          ρ0              Гвых

                          ρн              А

                          Sвых              Еуд

                                  П              Q

                              Рис.2 Структурная блок-схема “Помол”

    Входные параметры определяются тремя группами факторов: типом (конструкцией) помольного агрегата (Та), параметрами его работы (Тп), свойствами измельчаемого продукта (K, , Sвых, П)

                          К- коэфициент размолоспособности материала;

                          - плотность исходного продукта= 2900 кг/м³;

              - насыпная плотность исходного продукта=1500  кг/м³;

                          Sвх- удельная поверхность исходного материала, см²/г;

                          П- пустотность измельчаемого материала, %;

    Характеристика готового продукта:

                          Sвых –удельная поверхность готового продукта;

                          dвых- наибольшая крупность готового продукта;

                                  (остаток на сите №008 10%)

                          Гвых- зерновой состав выходящего материала;

                          А- активность готового продукта;  

    Характеристика входных параметров:

    Контролируемые и нерегулируемые- К,ρ0,ρн,Sвх,П

    Описание данной системы может быть представлено в общем виде так:

                                      yi=f1(K,ρ0,ρн,Sвых,П,Та,Тп) [4]       

     2.2 Структурная блок- схема системы “Сепарация”

Сепарация -  процесс разделения порошкообразных материалов по крупности.

Эта стадия технологического процесса включает в себя очень

технологические

требования  к  готовому  продукту  (удельная  поверхность

выходного  продукта  наименьшая  крупность его ;зерновой

состав входящих материалов ) при организации процесса должны

учитываться и технико-экономические показатели, такие как удельный  расход

энергии () и требуемая  производительность установки по готовой

продукции (), удовлетворяющие  всем перечисленным выше

технологическим требованиям  [1] .

На основе выше перечисленного изображаем блок-схему процесса сепарации:

              Та    Д         Тп

                       Sвх             

                                                                                                          характеристика

              dвх              Гвых         готового 

                                                                                                            продукта

свойства              Sвых

исходного                   

сырья              Гвх              N

                            Еуд       характеристика

              ρ0                             производства

              ρн             

                          Рис.3  Структурная блок-схема “Сепарация”

На данном производстве принят центробежный сепаратор (Та). Тп- параметры его работы: производительность – 3000

  Свойства исходного сырья:

  Sвх- удельная поверхность, см²/г

  dвх- наименьшая крупность, см

  Гвх- зерновой состав входящих материалов, %

  ρ0- истинная плотность, т/м³

  ρн- насыпная плотность, кг/м³

    Характеристика готового продукта:

  Гвых- зерновой состав выходящих материалов, %

  Sвых- удельная поверхность, см³/г

  Характеристика производства:

  Еуд- удельный расход энергии, кВт*ч/т

  Q- требуемая производительность установки, т

  N- степень очистки, %

  Д- размеры улавливаемых частиц, мкм

  Характеристика входных параметров:

Контролируемые и нерегулируемые- К,ρ0,ρн,Гвх, Sвх, dвх

  Функционирование системы можно представить в следующем виде:

      yi= φi(К,ρ0,ρн,Гвх,Sвх,dвх,Та,Тп)

3.РАСЧЕТ СПЕЦИАЛЬНОЙ ЧАСТИ

3.1. Расчет процесса сепарации

Сепарация - процесс разделения порошкообразных материалов по круп­ности, основанный на различии в скоростях падения частиц разного размера и плотности в восходящем потоке воздуха (газа).

Cтрогой методики расчета воздушных сепараторов не имеется. Поэтому расчет воздушных сепараторов производится по эмпирическим зависимостям. Необходимый расход газа (/ч)

где P-производительность (кг/ч), -объемная плотность среды: =0,25…0,35

Объём сепаратора  

, где   К – степень использования  объёма сепаратора :         К=2000…3500

Диаметр сепаратора (м)

По полученным параметрам, выбираем из каталога  сепаратор со следующими характеристиками:

Диаметр   D=2,85 м

Высота  H=4,65 м

Пропускная способность воздуха  -  3000/ч

Масса – 3250 кг

Изготовитель – Череповецкий механический завод

3.2. Расчет батарейных циклонов

Расчет циклонов проводится в зависимости от требуемого количества осаждаемого материала в единицу времени, которая определяется производи­тельностью предыдущего технологического процесса: производительностью сепаратора.

Расход запыленного газа , проходящего через циклон , рассчитывается по формуле:

,

где   С – концентрация частиц в воздушной смеси, принимаемая в пределах 0,02…0,1 для батарейных циклонов

           Q – производительность оборудования, из которого производится удаление мелких частиц , кг/ч

            К – коэффициент, учитывающий количество выносимого газами продукта , принимаемый равным  0,1…1% от Q

=0.274 /с

Суммарный внутренний радиус всех  циклонов в батарее вычисляется из условия:

, /с

Откуда     , м

где - условная скорость в циклоне , принимаемая равной 1,5…2,5 м/с

=0,186 м

По практическим данным радиус одного циклона в батарее:

, где n – количество циклонов в батарее, не должен превышать 0,25 м

=0,0467 м

Исходя из условия неразрывности потока, определяется площадь сечения входного патрубка:

,

- скорость газа на входе в батарею, принимаемая  равной 15…30 м/с

= 0,00915 , откуда  ==0,108 м

Площадь сечения выходного патрубка батарей находится аналогично:

=0,03425 , откуда м

Проверка циклона проводится на минимальный диаметр улавливаемых частиц  по формуле:

, м     

где    - внутренний радиус циклона , м

         - окружная скорость в циклоне (12…14 м/с)

          - коэффициент динамической вязкости среды , равной 1,82

         - плотность переносимого газом материала, кг/

          - плотность воздуха, равная 1,2 кг/

=1,1922м

Размер осаждаемых частиц равен м.

Т.к. dmin < м, значит расчет сделан правильно[4].

По данным расчета по справочнику подбираем  циклон  :

тип  :  НИИОГаз  -  ЦН – 24

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ  ПОКАЗАТЕЛИ

1.Сепаратор  проходной  имеет  такие  характеристики:

    Диаметр   D=2,85 м

    Высота  H=4,65 м

    Пропускная способность в  /ч воздуха  -  3000

    Масса – 3250 кг

    Изготовитель – Череповецкий механический завод

2.Циклон   НИИОГаз   ЦН-24  имеет  характеристики:

- внутренний  диаметр,  мм                                                                                                   600

- высота, м                                                                                                                                             

входного  патрубка                                                                                                             1,11

выхлопной  трубы                                                                                                       2,11

цилиндрической  части  корпуса                                                                                 2,11

конуса  циклона                                                                                                                 1,75

внешней  части  выхлопной  трубы                                                                      0,26

общая  циклона                                                                                                                4,26

- угол  наклона  крышки  и  входного  патрубка,  град                                          24

- коэффициент  сопротивления                                                                                        60

5.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЯ

       На предприятиях, выпускающих строительные изделия, при складировании и переработке сырьевых материалов (дроблении, помоле, грохочении), а также формовании изделий, образуется большое количество отходов  в виде пыли. На организацию этих отвалов требуется значительные материальные затраты. Одним из наиболее эффективных направлений, способствующих охране окружающей среды и улучшению условий труда, является создание безотходного производства [3].

        Важнейшим критерием для повышения производительности труда является обеспечение сохранения здоровья каждого работающего на предприятии, с этой целью установлены нормы санитарно-гигиенических и качественных условий труда [3].

         При изготовлении вяжущего необходимо следить за исправной работой вентиляции, системы сигнализации и автоматизации, производить регулярный и запланированный технический осмотр  оборудования, выполнять мероприятия по технике безопасности [3].

         Особую опасность при обслуживании  оборудовании представляют его движущиеся части. Поэтому для предохранения обслуживающего персонала от соприкосновения с ними предусматривают сплошные сетчатые ограждения. Для проведении ремонтных и регулировочных работ, а также для наблюдения за технологическим процессом и работой механизмов в ограждениях предусмотрены смотровые окна или люки, обеспечивающие удобство наблюдения и безопасность для обслуживающего персонала [3].

         Для обслуживания узлов оборудования на высоте предусматривают рабочие площадки и лестницы с надежным креплением к неподвижным, несменяемым при ремонтах частям или самостоятельные металлические леса. Для безопасности и удобства обслуживания рабочие площадки должны быть шириной не менее 1м и иметь перила высотой 1м.  Для исключения падения инструмента, деталей и других вещей площадки должны иметь сплошную обшивку не менее 150мм [3].

         Большинство технологического оборудования ремонтируют без снятия с фундамента. Поэтому для  удобного и  безопасного ведения  ремонтных  работ  в стесненных  условиях, а также на высоте, следует использовать грузоподъемную технику  необходимой  грузоподъемности,  предусматривать  в узлах  и  деталях устройства  для  строповки  (приливы, отверстия, болты), планировать такое размещение оборудования, которое  обеспечивало  бы  возможность временного хранения около ремонтируемых узлов демонтируемых, а также доставки подготовленных  новых  тяжелых  и  громоздких  деталей [3].

        Размещение оборудования в производственных условиях и на рабочих местах не должно представлять опасности для обслуживающего персонала. Ширина проходов должна быть для магистральных проходов не менее 1,5м, для проходов между оборудованием- не менее 1,2м, для проходов между стенами производственных зданий и оборудования- не менее1м, для проходов к узлам оборудования- не менее 0,5 м, для их обслуживания и ремонта- не менее 0,7м.

При этом ширина проходов должна быть увеличена  не менее чем на 0,75 м при одностороннем расположении рабочих мест от проходов и проездов и не менее чем на 1,5 м при расположении рабочих мест по обе стороны проходов и проездов[3].