Основы проектирования асфальтобетонного завода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Выбор типа смесителей и расчет их количества

По выданному  заданию  на проектирование завод - прирельсовый. Следовательно, смеситель и оборудование необходимо выбирать стационарного типа.

Количество  смесителей определяется с учетом объема асфальтобетонной смеси, подлежащей выпуску за сезон, продолжительности строительного сезона, когда можно вести асфальтобетонные работы, или сроков окончания работ, установленных вышестоящими организациями.

Имея годовую суммарную  потребность в асфальтобетонной смеси Q каждого типа, расчетную продолжительность строительного сезона в сменах Др.с. и коэффициент использования оборудования (Кв= 0,85-0,90), можно определить потребность асфальтобетонной смеси в смену по формуле:

 

                            Q                                    90000

П_СМ = -----------* К_В, т/смену =   ---------- * 0,85 = 452,7 т/смену          (1.6)

                                    Д_Р.С.                                    169

 

Разделив потребность в асфальтобетонной смеси в смену на продолжительность  смены в часах (Тсм= 8,0 ч) и умножив на коэффициент использования оборудования (Кв=0,85), получим часовую потребность асфальтобетонной смеси каждого типа:

 

                                   П_СМ * К_В              452,7 * 0,85

П_Ч = --------------, т/ч   = ----------------- = 48,1 т/ч          (1.7)

                                                 Тсм                            8,0

 

 

 

 

n=  П_Ч / П_т = 48,1 / 25= 1,924                    (1.8)

 

 

 Принимаем два смесителя  ДС-117-2Е  производительностью  25 т/ч каждый.

Смесители работают одновременно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Расчет складского хозяйства и внутризаводской транспорт

 

Складское хозяйство представляет собой открытые и накрытые специально оборудованные площадки, навесы, емкости или помещения, предназначенные для расходования, пополнения запасов и хранения материалов, оборудованные средствами механизации и автоматизации производственных процессов.

Основная  задача организации складского хозяйства  состоит в количественной и качественной приемке материалов, рациональном их размещении с учетом физико-механических свойств, механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, ликвидации потерь при хранении.

Материалы и  конструкции отпускают со складов  только в пределах потребностей, обоснованных производственными нормами и расчетами.

         В качестве складов для хранения щебня и песка принимаем склады открытого типа,  для хранения минерального порошка – силосного типа, для хранения вяжущего (битума) – битумохранилище.

Проектирование складского хозяйства завода сводится к определению  запасов хранения, площадей складов, обоснование способов погрузочно-разгрузочных работ.

Максимальный  запас - это предельное количество материалов, которое можно хранить на складах. Максимальный запас материалов рассчитывают по формуле:

 

                                                                 V₂ = Vo*m*K_П,          (1.9)

 

где Vo - общая потребность на сезон в данном материале;

      m - максимальная норма хранения материалов;

            принимается для привозных каменных материалов 0,3;

            при собственной заготовке в притрассовых карьерах 0,5-0,7;

            для порошкообразных 0,15-0,25;

            жидких органических вяжущих 0,3;

            горючесмазочных 0,1;

           лесоматериалов 0,20.

      Кп - коэффициент, учитывающий потери материала при хранении, погрузке или 

              разгрузке, равный 1,01-1,03.

 

Таблица 1.3. - Максимальный запас хранения материалов

 

Наименование материалов	Общая потребность материала, V0	Максимальная  норма хранения, m	Коэффициент учитывающий потери, Кп	Максимальный запас V2
Щебень 40...20, мЗ	6210	0,3	1,02	1900
Щебень 20...10, мЗ	12758	0,3	1,02	3904
Щебень 5...10, мЗ	12218	0,3	1,02	3739
Песок, мЗ	25830	0,3	1,02	7904
МП.,т	4230	0,2	1,02	1294
Битум, т	3465	0,3	1,02	1060
ПАВ, т	260	0,3	1,02	80

 

Установив максимальный запас хранения материалов, вычисляем требуемые площади складов.

При прирельсовом расположении АБЗ запасы щебня, гравия, песка хранят открытым способом. В этом случае полезную площадь складов S_п определяют по формуле:

                                                                   

                                                                      V₂·K

                                                             S_п = ---------,          (1.10)

                                                                          h

 

где V₂ - максимальный запас, м³;

      К –  коэффициент, учитывающий устойчивость  штабеля, равный 1,2 – 1,4;

      h – высота штабеля (h = 3 – 5 м).

 

Минеральный порошок хранится в закрытых складах, полезная площадь которых вычисляется по формуле:

 

                                                                      V₂

                                                             S_п = ---------,          (1.11)

                                                                         n

 

где n - предельное количество материала, укладываемого на 1 м.кв. полезной    

            площади склада.

Ориентировочно  при хранении минерального порошка в силосах n равно 15-20 т.

На территории склада устраивают проезды для транспорта, проходы противопожарные разрывы и т.д. Поэтому общая площадь склада превышает его полезную площадь и будет равна:

 

S₀ = S_п · α,          (1.12)

 

где α - коэффициент учитывающий дополнительную площадь; он равен для открытых

            складов 1,2 - 1,3, бункерных и силосных 1,3 - 1,4, универсальных -1,5-1,7.

 

По вычисленной  площади устанавливают размеры  складов в плане. Чаще всего склады имеют прямоугольную форму. Затем вычисляют длину склада.

