Q№6 – часовая производительность мельницы по данному виду цемента = 182,3 т/ч
n№6 = 240000/(8760×0,82×182,3) = 0,18
для помола цемента №6 понадобится одна мельница
Количество мельниц для помола цемента №15
n№15 = 960000/(8760×0,82×146,0) = 0,91
для помола цемента №15 понадобится также одна мельница
Общий парк цементных мельниц
nобщ = n№6 + n№15 = 1+1=2
Определение критической и рабочей частоты вращения мельниц
Критическая частота вращения мельниц
nкр = 4,05/²√Dc = 4,05/²√4,9 = 1,83 рад/сек
nкр' = 42,3/²√Dc = 42,3/²√4,9 = 19,1 об/мин
Оптимальная рабочая частота вращения мельниц.
nопт = 3,07/²√Dc = 3,07/²√4,9 = 1,39 рад/сек
nопт' = 32/²√Dc = 32/²√4,9 = 14,1 об/мин
Определение мощности электродвигателя для привода мельницы N кВт
N = (0,2×m×Dc×nопт')/η
где m – масса мелющих тел, т.
Dc – диаметр барабана в свету, м.
η – КПД
η = 0,90 – 0,94 для мельниц с центральным приводом
η = 0,83 – 0,85 для мельниц с периферийным приводом
Nц = (0,2×383,6×4,9×14,4)/0,94 = 5759 кВт
С учётом пускового момента 10 – 15 %
Nц' = Nц×1,15 = 5759×1,15 = 6920 кВт
Nпер = (0,2×383,6×4,9×14,4)/0,83 = 6522 кВт
С учётом пускового момента 10 – 15%
Nпер' = Nпер×1,15 = 6522×1,15 = 7500 кВт
Техническая характеристика мельницы:
Цементная мельница, работающая в замкнутом цикле, 5,2×16,5 м (поставочная ведомость фирмы «Полизиус» на 1972 – 1974 года )
Тип мельницы Замкнутый цикл
Размеры d×l,м 5,2×16,5
Частота вращения об/мин 14,0
Шаровая загрузка, т 390
Мощность двигателя, кВт 6325
Тип привода Кольцевой двигатель
Расход аспирационного 90000 воздуха, м³/ч
Тип фильтра Электрофильтр
Удельная поверхность цемента, см³/г 3000
Производительность, т/ч 300
производство портландцемент шлакопортландцемент сульфатостойкий
Подбор сепараторов
Воздушные сепараторы являются принадлежностью размольных установок, работающих по замкнутому циклу, и служат для разделения предварительно размолотого материала на отдельные фракции по крупности зёрен.
Воздушная сепарация осуществляется двумя способами: при первом способе, через сепаратор проходит пылевоздушный поток, из которого осаждаются лишь крупные частицы материала (крупка), а мелкие выносятся из него воздушным потоком и улавливаются дополнительными устройствами. При втором способе в сепаратор подаётся только материал, который подхватывается потоком воздуха, циркулирующим внутри сепаратора. Из сепаратора выходит крупная и мелкая фракция по различным патрубкам.
Для сепарации по первому способу применяются простые по конструкции проходные сепараторы, а для работы по второму способу используют более сложные по устройству центробежные сепараторы с замкнутым потоком воздуха.
Сепаратор для мельницы портландцемента №6.
Q = Qм×( 1,20….1,40 ) = 182,3×(1,20…1,40 ) = 218,6….255,2 т/ч
где Qм – производительность мельницы по данному виду цемента.
Фирма «Полизиус» вместе с мельницей поставляет сепараторы Ø 7,3 м, производительностью 210 т/ч, частота вращения ротора 140 об/мин, максимально допустимое количество воздуха 2830 м³/мин.
Сепаратор для мельницы сульфатостойкого портландцемента №15.
Q = Qм×(1,20….1,40 ) = 146,0×(1,20….1,40) = 175,2….204,0 т/ч
Также применим сепаратор фирмы «Полизиус»
Общее количество сепараторов.
Сепараторы Ø7,3 м, Q воздуха = 2830 м³/мин, Q = 210 т/ч, 2 штуки.
Транспортное и вспомогательное оборудование.
Пневматические насосы
Производство цемента связано с перемещением внутри цехов и между цехами больших масс кусковых и порошкообразных материалов, а так же шлама. В процессе приготовления цемента роль транспортирующих устройств в такой же степени значительна, как и роль основных машин. Непрерывность производственных процессов и равномерность питания технологических установок сырьём, топливом и полупродуктом невозможно осуществлять при плохой работе транспортёров.
Узлы и детали транспортёров подвергаются чрезвычайно быстрому износу, поскольку все перемещаемые ими материалы обладают сильным абразивным действием, а часть из них, например, клинкер, выпадающий из холодильников печей, и цемент из трубных мельниц, имеют иногда высокую температуру. Всё это неблагоприятно отражается на работе транспортёров и требует большого внимания к выбору их конструкций, режимов работы и разработке методов ремонта.
Выбор пневмокамерных или пневмовинтовых насосов производят в зависимости от наибольшей производительности мельниц и расположения цементных силосов.
Qmax = 182,3 т/ч
Предлагаю установить на каждую мельницу 3 пневмокамерных насоса ТА – 28 , соединённых параллельно. Третий насос является запасным, он будет использоваться при неисправности, техническом обслуживании или ремонте одного из двух других насосов.
Итого количество пневмокамерных насосов 6 штук.
