Производство керамического кирпича

     После обжига вагонетка направляется на разгрузку  и пакетеровку. Упаковка проводится автоматом-пакетеровщиком термоусадочной пленкой. Вывоз пакетов готового кирпича осуществляется электрокаром, загрузка пакетов на транспорт осуществляется козловым краном. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Режим работы завода и основных  цехов 

     Отправным для расчета технологического оборудования, потоков сырья, состава рабочих  и т.д. является режим работы завода, основных цехов.

     Режим работы завода, цехов, определяет количество рабочих дней в году, количество смен работы в сутки и рабочих  часов в смене.

     Режим работы устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий [10].

     При 8 –часовой работе в смену режим  работы предприятий строительных материалов рекомендуется следующий:

-для  цехов с обжигом или другим  непрерывно действующим оборудованием  принимается режим с непрерывной  работой цеха в сутки с учетом  коэффициента использования оборудования  для ежегодного капитального  ремонта : Д=365к.

-для  цехов с периодической работой  оборудования по заготовке транспортировании сырья и полуфабрикатов, подготовка сырьевой смеси принята работа по непрерывной рабочей неделе с 260 рабочими днями в год.

     При оттеке готовой продукции при  любых видах транспорта, кроме железнодорожного применяется 2-сменная работа с 260 рабочими днями.

      При оттеке готовой продукции потребителю  на железнодорожный транспорт применяется  трехсменная работа по непрерывной  рабочей неделе с 365 рабочими днями.

      Для того чтобы назначить режим работы предприятия, необходимо знать из каких  технологических операций состоит  процесс производства глиняного  кирпича.  Данные режима  работы предприятия  показаны в таблице 2.

 

Таблица 2 – Режим  работы предприятия

 
 
 
 

     4 Материальные расчеты процесса 

     Материальный  расчет производства заключается в  определении количества загружаемых  и получаемых продуктов на каждой стадии технологического процесса с  обоснованием расходных коэффициентов  по сырью и составам и количеством  отходов [7].

     Материальный  расчет каждой стадии технологического процесса производят на основании закона сохранения масс. 

     ∑G _исх = ∑G _получ + ∑G _отх 

     где ∑G _исх и ∑G _отх - сумма масс исходных и полученных материалов;

     ∑G _отх - потери (отходы) 

     Расчет  ведется в порядке обратном технологическому потоку, начиная с отпуска готовой продукции.

     В курсовой работе дана производительность 20 млн. шт/год, переводим в м³, получается 20 000 000×0,25×0,12×0,065=38999,99(94) м³, округляем до 40 тыс. м³/год. 

Таблица  3 –  Потребность в сырье и полуфабрикатах 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

       5 Расчет основного аппарата 

       Туннельная  сушилка. 

       При проектировании туннельной сушилки  для обжига керамических кирпичей, исходя из технологических соображений, выбирают систему садки и соответствующий  тип вагонетки. При этом необходимо использовать уже существующие в  промышленности серийные типовые размеры  печных вагонеток [7].

       При заданной годовой производительности сушилки П_г расчетную часовую производительность П_ч определяют по формуле:

       П_ч=П_г/24∙Z_p∙K_в=20000000/24∙303∙0,96=2865 шт/ч;

       где Z_p- число рабочих дней в году;

              К_в- коэффициент использования рабочего времени, равный 0,96. 

       Требуемую емкость сушилки Е_п подсчитывают по формуле: 

       где τ_ц – длительность цикла, ч;

              Б – отходы сушки, % .

       Расчетную длину рабочей части сушильного канала L_p подсчитывают по формуле:

       = n_вр∙l_в=42∙3=126 м;

       где l_в – габаритная длина одной вагонетки, м;

              n_вр- количество вагонеток в рабочей части сушилки.

       Общую длину сушилки и общее количество вагонеток n_в определяют по формуле:

       L=L_p+n_вф∙l_в=126+2∙3=132 м;

       n_в=n_вр+n_вф=42+2=44 шт.

       где n_вф – количество вагонеток в форкамерах.

       Интервал  времени U₃ между двумя загрузками вагонеток составит:

       U₃ =60/ n_вр=60∙36/42=51 мин.

