Предварительно производится расчет теоретического удельного (на 1 тонну готовой продукции) расхода сырья. Если в процессе получения заданного вида вяжущего лежит химическое превращение (дегидратация двуводного гипса, разложение известняка); то расчет ведется по уравнению химической реакции.
Если происходит получение смешанного вяжущего (т.е. химическая реакция не имеет места), то подсчитывают расход материалов с учетом влажности и производственных потерь, которые принимаются от 1 до 3%.
Затем составляется материальный баланс производства единицы готовой продукции, в приходной части которого рассчитывается масса сырья, поступающего в производство, а в расходной части – масса получаемого продукта и потерь, имеющих место при переработке данного вида сырья.
Таблица 1
Материальный баланс производства 1 тонны вяжущего
Приход | Расход | ||||
Наименов. материалов | Ед. изм. | Количество | Наименов. материалов | Ед. изм. | Количество |
1. | 1.Вяжущее | ||||
2. | 2.Потери | ||||
ИТОГО: | ИТОГО: |
5.3. Определение потребности цеха в сырье
Расчет производится на год, сутки, смену, час на основании удельного расхода сырья по формуле :
(4), где - расход сырья в час, смену, сутки и год, в тоннах; - производительность цеха соответственно в час, смену, сутки, год, в тоннах; - удельный расход сырья, в т/т готовой продукции с учетом естественной влажности и производственных потерь (табл. 1).Результаты этих расчетов записываются в табл. 2.
Таблица 2
Потребность цеха в сырье
Наименование сырья | Ед.изм. | Расходы | |||
в час | в смену | в сутки | в год | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
5.4. Расчет и выбор основного технологического оборудования
В данном разделе приводится подбор основного типового оборудования по заданной производительности проектируемого цеха и расчет количества машин, необходимых для выполнения заданной программы. Расчет производится, начиная с основного оборудования, а затем рассчитывается вспомогательное и транспортное оборудование.
Определив потребную производительность для каждой операции, производят подбор соответствующего оборудования по каталогам и справочникам.
Количество каждого вида оборудования определяется по формуле
, (5)где
- потребная производительность оборудования, т-ч;- паспортная производительность выбранного оборудования;
- коэффициент использования по времени.
Техническая характеристика выбранного оборудования приводится в ведомости в виде таблицы.
Таблица 3
Ведомость оборудования цеха
Наименование и краткая характеристика оборудования | Ед.изм. | Количество | Примечание |
1 | 2 | 3 | 4 |
5.5. Расчет потребности цеха в электроэнергии
Расход электроэнергии устанавливается расчетным путем, исходя из технических характеристик основного и транспортного оборудования (табл.3). Расчет рекомендуется вести по форме, прилагаемой в виде табл. 4.
Таблица 4
Наименование оборудования с электродвигателем | Кол., ед. обо- | Мощность эл. двиг., кВТ | Коэф. исп. по времени | Коэф. загружения по | Часовой расход эл. энергии | |
рудов. | един. | общ. | мощности | кВт/ч | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Коэффициент использования по времени следует принимать в следующих пределах:
· для непрерывно действующего оборудования (шаровые мельницы, вращающиеся печи и др.) – 0,8-0,95;
· для аппаратов периодического действия (варочные котлы, запарочные аппараты) – 0,5-0,6;
· транспортное оборудование непрерывного действия (элеваторы, конвейеры, шнеки) – 0,8-0,9;
· транспортное и грузоподъемное оборудование повторно-кратковременного режима (скиповые подъемники, краны и др.) – 0,3-0,4.
Коэффициент загрузки по мощности условно можно определить по формуле:
, (6)где
- коэффициент загрузки мощности двигателя;- потребная производительность оборудования (найденная по расчету), т/ч;
- паспортная производительность оборудования, т/ч;
- коэффициент, зависящий от степени использования производительности оборудования.
Значения коэффициента
принимают: 0,20-0,30 | 0,4-0,5 | 0,6-0,7 | 0,8-0,9 | |
1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,0 |
Часовой расход электроэнергии в кВч получают умножением установленной мощности каждой машины (колонки 3 или 4, табл. 4) на коэффициенты использования по времени и загруженности по мощности (кол. 5 и 6, табл.4).
Расход электроэнергии в смену, сутки, год устанавливают умножением часового расхода на соответствующее количество часов в смену, сутки, год. Удельный расход электроэнергии подсчитывается по формуле:
, (7)где
- удельный расход электроэнергии на товарную единицу про- дукции;- годовой расход электроэнергии, кВт ч;
- производительность цеха в год в т.
6. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕХА ПОДГОТОВКИ
СЫРЬЯ И ЦЕХА ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА
Выполнение курсового проекта по названным выше темам рекомендуется вести в следующей последовательности.
6.1. Расчет состава сырьевой смеси
Для определения норм расхода сырья производства 1 т клинкера и минералогического состава получаемого продукта необходимо рассчитать состав сырьевой смеси (шихты), т.е. определить процентное содержание в смеси каждого из сырьевых компонентов (известняка, глины).
Данный расчет выполняется на основании заданного химического состава сырья, приведенного к 100% и числового значения коэффициента насыщения (КН). Расчет двухкомпонентной сырьевой смеси ведется в следующем порядке.
6.1.1. Принимаем следующие сокращенные обозначения главных окислов в клинкере, сырьевой смеси и ее компонентах (табл. 5).
6.1.2. Принимаем меньший по массе компонент (глинистый) за единицу, а больший компонент (карбонатный) выражаем через “X” частей этого компонента на 1 мас. часть. При этом состав смеси может быть выражен как Х+1 мас. частей.
Таблица 5
Сокращенные обозначения главных окислов
Окислы | В клинкере | В сырьевой смеси | В I-ом компоненте | В 2-ом компоненте |
CaO | C | Co | C1 | C2 |
SiO2 | S | So | S1 | S2 |
Al 2O3 | A | Ao | A1 | A2 |
Fe 2O3 | F | Fo | F1 | F2 |
6.1.3. Исходя из принятого в п.6.1.2. соотношения карбонатного и глинистого компонентов, можно написать следующие равенства