Техническая характеристика насосов ТА – 28
Производительность, т/ч 100 – 125
Приведённая дальность подачи, м 1000
Внутренний диаметр трубопровода, мм 250
Рабочее давление сжатого воздуха, МПа 0,6
Расход сжатого воздуха, м³/мин 90,4
Масса, кг 14795
Расчёт ёмкости ковша элеватора
Ковшовые элеваторы применяют для транспортирования различных насыпных грузов: пылевидных, зернистых и кусковых (цемента, угля, пемзы и т.д.). Ковшовые элеваторы применяются в качестве основного технологического транспорта цементного производства для подъема материала под углом до 60—85 ° от начального до конечного пункта без промежуточной загрузки и разгрузки. Материал перемещается с помощью ковшей, укрепленных через равные промежутки (или сомкнутых между собой) на бесконечном тяговом гибком органе — цепи или ленте.
Для подачи цемента на разделение в центробежные сепараторы применяют ковшовые элеваторы. Производительность элеватора на 20 – 50% выше большей производительности мельницы.
Ёмкость ковша элеватора:
q = (Qэ×t)/(3,6×V×Kн×ρн)
где Qэ – требуемая производительность элеватора т/час
Qэ = Qм×(1,2….1,5) = 182,3×(1,2…..1,5) = 218,7….273,4 т/час
Примем Qм = 250 т/час
t – шаг ковшей элеватора
t = 650 мм = 0,65м
V – скорость движения ковшей 0,6 – 1,0 м/с
Kн – коэффициент заполнения ковшей элеватора = 0,7
ρн - насыпная масса материала ≈ 1,1 т/м³
q = (250×0,65)/(3,6×0,8×0,7×1,1) = 73 л
по рассчитанной ёмкости ковша выбираем элеватор:
тип элеватора Э2ЦО – 900
ширина ковша, мм 900
ёмкость ковша, л 118
шаг ковшей, мм 650
мощность электродвигателя, кВт 40.
Расчёт ширины ленты сборочного конвейера.
Для транспортирования сыпучих и кусковых материалов в s горизонтальной и наклонной плоскостях в цементной промышленности широко используют ленточные конвейеры с плоской и желобчатой лентой. Ширина ленточных конвейеров, выпускаемых промышленностью нормализована: 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2500 и 3000 мм (ГОСТ 22644—77). Ленточные конвейеры позволяют обеспечить высокую производительность (до 30000 т/час) и транспортировать материалы на расстояние нескольких десятков километров.
Ширина ленты:
B = ²√(Qk/(155×V×ρн)
где – Qk – производительность конвейера, равная большей производительности мельницы с запасом 20 – 50%
Qk = 250 т/ч
V – скорость ленты = 2,0 м/с
ρн – насыпная плотность материала = 1,4…1,5 т/м³
ρн= 1,4 т/м³
B = ²√(250/155×2,0×1,4) = 0,76 м
По ГОСТ 22644 – 77 ширина ленты должна составлять 800 мм.
Расчёт питателей и дозаторов для подачи клинкера, добавок и гипса в мельницу.
Питатели применяют для равномерной непрерывной подачи материалов из бункеров на транспортирующие машины, в дозирующие аппараты, и другое технологическое оборудование. Питатели стабилизируют технологический процесс и работу машин и позволяют механизировать и автоматизировать производство.
По характеру движения рабочих органов, различают питатели с непрерывным движением по замкнутому контуру (ленточные, пластинчатые, цепные); с колебательным движением (вибрационные, лотковые, секторные); с вращательным движением (винтовые, тарельчатые, барабанные). Конструктивные решения питателей весьма разнообразны.
Дозирование материала можно производить по массе и по объёму. Оборудование для объёмного дозирования проще по устройству, но точность его работы ниже, чем у весовых дозаторов, так как в этом случае сказывается влияние изменения плотности материала. Объёмные дозаторы могут в некоторых случаях применяться при дозировании жидкостей. По режиму работы различают дозаторы циклического и непрерывного действия.
Управление дозаторами осуществляет оператор дистанционно или автоматически. При дистанционном управлении загрузку, дозирование и выгрузку производит оператор с пульта управления по показаниям соответствующих приборов. Наиболее совершенным устройством является весовой автоматический дозатор.
Максимальная производительность мельниц:
Цемент № 6 250 т/ч
Цемент № 15 200 т/ч
Производительность дозаторов для каждого вида цемента
Для цемента № 6
Дозатор для клинкера
Пдк = Qм№6×81/100 = 250 × 81 / 100 = 202,5 т/ч
где – 81 процентное содержание клинкера
Дозатор для шлака
Пдш = Qм№6 × 14 / 100 = 250 × 14 / 100 = 35 т/ч
- 14 процентное содержание шлака
Дозатор для гипса
Пдг = Qм№6 × 5 / 100 = 250 × 5 / 100 = 12,5 т/ч
- 5 процентное содержание гипса
Для цемента №15.
Дозатор клинкера
Пдк = Qм№15 × 80 / 100 = 200 × 80 / 100 = 160 т/ч
Дозатор для диатомита
Пдд = Qм№15 × 15 / 100 = 200 ×15 / 100 = 30 т/ч
Дозатор для гипса
Пдг= Qм№15 × 5 / 100 = 200 × 5 / 100 = 10 т/ч
Производительность питателей
Производительность питателей для цемента № 6.
Пп = Пд / ρн (ρн насыпная плотность материала в м³/т)
Питатель для клинкера
Ппк = 202,5 / 0,625 = 324 м³/ч
Питатель для шлака
Ппш = 35 / 1,43 = 24,5 м³/ч
Питатель для гипса
Ппг = 12,5 / 0,74 = 16,9 м³/ч
Производительность питателей для цемента № 15
клинкер Ппк = 160/0,625 = 256 м³/ч
диатомит Ппд = 30/1 = 30 м³/ч