       Масса материала после сушки будет

       G_м = 2989·5= 14945 кг/ч.

       Q_мат=14945 (1,12 ·1100 — 0,837·20) = 18 162 060 кдж/ч.

       Масса шамотного слоя одной вагонетки  равен:

       3·3·0,14·1800=2270 кг.

       Вес шамотного слоя, отнесенный к 1 ч работы сушилки, составит

      

 кг

       Масса изоляционного слоя одной вагонетки

       3·3·0,21·700=1320 кг

       или на 1 ч работы

      

 кг

       Масса металлических частей вагонетки

      

кг/ч.

       Теплоемкость  металлических частей вагонетки  с_мет =0,5 кдж/кг·ºС. 

     Определяют  производительность аппарата: 

где    – мощность производства (часовая) по переработке материала или готовой продукции;

       – производительность одного аппарата (принимается по паспортным данным);

       – 0,942 – нормативный коэффициент использования оборудования. 

      По  результатам расчетов составляют техническую  характеристику основного аппарата, которая включает сведения о виде получаемой продукции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     6  Выбор типового серийного основного аппарата 

     Процесс сушки керамических изделий представляет собой превращение содержащейся в них воды из жидкого состояния  в парообразное и последующее  удаление ее в окружающую среду. При  этом необходимым условием сушки  является наличие внешнего источника  тепла, нагревающего изделия. Наиболее ответственной является сушка высоковлажного полуфабриката изделий хозяйственной и строительной керамики, изготовленного пластическим формованием.

     Простейшим  видом сушки является сушка изделий  на воздухе, когда испарение влаги  из материала происходит за счет тепловой энергии солнца. В настоящее время  сушка изделий осуществляется за счет тепла, получаемого от специальных  установок [6,7].

     Анализируя  процессы, происходящие при сушке  материалов, необходимо отметить следующее:

     1) содержащаяся в материале вода  при температуре 80—90^оС испаряется. В этом случае имеет место поверхностное испарение или так называемая внешняя диффузия влаги;

     2) при испарении влаги с поверхности  материала в окружающую среду  влага из внутренних слоев  изделия перемещается к его  поверхности. Происходит так называемая  внутренняя диффузия влаги.

     Если  в процессе сушки замерять температуры  материала и окружающей среды, то обнаруживается, что температура  изделия ниже температуры воздуха. Следовательно, во время сушки поверхность  твердого тела, имеющего относительно низкую температуру, соприкасается  с газом, нагретым до более высокой  температуры. Между ними происходит теплообмен. Поэтому процесс сушки  можно рассматривать как комплекс параллельно протекающих явлений:

     а) испарения влаги с поверхности  материала;

     б) внутренних перемещений (диффузии) влаги  в материале;

     в) теплообмена между материалом и окружающей газообразной средой.

     При испарении влаги с поверхности  изделий влажность поверхностных  слоев по сравнению с внутренними  слоями уменьшается и возникает  так называемый перепад (градиент) влажности.

     Внешним показателем процесса сушки является изменение веса материала во времени. Графическое изображение зависимости  влажности материала от длительности сушки носит название кривой сушки. Характер кривой определяется влажностью и размерами изделия, способом его  формования, а также температурой, влажностью и скоростью теплоносителя. Совокупность указанных факторов определяет режим сушки. Режимом сушки называется изменение интенсивности влагоотдачи изделия путем изменения температуры, относительной влажности и скорости движения теплоносителя.

     Изменение режима сушки вызывает изменение  интенсивности влагоотдачи изделия, которая определяется количеством  влаги, испаряемой с единицы поверхности  высушиваемого изделия в единицу  времени.

     Интенсивность влагоотдачи измеряется в граммах  на 1 м² в час.

     Сушка зависит от параметров окружающей среды (температуры, влажности и скорости движения теплоносителя), формы связи  влаги с материалом, состава, структуры, влажности и температуры полуфабриката.

     Если  сушку проводят при малых перепадах  температуры между полуфабрикатом и средой, малых скоростях и  высокой влажности теплоносителя, то влажность полуфабриката медленно уменьшается от исходной w₀, а температура повышается до температуры мокрого термометра t_М. Центр заготовки прогревается медленнее, чем поверхность. Это период прогрева полуфабриката [6].