Расчет общей площади представлен в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Площади и размеры складов

 

	V2, м3	К	h, м	SП, м2	α	S0, м2	L, м	b, м
Склад щебня 40...20	1900	1, 4	4	665	1, 3	865	35	25
Склад щебня 20...10	3904	1, 4	4	1366	1, 3	1776	59	30
Склад щебня 5...10	3739	1, 4	4	1309	1,3	1702	57	30
Склад песка	7904	1, 4	4	2766	1,3	3596	90	40

 

Для хранения минерального порошка, максимальный запас которого составляет 1294 т выберем но справочнику "Асфальтобетонные и цементобетонные заводы " типовой прирельсовый  склад, в котором расположено 2 шт. силоса по 650 т. Размер одного силоса равен 4,5*4,5=20м². Полезная площадь склада составляет:

 

 

n=1294/650=1,9 ≈2 шт.

 

                                                                     1294

                                                             S_п = ---------= 64,7м²  (1.13)

                                                                      20

 

Местоположение  завода влияет и на тип битумохранилища. На прирельсовых заводах битумохранилища должны быть более мощными, так они осуществляют приемку, хранение

и полную подготовку битума к работе. На прирельсовом АБЗ битумохранилище располагают вдоль железнодорожной линии в непосредственной близости к колее. Желательно, чтобы под разгрузку ставилось одновременно несколько вагонов. Для этого по всему фронту разгрузки устанавливают постоянную пароразводящую систему со штуцерами, которые обеспечат одновременный обогрев всех поданных под разгрузку вагонов. Битумохранилище строят капитального и полустационарного типа. Его вместимость зависит от объема предстоящих работ , но в нем должно быть не менее двух отделений по 500 т каждое. Площадь битумохранилища определяется:

 

                                           V₂*a*k

                                    Sб = --------- = 1060*1,25*1,013/(2*1) = 671 м²     (1.15) 

                                              h*γ

 

 

V₂- максимальный запас битума, подлежащий хранению на заводе , т;

а - коэффициент  запаса площади ( а - 1,25 );

К - коэффициент потерь органических вяжущих материалов, равный 1,013;

          h - глубина вяжущего в хранилище ( h = 1,5 - 4 м );

         γ - плотность битума (у = 1 кг/м³).

 

Битумохранилище целесообразно строить секционного типа. Это позволит одновременно хранить несколько видов или марок битума, а также создает возможность изолированного ремонта каждой секции битумохранилища. Так для нашего случая примем битумохранилище емкостью 2014 м² с четырьмя секциями при средней толщине слоя битума в хранилище 2,0 м площадь каждой секции :

 

 Vc        671 / 4 
Sc =         =  = 84 м²      (1.16)      

                                                                        h               2

 

Минимальную длину секции хранилища принимают исходя из условий  обеспечения разгрузки. Следовательно, длина Lc секции хранилища должна быть не менее 12 м . В этом случае ширина секции:

 Sc                
Bc = ---------------------  = 84/12= 7 м      (1.17)

Lc  

 

 

Sc                
Lc  = ---------------------  = 84/7=12 м       (1.18)

Bc  

 

Исходя из значения строительного модуля, равного 3 , принимаем ширину секции битумохранилища Вс = 7 м Тогда длина секции битумохранилища в соответствии со строительным модулем принимаем Lc= 12 м.

Общая длина  биумохранилища в этом случае будет Lб = 4* 12 =48 м.

Общая площадь  битумохранилища Sб = 7*48= 336 м²

 

1.5. Расчет потребности энергоресурсов

1.5.1. Пар (с  тепловым расчетом приямка и битумохранилища)

 

Тепловой  расчет битумохранилища включает определение  требуемого количества

тепла и параметров нагревательных приборов . При этом следует установить : количество тепла , полезно расходуемого для нагрева битума ; потери тепла при разогреве битума в битумохранилище ; поверхность нагрева нагревательных приборов и необходимую длину труб ; расход пара или электроэнергии и выбор источника тепла .

     При двухступенчатой схеме подогрева битума расчет производят по каждой ступени отдельно : сначала определяют расход тепла на разогрев битума в битумохранилище для обеспечения его поступления в приямок , затем расход тепла на разогрев в приямке для возможного перекачивания его по трубопроводам .

 

 

Рис. 1.1 – Битумохранилище (склад битума):

1 – железнодорожный  бункер; 2 – битум; 3 – приямок; 4 –  битумопровод; 5 – битумный насос; 6 – нагреватель приямка.

 

Количества  тепла, необходимое для  нагрева битума в хранилище, выражается следующей формулой:

 

Q = Q₁ + Q₂ =188381+322938=511319 кДж / ч         (1.19)

 

где Q₁ - количество тепла , затрачиваемое на плавление битума, кДж /ч;

                 Q₂ - количество тепла , затрачиваемое на подогрев битума, кДж / ч ;

 

Количество  тепла, необходимое для предварительного нагрева битума, равно :

 

      Q₁ = G_б *Сб*(t_к^б-t_н^б)= 2563*1,47*(60-10)=188381 кДж / кг ⁰С,          (1.20)

 

где G_б – часовая производительность битумохранилища по выдаче битума, равная потребности битума в 1 час:

 

Vб * 1000   3465*1000 
G_б =-------------- = ---------------- = 2563 кг/ ч,          (1.21)

Д_РС*  Т_см 169*8

 

      Сб- теплоемкость битума , зависящая от его температуры , кДж / кг ⁰С , (Сб=1,47кДж/кг⁰С);

       t1 и t2 - начальная и конечная температуры битума, С (t_н^б =10 ⁰C, t_к^б = 60 ⁰C ).

 

Количество  тепла, необходимое для расплавления битума, равно: