Проект асфальтобетонного завода

Реферат
Содержание скрыть

асфальтобетонный материал технологический качество

Одно из самых удивительных природных веществ — асфальт (от греческогоasphaltos — прочный, крепкий, надежный).

Исследования показывают, что природный асфальт содержит 60-75 % битумов, которые представляют собой смолоподобную твердую смесь углеводородов и их производных, образовавшихся при выветривании нефти.

Асфальтобетонные смеси, Асфальтосмесительная установка, Асфальтобетонный завод (АБЗ)

технологические операции

основному технологическому оборудованию

Асфальтобетонные заводы (АБЗ)

Качество дорожного покрытия оказывает существенное влияние на комфорт водителей и пассажиров, а также определяет транспортные затраты перевозчиков.

АБЗ различают:

  • по длительности работы на одном месте: на стационарные, инвентарные (перебазируемые) и передвижные (часто перебазируемые);
  • по количеству и суммарной производительности асфальтосмесительных установок.

Прирельсовые

Притрассовые АБЗ сооружают непосредственно вблизи от строящейся автомобильной дороги с целью сокращения дальности и времени транспортирования готовой асфальтобетонной смеси. Все исходные материалы и топливо доставляют автомобильным транспортом с прирельсовых базисных складов или непосредственно с предприятий их производящих: с карьеров каменных материалов и песка, заводов по производству битума и минерального порошка.

Стационарные АБЗ сооружают, как правило, неразборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте до 10 лет и более.

Инвентарные АБЗ сооружают разборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте в течение 2-4 лет.

Передвижные АБЗ сооружают разборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте до 1 года.

АБЗ являются наиболее активными источниками загрязнения окружающей среды, выбрасывающими в атмосферу пыль, окислы серы, углерода, азота, углеводороды и др. Загрязненный воздух, содержащий высокие концентрации вредных веществ, опасен для здоровья человека и окружающей среды. Воздушные загрязнения, включающие кислоты, наносят вред зданиям и сооружениям. Загрязнение атмосферы вызывает также заметное ухудшение климата. Поэтому при проектировании особое внимание нужно уделять разработке экологических мероприятий по снижению загрязняющих выбросов на АБЗ.

1. Исходные данные и состав проекта

1.1 Исходные данные

Область строительства АБЗ -Гомельская область.

16 стр., 7881 слов

Весоизмерительное оборудование, правила эксплуатации кассовых ...

... стационарные, с наибольшим пределом взвешивания 30 т, циферблатные, с документированной регистрацией и дистанционной передачей показаний, автомобильные. К весоизмерительным приборам, применяющимся в торговле, ... в каких условиях находятся весы в процессе их хранения и эксплуатации. В ... повышение роли весового оборудования, является широкая автоматизация ... самостоятельно не приходят в исходное положение, то ...

На основе карты-схемы г. Речица с условным расположением на ней АБЗ (рисунок 1.1), карты автомобильных дорог Речицкого района (рисунок 1.2), розы ветров (рисунок 1.3), путей сообщения и расположения карьера выбираем место расположения завода: Гомельская область, Речицкий район, г. Речица, принадлежащий ДРСУ-114.

Тип завода — стационарный.

Расположение завода — прирельсовый.

Режим работы завода — сезонный.

Рисунок 1.1 Условная схема расположения АБЗ в г.Речица

Рисунок 1.2 Карта автомобильных дорог Речицкого района с расположением АБЗ

Основные климатические данные приведены в таблицах 1.1 — 1.5.

Таблица 1.1

Средняя температура воздуха по месяцам

Месяц

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

Год

Температура, °C

?6,5

?5,7

?1,2

6,5

13,8

16,9

18,5

17,2

12,4

6,5

0,9

?3,9

6,3

Таблица 1.2

Даты перехода температуры воздуха через -5 єС, 0 єС, 5 єС, 10 єС, 15 єС

Температура, єС

-5

0

5

10

15

Дата

24.02

2 8.03

13.04

25.04

25.05

21.12

18.11

23.10

25.09

02.09

Таблица 1.3

Среднемесячное количество осадков

Месяц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Осадки, мм

32

31

31

44

54

73

87

70

54

44

43

40

Таблица 1.4

Средняя месячная и годовая относительная влажность, %

Месяц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ср.

год.

Влажность, %

85

83

78

70

64

68

71

73

77

81

87

88

77

Таблица 1.5

Направление и скорость ветров

Месяц

Повторяемость направления ветра и штилей

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

штиль

Январь

8

9

10

14

18

18

17

11

8

Июль

12

10

8

9

17

18

21

15

15

Рисунок 1.3 Роза ветров для Речицкого района Гомельской области, июль

1.2 Состав проекта

В данном дипломном проекте “Проект АБЗ с разработкой защиты окружающей среды от пылегазовых выбросов” мы рассмотрим климатические характеристики района строительства АБЗ, подберем установку и необходимое оборудование для его функционирования, рассчитаем количество рабочих смен, подберем смеси для приготовления на выбранной установке и необходимое их количество по выпуску. Также рассчитаем весь необходимый спектр ресурсов для полноценной работы АБЗ.

Рассчитаем экономические показатели и рассчитаем срок окупаемости завода, себестоимость единицы продукции, рентабельность работы АБЗ, стоимость ОПФ и ОС, а также полную сметную стоимость завода.

Рассмотрим влияние выбросов на окружающую среду, сделаем расчет выбрасываемых вредных веществ и примем меры по благоустройству территории завода, и предложим систему очистки газовых выбросов в окружающую среду.

Рассмотри мероприятия по охране труда и пожарной безопасности на проектируемом АБЗ.

1.3 Деталь проекта

АБЗ является сильным загрязнителем окружающей среды в основном за счет вредных выбросов в виде мелких частиц, пыли и газов.

Для меньшего влияния и воздействия на окружающую среду предусмотрены ряд мероприятий по очистке выбросов с сушильного агрегата (основного источника выбросов пыли, грязи и газов в окружающую среду).

Сушильные агрегаты на установках непрерывного и циклического действия содержат большое количество пыли в потоках выхлопных газов. Количество взвешенной в воздухе пыли зависит от размера и количества материала, подвергающегося сушке, скорости воздушного потока в сушильном барабане. Из-за того, что некоторая часть очень мелкого материала и пыли поднимается в воздух, чтобы улавливать эту пыль, перед тем как она попадет и атмосферу, должно быть в наличии оборудование и установки для хорошей очистки воздуха.

В дипломном проекте мы рассмотрим ряд мер, которыми можно предотвратить или существенно уменьшить это количество вредных выбросов.

Приведем схемы и плакаты для наглядного представления.

2. Расчетная часть

2.1 Расчет годового фонда рабочего времени

Работа АБЗ увязывается с укладкой АБС, поэтому за расчетный период принимаем годичный срок работы АБЗ при температуре +5 весной и до +10 осенью. Для Гомельской области этот период соответствует с 13 апреля по 25 сентября. Число смен полезной работы устанавливаем на основании климатических условий с учетом выходных и праздничных дней, дней простоев машин по непредвиденным причинам и на проведение технического осмотра и ремонта, неблагоприятных дней по метеоусловиям. Расчет по определению числа смен полезной работы в расчетный период ведем по следующей методике:

Количество рабочих дней по каждому отдельному месяцу определяем по формуле 2.1.1:

Д р = Ткф — (Д + Твых + Дн + Дрем ), дней (2.1.1)

где Д р — число рабочих дней в месяце;

Т кф — календарный фонд времени (число календарных дней в месяце);

Т вых — число праздничных и выходных дней;

Д н — количество дней простоев машин по непредвиденным причинам, принимаем равным 3% от календарного времени, за вычетом выходных и праздничных дней;

Д — количество дождливых дней с учетом праздничных и выходных дней за период определяем по формуле 2.1.2:

Д = Д 1 *(1 — ), дней (2.1.2)

где Д 1 — количество дождливых дней, принимаем для 3 кв.=4,7 или по 1,6 на месяц, для 2 кв.=3,9 или по 1,3 на месяц;

Д рем — затраты на проведение ТО и ремонт, определяем по формуле 2.1.3:

Д рем =, дней (2.1.3)

где Д п 1 2 н , сумма дней перерывов в работе по всем причинам, кроме ТО и ремонта;

К см — коэффициент сменности, принимаем для 2 и 3 кв.=2,0;

Р ч — количество дней нахождения машин в ремонте, приходящееся на 1 час работы машин, принимаем 0,0138;

Т см — продолжительность смены, равна 8 ч.

Количество рабочих смен в месяце (формула 2.1.4):

Д р.с. = Дрсм, смен (2.1.4)

Для удобства сводим все расчеты в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Определение числа смен полезной работы завода для Гомельской области в расчетный период за 2014 год

Т кф

Д 1

Т вых

Д н

Д

Д п

К см

Д рем

Д р

Д рс

апрель

18

1,3

7

0,33

0,79

8,63

2

1,69

8,19

16

май

31

1,3

10

0,63

0,88

11,93

2

3,45

16,04

32

июнь

30

1,3

9

0,63

0,91

10,93

2

3,45

16,01

32

июль

31

1,6

9

0,66

1,14

11,26

2

3,57

16,63

35

август

31

1,6

10

0,63

1,08

12,23

2

3,39

15,9

32

сентябрь

25

1,6

6

0,57

1,22

8,17

2

3,04

14,17

28

Всего дней и смен:

87

175

Для дальнейших расчетов примем число смен равное 175.

Приведем полный расчет для одного месяца (апрель 2014 г):

Д к =18 дней

Т вых =7 дня

Д н =0,03*(Дк — Твых ) = 0,03*(18 — 7)=0,33 дней;

Д п =1,3+7+0,33=8,63 дня;

К см =2 для 2 квартала;

Д рем =((18 — 8,63)*2*8*0,0138)/(1+2*8*0,0138)=1,69 дней;

Д р =18 — (0,79+7+0,33+1,69)=8,19 дней;

Д рс =8,19*2=16 смен.

2.2 Расчет потребности исходных материалов по видам смесей

По величине годовой потребности дорожно-строительной организации в асфальтобетонной смеси устанавливают необходимое количество крупно- и мелкозернистой смесей. Потребное количество исходных материалов (щебня, песка, минерального порошка и битума) необходимых для приготовления заданного количества асфальтобетонных смесей, рассчитывают по РСН 8.03.127-2007.

При расчёте количества фракционированного щебня учитываются следующие примечания по СНиП IV-2-82, приложение, табл. 4, сборник 27. «Автомобильные дороги». Москва, 1983г.:

1) для горячей мелкозернистой плотной смеси типа А, укладываемой в верхних слоях покрытия, количество щебня фракции 5..10 составляет 64%, а фракции 10..20 — 36%.

2) для горячей высокопористой крупнозернистой смеси, укладываемой в нижних слоях покрытия и основание, количество щебня фракции 5.. 10 составляет 33%, фракции 10..20 — 42%, а фракции 20..40 — 25%.

Расчёт количества фракционированного щебня.

1) для мелкозернистой плотной смеси типа А по РСН 8.03.127-2007 норма щебня составляет:

  • фр. 5..10 — 38,1*0,64=24,384 м3/100т;
  • фр. 10..20 — 38,1*0,36=13,716 м3/100т.

2) для крупнозернистой высокопористой смеси по РСН 8.03.127-2007 норма щебня составляет:

  • фр. 5..10 — 36,8*0,33=12,144 м3/100т;
  • фр. 10..20 — 36,8*0,42=15,456 м3/100т.

* фр. 20..40 — 36,8*0,25=9,2 м3/100т.

Расчет представлен в таблицу 2.2

Таблица 2.2

Расчет потребности исходных материалов по видам смесей

Основание

Наименование смеси

Ед. изм./ Кол-во ед. измер.

Потребность в исходных материалах

Щебень

Щебень

Щебень

Песок,

МП,

Битум,

ПАВ,

40…20,

20…10,

5…10,

м 3

т

т

т

м 3

м 3

м 3

Е27-67-1

НРР 8.03.127-2012

Мелкозернистая тип А плотная

100 т

13,716

24,384

22,8

6,68

5,61

0,42

573,5

7866,1

13984,2

13075,8

3831

3217,3

240,9

Е27-67-18

НРР 8.03.127-2012

Высокопористая крупнозернистая

100 т

9,2

15,456

12,144

27,9

3,42

3,16

0,237

1276,5

11743,8

19729,6

15501,8

35614,4

4365,6

4033,7

302,5

Итого:

1850

11743,8

27595,7

29486

48690,2

8196,6

7251

543,4

2.3 Выбор типа смесителей и расчёт их количества

По выданному заданию АБЗ прирельсовый, следовательно, необходимо выбирать стационарные и полустационарные установки.

Количество смесителей определяем с учетом объема асфальтобетонной смеси, подлежащей выпуску за сезон, продолжительности строительного периода.

Имея годовую суммарную потребность в асфальтобетонной смеси Q=185000т, расчетную продолжительность строительного сезона в сменах Д рс =175 смена и коэффициента использования оборудования (Кв=0,85-0,90), определяем потребность асфальтобетонной смеси в смену по формуле 2.3.1:

, (2.3.1)

П см(м/з) =Q(м/з)врс =57350*0,87/175=285,1 т/смену

П см(к/з) =Q(к/з)врс =127650*0,87/175=634,6 т/смену

Разделив потребность в асфальтобетонной смеси в смену на продолжительность смены в часах (Т см =8 ч) и умножив на коэффициент использования оборудования (Кв =0,87), получим часовую потребность асфальтобетонной смеси каждого типа (формула 2.3.2 — 2.3.4):

, (2.3.2)

П ч(м/з)см(м/з)всм =285,1 *0,87/8=31 т/ч

П ч(к/з)см(к/з)всм =634,6 *0,87/8=69 т/ч

П ч = П ч(м/з) + П ч(к/з) , т/ч (2.3.3)

П чч(м/з)+ Пч(к/з) =31+69=100 т/ч

Технические характеристики приведены в таблице 2.3.

Количество установок выбранного типа составит:

n= П ч / Пт = 100/ 56= 1,8

где П т — техническая часовая производительность комплекта смесительного оборудования ( по таблице 2.3)

Принимаем 2 смесителя ДС-185 производительностью 56 т/ч каждый.

Смесители работают одновременно.

На рисунке 2.3.1 представлена технологическая схема установки. На рисунке 2.3.2 представлен внешний вид установки.

Рисунок 2.3.1 Технологическая схема установки

Рисунок 2.3.2 Внешний вид установки

Таблица 2.3

Характеристики смесительного оборудования для приготовления а/б смеси

Производительность номинальная при влажности исходных материалов (песка и щебня) до 3%, т/ч

56

Напряжение при трёхфазном переменном токе, В

380

Мобильность

стационарная

Частота тока, Гц

50

Потребляемая мощность, кВт, не более

215

Вместимость бункеров агрегата питания, шт. х м 3

4 x 8 = 32

Высота загрузки в бункер, м

2,8

Тип питателей

объёмный, ленточный, регулируемый

Ширина ленты конвейеров, мм

500

Сушильный барабан, диаметр x длина, мм

1400 x 5600

Привод сушильного барабана

регулируемый, с плавным пуском и остановкой

Вид топлива

на выбор: жидкое или газообразное

Удельный расход топлива для приготовления одной тонны смеси:

— при работе на жидком топливе, кг

5,5 — 9,5

— при работе на природном газе, м 3

6,3 — 10,8

Количество фракций дозируемого каменного материала, шт.

4

Погрешность взвешивания, %

± 0,5

Вместимость бункера горячих каменных материалов, м 3

8,3

Максимальная масса замеса, кг

730

Тип мешалки

периодического действия

Время приготовления одного замеса, сек.

45…60

Общая вместимость бункеров агрегата готовой смеси, т (м 3 )

70 (39)

Способ загрузки готовой смеси в автотранспорт

гравитационный (два места загрузки — из-под смесителя или агрегата готовой смеси)

Общая вместимость бункеров агрегата минерального порошка, м 3

23

Общая вместимость цистерн для битума, м 3

30

Тип пылеулавливающего устройства

на выбор: рукавные фильтры или комбинированный: сухой (циклоны), мокрый (скруббер «Вентури»)

Способ утилизации пыли

использование в техпроцессе

Тип дозаторов

весовые на тензодатчиках

Система управления

на выбор: релейно-контактная или микропроцессорная

Привод исполнительных механизмов

электропневматический

Номинальное давление в пневмосистемах, МПа, (кгс/см 2 )

0,6 (6)

Габаритные размеры, м,

длина / ширина / высота

43,3/30,2/17,6

2.4 Расчёт складского хозяйства и внутризаводской транспорт

Проектирование складского хозяйства АБЗ сводится к расчёту запасов хранения исходных материалов. При этом необходимо учитывать, что сверхнормативные запасы требуют больших площадей хранения, больших площадей хранения, обслуживающего персонала, больше средств на погрузочно-разгрузочные работы.

Малые запасы могут поставить под угрозу своевременное обеспечение строительства этими материалами заданными темпами.

Длительность хранения материалов на складе должна быть минимальна.

Различают максимальные и минимальные виды запасов.

Минимальный запас — это такое количество хранимых материалов, которого достаточно для ведения строительства заданными темпами в течение определенного периода, определяется по формуле 2.4.1:

V 1 =n*q*Kn , (2.4.1)

где n — минимальный нормативный запас хранения материалов в сутках, принимается согласно таблице:

Таблица 2.4.1

Минимальный нормативный запас хранения материалов в сутках

Наименование материала

Нормы хранения при перевозке,

n, сут.

ж/д транспорт

а/т транспорт на расстояние

>50 км

< 50 км

Битум и ПАВ

25-30

15-20

12

МП

20-25

10-15

8-12

Щебень

15-20

Песок

7-20

5-10

q — суточный расход данного вида материала(формула 2.4.2), т.

, (2.4.2)

где Q-суммарная потребность материала за строительный сезон, т,

Д р -число рабочих дней,

К п — коэффициент, учитывающий потери, равный 1,01-1,03.

В условия Республики Беларусь битум, минеральный порошок и щебень доставляют по железной дороге (n=25,20,15).

Песок — автосамосвалами на расстояние до 50 км (n=10).

Результаты расчёта V 1 сводятся в таблицу 2.4.2.

Таблица 2.4.2

Минимальные нормы запаса материалов

Наименование материалов

Значение параметров

Минимальный запас (V 1 )

q, т/сут

n, сут

Кп

Щебень

20-40,м3

134,99

15

1,03

2085,6

Щебень

10-20,м3

317,19

15

1,03

4900,59

Щебень 5-10,м3

338,92

15

1,03

5236,31

Песок,м3

559,66

10

1,03

5764,5

М.П.,т.

94,21

20

1,02

1921,88

Битум,т.

83,34

25

1,01

2104,34

ПАВ,т.

6,25

25

1,00

156,25

Максимальный запас — это предельное количество материалов, которое можно хранить на складах; определяется по формуле 2.4.3:

V 2 =Vo *m*Kn (2.4.3)

где V o — общая потребность в данном материале на расчётный сезон;

  • m — максимальная норма хранения материала;
  • принимается для привозных каменных материалов 0,3;
  • при собственной заготовке в притрассовыхкарьерах — 0,5-0,7;
  • для порошкообразных — 0,15-0,25;
  • жидких органических вяжущих — 0,3;
  • горючесмазочных — 0,10;
  • лесоматериалов -0,20;

К п — коэффициент, учитывающий потери, равный 1,01-1,03;

  • Все расчеты приведены в таблице 2.4. 3.

Таблица 2.4. 3

Максимальный запас хранения материалов

Наименование материалов

Значение параметров

Максимальный запас (V 2 )

V 0

m

Кп

Щебень

20-40,м3

11743,8

0,3

1,03

3628,83

Щебень

10-20,м3

27595,7

0,3

1,03

8527,07

Щебень 5-10,м3

29486

0,3

1,03

9111,17

Песок,м3

48690,2

0,5

1,03

25075,45

М.П.,т.

8196,6

0,15

1,02

1254,08

Битум,т.

7251

0,3

1,01

2197,05

ПАВ,т.

543,4

0,3

1,00

163,02

После расчёта максимального запаса хранения материалов, вычисляем требуемые площади складов. Площади складов определяют в расчёте на максимальный запас хранения материалов.

При хранении щебня и песка открытым способом полезную площадь складов S n вычисляют по формуле 2.4.4:

S n = V2 *Kу /h, (2.4.4)

где V 2 — максимальный запас материалов, мЗ ;

К у — коэффициент, учитывающий устойчивость штабеля, равный 1,2 — 1,4;

h — высота штабеля (h = 3 — 5 м)

На территории склада устраивают проезды для транспорта, проходы, противопожарные разрывы и т.д. Поэтому общая площадь склада превышает его полезную площадь и будет равна (формула 2.4.5):

S o = Sn * а (2.4.5)

где а — коэффициент, учитывающий дополнительную площадь; он равен для открытых складов1,2-1,3;бункерных и силосных1,3 — 1,4;универсальных 1,5 -1,7.

Минимальная ширина подъезда должна быть не менее 5,5 м при двухстороннем движении и 3,5 м при одностороннем движении.

Чаще всего склады имеют прямоугольную форму, ширина складов b назначается b=25-50 м в зависимости от условий храненияматериала, радиуса разгрузки, использования кранов, длины склада и т.д.

Длина склада (формула 2.4.6):

(2.4.6)

Результаты расчётов площадей открытых складов каменных материалов, а также их размеров (b, L) для каждого вида каменных материалов сводится в таблицу.

Таблица 2.4.4

Расчётная таблица площади складов для каменных материалов

Материал

V2, м3

K

h, м

Sп, м2

a

b, м

L, м

Щебень 20-40

3628,83

1,4

5,0

1012,07

1,2

1214,48

20,0

60,724

Щебень 10-20

8527,07

1,4

5,0

2387,58

1,2

2865,1

30,0

95,5

Щебень 5-10

9111,17

1,4

5,0

2551,13

1,2

3061,36

40,0

76,534

Склад песка

25075,45

1,4

4,0

8776,4

1,2

10531,68

40,0

263,292

Хранение минерального порошка.

Для хранения минерального порошка можно принимать автоматический типовой склад цемента с вместимостью, учитывающей требования максимального запаса минерального порошка.

Минеральный порошок хранится в силосах. Полезная площадь определяется по формуле 2.4.7:

(2.4.7)

где n=2-3т — при хранении навалом и n=15-20т — при хранении в силосах.

В таблице 2.4.5 приведена характеристика типовых прирельсовых складов минерального порошка.

Таблица 2.4.5

Техническая характеристика склада минерального порошка

Показатели

Вместимость

склада,1700т

Количество силосов, шт.

6

Диаметр одного силоса, м.

6

Высота силоса, м.

14,74

Установленная мощность оборудования, кВт.

244

Расход сжатого воздуха, м 3 /мин.

71,48

Расход тепла по отоплению склада при температуре окружающего воз-

51500

духа — 30° С, кДж/ч.

В настоящее время имеется возможность полной автоматизации погрузочно-разгрузочных операций на сладах минерального порошка (рисунок 2.4.1).

Битумохранилища

Ёмкость битумохранилища зависит объёма предстоящих работ, но в нём должно быть не менее двух секций по 500 т. каждый.

Площадь битумохранилища вычисляется по формуле 2.4.8:

(2.4.8)

где V 2 — максимальный запас битума, подлежащий хранению на заводе, т;

  • а — коэффициент запаса площади ( а — 1,25 );
  • К — коэффициент потерь органических вяжущих материалов, равный 1,01;
  • h — глубина вяжущего в хранилище ( h = 1,5 — 4 м );

г — плотность битума (у = 1 т/м 3 ).

Битумохранилище (рисунок 2.4.2) целесообразно строить секционного типа. Для нашего случая примем битумохранилище емкостью т (2200) с 5 секциями при средней толщине слоя битума в хранилище h = 2,5 м. Площадь каждой секциивычисляется по формуле 2.4.9:

(2.4.9)

Минимальную длину секции хранилища принимают исходя из условий обеспечения разгрузки железнодорожных цистерн. Следовательно, длина L с секции хранилища должна быть не менее 12 м. В этом случае ширина секциивычисляется по формуле 2.4.10:

(2.4.10)

Общая длина битумохранилища в этом случае L б = 5•12 = 60 м.

Для подачи битума из битумохранилища в установки до нагрева его до рабочей температуры, а из них в дозирующее устройство смесителя АБЗ применяют битумные насосы (рисунок 2.4.3).

Характеристика выбранного стационарного битумного насоса (производительность 500-600 л/мин) приведена ниже (примем ДС-167):

  • Подача, л/мин — 600;
  • Давление, МПа — 0,6;
  • Мощность двигателя, кВт — 11;
  • Габариты, мм:
  • Длина- 1170;
  • Ширина — 450;
  • Высота — 630;
  • Масса, кг — 530;
  • Завод-изготовитель — г.Брянск “СММ-холдинг”.

Внутризаводской транспорт

Для подачи каменных материалов к сушильному барабану наиболее целесообразно использовать пневмоколесные одноковшовые фронтальные погрузчики.

Принимаем фронтальный погрузчик марки ТО-18Д с характеристиками (таблица 2.4.6):

Таблица 2.4.6

Характеристики фронтального погрузчика марки ТО-18Д

Показатели

Значение

Тип погрузчика

Фронтальный одноковшовый

Грузоподъемность, Т

3

Вместимость основного ковша, м 3

1,5

Ширина захвата, мм

2440

Высота выгрузки ковша, мм

2750

Мощность двигателя, кВт.

100

Габариты, мм

Длина

Ширина

Высота

7200

2440

3145

Расчет потребности в погрузчиках:

Объем загружаемых материалов в асфальтосмесительной установке в смену составляет (формула 2.4.11):

Q см = УQ/Дрс =117515,7/175=671,52 т (2.4.11)

где УQ — общая потребность в щебне и песке, т.

Часовая производительность погрузчика ТО-18Д с ковшом емкостью 1,5м 3 будет составлять (формула 2.4.12):

П ч =q•n•Кк •Кв ,т/ч, (2.4.12)

где q- вес материалов в ковше (q= •V=1,5•1,5=2,25т)

V- объем ковша (1,5м 3 );

  • объемная плотность рыхлого щебня (=1,5 т/м 3 );
  • n- число циклов работы погрузчика в один час (формула 2.4.13):

n=3600/T о = 3600/130=28 (2.4.13)

T о — продолжительность цикла (Tо =t1 +t2 +t3 +t4 =6+60+4+60=130с);

t 1 — время зачерпывания (6с);

t 2 — время ездки к месту загрузки (60с);

t 3 — время разгрузки (4с);

t 4 — время обратной ездки (60с).

К к — коэффициент использования емкости ковша (Кк =0,65);

К в — средний коэффициент использования погрузчика во времени (Кв = 0,80).

П ч =2,25•28•0,65•0,8=33 т/ч.

Сменная производительность погрузчика (формула 2.4.14):

П см = Пч •8•0,85=33•8•0,85=224,4 т/см. (2.4.14)

Потребность в погрузчиках составитформула 2.4.15):

N=Q см / Псм =671,52/224,4 =3. (2.4.15)

Принимаем 3 погрузчика ТО-18Д (рисунок 2.4.4).

Для укладки в штабеля каменных материалов принимаем наличие на АБЗ бульдозера.

Для транспортирования минерального порошка в пределах завода применяем 1 автоцементовоз ТЦ-9А на базе МАЗ-504В.

2.5 Расчет потребности энергоресурсов на АБЗ

В состав энергетического хозяйства АБЗ входит парокотельное отделение, компрессорное отделение, электрораспределительные устройства и инженерное устройство по водоснабжению.

2.5.1 Тепловой расчёт 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 (рисунок 2.5.1), затем расход тепла на разогрев в приямке для возможного перекачивания его по трубопроводам, где после обезвоживания он нагреваетс до требуемой рабочей температуры.

На дне битумохранилища укладываются трубы, а в приямке устанавливается змеевик диаметром 2-3 дюйма.

Рисунок 2.5.1 Схема битумного приямка: 1 — приямок; 2- нагреватель приямка; 3- битумный насос

Количества тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище, выражается следующей формулой 2.5.1.1:

(2.5.1.1)

где Q 1 — количество тепла, затрачиваемое на плавление битума, кДж /ч;

Q 2 — количество тепла, затрачиваемое на подогрев битума, кДж / ч ;

Количество тепла, необходимого для предварительного нагрева битума (формула 2.5.1.2):

(2.5.1.2)

где G — производительность битумохранилища по выдаче битума, равная потребности битума в 1 час ;

С б — теплоемкость битума, зависящая от его температуры, (Сб =1,47кДж/кгє С);

Количество тепла, необходимого для расплавления битума (формула 2.5.1.3):

(2.5.1.3)

где м- скрытая теплота плавления битума, кДж / кг (м=126 кДж / кг )

Потери тепла при разогреве битума в битумохранилищах происходят: от битума в хранилище через дно и стенки; от зеркала битума в битумохранилище; от нагретого битума в приямке битумохранилища через дно и стенки; от нагрева и испарения воды, находящейся в битуме.

Потери тепла в окружающую среду (формула 2.5.1.4):

(2.5.1.4)

гдеб дн — коэффициент теплоотдачи от битума к дну хранилища, кДж/м2 ч є С,(бдн =1,68 кДж / м2 ч є С);

F дн — площадь днища битумохранилища, м2 (Fдн =200мІ );

t нб — температура днища и стенок битумохранилища, є С (t0 = 10єС );

б б — коэффициент теплоотдачи в вышележащие слои битума, кДж/мІ чє С

б =л/д =0,75/2 =0,375 );

  • д — толщина слоя битума, м (д = 2м );
  • л — коэффициент теплопроводности (формула 2.5.1.5), кДж / ч 0 С:

л=(0,2с б + 0,1сб2 )*(1 + вtкб ) = (0,2* 1+0,1 *1*1)( 1+0,025*60) = =0,75кДж/ч0 С, (2.5.1.5)

где с б — плотность битума г / смі (гб = 1 г/см3 ) ;

  • в — коэффициент равный 0,025 ;

F б -площадь поверхности битума, мІ ( Fб = 200 мІ ).

Полный расход тепла на предварительный разогрев битума в хранилище (формула 2.5.1.6):

(2.5.1.6)

Количество тепла, необходимого для разогрева битума в приямке, равно (формула 2.5.1.7):

(2.5.1.7)

где и — начальная и конечная температура битума, °С (t 2 =60°C, t2 ‘ =90°C).

Потери тепла в окружающую среду при нагреве битума в приямке (формула 2.5.1.8):

(2.5.1.8)

где а дн — коэффициент теплоотдачи от битума к дну (адн = 1,68кДж/м2 ·ч·С);

F дн — площадь дна приямка, соприкасающихся с грунтом (Fдн = 10м2 );

t 0 — температура дна приямка (t0 =10С);

а ст — к-т теплопередачи через стенку приямка (аст = 25,6 кДж/м2 чС);

F ст — площадь стенок приямка, соприкасающихся с грунтом (Fст = 10м2 );

F 3 — площадь зеркала битума, соприкасающихся с воздухом (F3 =10м2 );

б 3 — коэффициент теплопередачи от зеркала битума к воздуху,

б 3 = (5/?)2 + 0,05=0,057, где ?=60є — вязкость по Энглеру.

Полный расход тепла для разогрева битума в приямке (формула 2.5.1.9):

(2.5.1.9)

Полный расход тепла в отсеке битумохранилища при работе с выдачей битума (формула 2.5.1.10):

(2.5.1.10)

Поверхность нагрева паровых труб для нагрева днища битумохранилища (формула 2.5.1.11):

(2.5.1.11)

где T н — температура насыщеного пара (при p = 0,8МПа, Тн =169,6С);

T о — температура конденсата (при p =0,2 МПа, т.е. 8 атм, То =119,6С);

t 1 иt2 — начальная и конечная температура битума, град;

где К — коэффициент теплопередачи через стенки стальных труб регистров, который можно принимать равным 168 кДж/м 2 чС при t 100C

Далее подбираем диаметр и длину стальных труб

Необходимая длина трубы(формула 2.5.1.12):

(2.5.1.12)

где f -площадь поверхности 1м трубы(формула 2.5.1.13):

(2.5.1.13)

2.5.2 Расчёт потребности в паре

Парокотельное хозяйство обеспечивает выполнение следующих операций (формула 2.5.2.1):

(2.5.2.1)

где P 1 -расход пара на слив битума из ЖД цисцерн (формула 2.5.2.2):, кг/ч

P 2 -расход пара на нагрев вяжущего в битумохранилищах (формула 2.5.2.2):, кг/ч

P 3 -расход пара на обогрев трубопровода (формула 2.5.2.5), кг/ч

P 4 -суммарный расход пара на распыление топлива в форсунках, кг/ч

P=3050,53+376,36+35,5+538=4000,39 кг/ч

(2.5.2.2)

где Q1 — потребное количество тепла на подогрев битума через паровые рубашки или змеевики железнодорожных полувагонов и цистерн, определяется по формуле 2.5.2.3:

(2.5.2.3)

где G — количество одновременно разогреваемого битума в цистерне или полувагоне, кг;

  • С — удельная теплоёмкость битума (С = 1675 Дж/кг*С);

t 2 — конечная температура нагрева битума (t2 — 80 єС);

t 1 — начальная температура битума (t1 — 10 єС);

  • n — коэффициент теплопотерь (n =1,15-1,20);
  • nв — количество одновременно выгружаемых вагонов;
  • Тр — нормативное время выгрузки (для цистерн Тр=3ч);

Q2 расход тепла на нагрев вяжущего в битумохранилище и в приямке;

  • q — теплосодержание пара (q = 2800 кКал / кг).

P 1 =Q1 /q= 8541474/2800 = 3050,53кг/ч,

P 2 =Q2 /q= 1053821/2800 = 376,36 кг/ч,

Суммарные потери тепла за 1 час при длине трубопровода 642 м составляют(формула 2.5.2.4)::

(2.5.2.4)

(2.5.2.5)

Суммарный расход пара на распыление топлива в форсунках(формула 2.5.2.6)в кг/ч :

(2.5.2.6)

гдеq — удельный расход пара, подаваемого через форсунку на 1 кг израсходованного топлива, кг (при тепловых расчетах сушильных барабанов принимается q= 0,6кг);

  • П — суммарная производительность асфальтобетонных установок (П= 112);

q т — удельный расход топлива на 1 т приготавливаемой асфальтобетонной смеси, кг (в среднем qт = 8 кг/т).

Далее определим необходимую поверхность котла(формула 2.5.2.7)::

(2.5.2.7)

где Fк — поверхность нагрева котла, м 2 ;

  • Р — потребность пара, кг/ч;
  • КЗ — коэффициент запаса, учитывающий неравномерность потребления пара, равный 1.2;
  • Кп — коэффициент учитывающий потери пара при подаче его от котельной до мест потребления, равный 1,1 — 1,2;

qк — производительность парового котла — съем пара с 1 м 2 площади нагрева, кг/ч(675кг/ч).

Выбираем котел ВГД — 40/8 с площадью теплоотдающей поверхности котла 35-40 м 2

2.5.3 Расчет потребности в сжатом воздухе

Компрессорное отделение на асфальтобетонных заводах обеспечивают сжатым воздухом выполнение следующих операций: распыление топлива через форсунки, работу пневматических инструментов, пневмотранспортирование минерального порошка, работу систем автоматики.

Суммарная потребность в сжатом воздухе на АБЗ(формула 2.5.3.1)::

(2.5.3.1)

где V 1 — расход сжатого воздуха на распыление топлива у форсунок;

V 2 — то, же на пневматический транспорт минерального порошка;

V 3 — то, же на работу пневматических инструментов;

Расход сжатого воздуха на распыление топлива у форсунок(формула 2.5.3.2)::

(2.5.3.2)

гдеn — количество форсунок различного типа, работающих на заводе (n = 2, т.к 2 смесителя);

1 — удельный расход воздуха на распыление топлива форсункой (1 =0,7-1,0 м3 /кг топлива);

q ф — расход топлива форсунками за 1 час работы, кг (qф = 545);

  • К — коэффициент одновременности, равный при работе трех форсунок 1,0;

Расход сжатого воздуха на пневматический транспорт минерального порошка определяют по формуле 2.5.3.3:

(2.5.3.3)

где Q — производительность пневмоустановки, т/ч (Q = 135т/ч);

  • плотность воздуха, кг/м3 ( = 1,8);
  • массовая концентрация смеси порошка с воздухом, кг/кг ( = 55).

Расход сжатого воздуха на работу пневматических инструментов определяют по формуле 2.5.3.4:

(2.5.3.4)

где =2-3,5м 3 /мин (определяется из технической характеристики механизма);

  • n — количество механизмов данного типа(n=4);
  • k — коэффициент одновременности(k=0,85).

Расчетный суммарный расход сжатого воздуха (формула 2.5.3.5):

(2.5.3.5)

где К пв — коэффициент учитывающий потери воздуха в компрессоре и воздуховоде (Кпв = 1,5).

Потребность Vр может быть покрыта либо одним компрессором, либо несколькими.

Для стационарных АБЗ следует применять стационарные компрессоры. Принимаем 1 стационарный компрессор ВК-3,6 производительностью каждого 3 м 3 /мин, наибольшее давление 6 ат, число ступеней сжатия 1, потребная мощность на валу компрессора 20,6 квт.

2.5.4 Расчет потребности в воде

На АБЗ вода расходуется на различные нужды: хозяйственно-питьевые, бытовые, производственные и противопожарные.

Общий расход воды за смену (формула 2.5.4.1):

Q=q 1 +q2 +q3 +q4 , (2.5.4.1)

гдеq 1 , q2 , q3 , q4 — расход воды соответственно на питьевые, бытовые, производственные и противопожарные нужды.

Сменная потребность в воде на хозяйственно-питьевые нужды равна(формула 2.5.4.2):

q l =р*n*Кн = 29*25*3 =2175л/смену, (2.5.4.2)

гдер — количество работников на заводе (р = 24-29 человек);

  • n — норма потребности в воде на хозяйственно- питьевые нужды на одного работника, принимается равной 25л/смену;

Кн — коэффициент неравномерности водопотребления, равный 3.

Расход воды на бытовые нужды определяют по формуле 2.5.4.3:

q 2 = ml * nl + m2 * n2 = 4 * 200 + 3 * 375 = 1925 л/смену, (2.5.4.3)

где m 1 ,m2 — количество кранов и душевых сеток (m1=3-4, m2=3);

n 1 — норма воды на один кран, равная 180-200л/смену;

n 2 — норма воды на одну сетку, равная 375л/смену.

Производственный расход воды может состоять из расхода воды на промывку каменных материалов, поливку территории с целью обеспыливания, приготовление эмульсий, мойку машин и др.

Расход воды на промывку щебня, гравия, песка можно определить по формуле 2.5.4.4:

V 1 =v1 *qcм =2000*100= 200000 л/смену, (2.5.4.4)

где v1 — удельный расход воды, л, на промывку 1 м 3 каменного материала, который в зависимости от степени загрязненности материала изменяется от 1000 до 3000 л/м3 ;

qcм — производительность установки по промывке каменного материала, м 3 /смену (qcм = 70-130 м3 /см).

Расход воды на поливку территории завода определяют по формуле 2.5.4.5:

V 2 = S*P/m = 500*2/2 =500л/смену, (2.5.4.5)

где S — площадь, подлежащая поливке, м 2 ;

Р — норма поливки 1 м 2 территории за сутки, равная 1,5-4 л/м2 ;

  • m — число рабочих смен в сутках, m =2.

Расход воды на мойку автомобилей определяют по формуле 2.5.4.6:

V 3 =N * v3 = 5 * 500 = 2500 л/смену, (2.5.4.6)

где N — количество автомобилей (5-6);

v 3 — норма расхода воды на мойку одного автомобиля (500 л).

Суммарный расход воды на производственные нужды равен (формула 2.5.4.7):

q 3 = V1 + V2 + V3 =200000 + 500 + 2500 = 203000 л /см (2.5.4.7)

Расход воды на противопожарные нужды в литрах за смену для дорожных производственных предприятий с площадью территории менее 100 га определяют, принимая, что на территории предприятия в течение смены не может возникнуть более одного пожара, причем пожар должен быть ликвидирован максимум за 3 часа. При таких допущениях требуемый расход воды составляет 5 л/с.

Общий расход воды на тушение пожара (формула 2.5.4.8):

q 4 =3*3600*5=54000 л (2.5.4.8)

Суммарный расход воды за смену вычислим по формуле (1.5.4.1):

Q = 2175 + 1925+203000 + 54000 =261100 л

Далее вычисляем расчетный расход воды по формуле 2.5.4.9:

Qp = Q*K 1 *K2 /(3600*T) = 261100* 1,1* 1,15/(3600*8) = 11,47 л/с, (2.5.4.9)

где K 1 — коэффициент неравномерности в течение смены, равный 1,1 -1,6

К 2 — коэффициент, учитывающий утечку воды, равный 1,15 — 1,25;

Т — продолжительность смены (8,0 ч).

По величине Qp определяют необходимый диаметр водопроводной сети (формула 2.5.4.10):

, (2.5.4.10)

где v — скорость течения воды в трубах, равная 1-1,5 м/с.

Окончательно выбираем трубу с условным проходом 100 мм и наружным диаметром 114 мм.

Для прирельсовых АБЗ источником водоснабжения является местная водопроводная сеть или скважины подземных вод. Выбор источника и определение качества воды рекомендуется ГОСТ 23732 -79 и ГОСТ 2874 — 82 на питьевую воду.

Источниками водоснабжения могут быть местные водопроводные сети или скважины подземных вод. Необходимо соблюдать требования на чистую питьевую воду. Водопроводная сеть укладывается в траншею с учётом глубины промерзания. Если снабжение водой из указанных источников организовать нельзя её доставляют поливомоечными машинами в запасной резервуар завода. На территории АБЗ необходимо предусматривать пожарный водоём ёмкостью более 100 м3.

2.5.5 Расчет потребности в электроэнергии

На АБЗ электроэнергия необходима: для работы двигателей, освещения помещений и территории.

Общая требуемая мощность W(формула 2.5.5.1):

,кВт (2.5.5.1)

где W1-мощность силовых установок;

  • W2-мощность наружного освещения;
  • W3-мощность внутреннего освещения;
  • коэффициент одновременности для силовой нагрузки, принимается равным для постоянной работы двигателя-0,9, для двигателей с повторно-кратковременными режимами работы (при их количестве до 5)-0,6-0,75.

Тоже до 6 и более двигателей-0,4-0,5, для сварочных- 0,4-0,5;

  • коэффициент одновременности для наружного освещения 0,95-1,0;
  • коэффициент одновременности для внутреннего освещения 0,8-0,9.

Источником электроэнергии на АБЗ могут служить трансформаторная подстанция, получающая ток от электрической системы данного района или передвижные электростанции.

Проектирование электроснабжения АБЗ включает: установление необходимой силовой и световой мощности; составление схемы сети и ее расчет; определение необходимой мощности электростанции или трансформаторной подстанции.

Потребное количество электроэнергии определяется по формуле 2.5.5.2:

, (2.5.5.2)

где Кс — коэффициент, учитывающий потери мощности (1,05-1,10);

  • Nс — суммарная мощность силовых установок, кВт;
  • Nв — то же, внутреннего освещения, кВт;
  • Nн — то же, наружного освещения, кВт;
  • cosц = 0,75 — коэффициент мощности.

Мощность силовых установок ?Nc определяется суммированием произведений количества каждого вида оборудования на его мощность(формула 2.5.5.3):

?Nc =n*N l +n*Ny = 2*215+2*50=530, Вт/м2 (2.5.5.3)

Освещенность внутренних помещений сводим в таблицу 2.5.1

Таблица 2.5.1

Освещенность внутренних помещений

Наименование помещений

S,м2

Мощ.,Вт

E,вн

Eср,Вт/м2

N вн ,кВт

Ламп

душевые

60

100

10

1,3

2,7

0,29

3

туалеты

20

100

10

2,7

0,10

1

производственные цеха

800

200

20

3,4

6,12

31

битумохранилище

694

100

3

2,7

1,00

10

лаборатория

40

100

3

2,7

0,06

1

проходная

10

100

3

2,7

0,01

1

котельная

10

100

3

2,7

0,01

1

ИТОГО:

7,59

48

Мощность наружного освещения рассчитывают следующим образом. Для освещения территории целесообразно использовать прожекторы, монтируемые на стационарных или передвижных мачтах. Расчет сводится к определению по нормативной освещенности количества прожекторов и их мощности.

Суммарный световой поток F в лм, необходимый для освещения площади S, равен(формула 2.5.5.4):

F=S*E н12 (2.5.5.4)

где S — площадь подлежащая освещению, м 2 ;

Е н — средняя нормативная освещенность данной площади S, лк;

K 1 — коэффициент, учитывающий потери света за пределами освещаемой площади, равный 1,15-1,5;

K 2 — коэффициент, учитывающий потери света из-за загрязнения ламп(1,2-1,3).

Световой поток наружного освещения сводим в таблицу 2.5.2

Таблица 2.5.2

Световой поток наружного освещения

Наименование помещений

S,м2

Мощ.,Вт

E вн ,лк

K1

K2

F,лм

f,лм

n, шт

w, кВт

Nн, кВт

площадки у смесителя

3000

200

3

1,2

1,3

14040

2800

6

0,5

3

проходы и проезды

6000

100

0,75

7020

1350

6

0,5

3

склады

12917

200

1,5

30226

2800

11

0,5

6

механизмы

1000

100

5

7800

1350

6

0,5

3

заводские границы

1500

60

0,5

1170

715

2

0,5

1

железнодорожные пути

6300

200

2

19656

2800

8

0,5

4

ИТОГО:

79912

20

Необходимое число прожекторов(формула 2.5.5.5):

n = F / f,шт, (2.5.5.5)

n=79912/4600=18шт

где f — световой поток данного типа прожектора в пределах угла рассеивания, лм, принимаемый из технической характеристики ламп накаливания.

Мощность всех прожекторов(формула 2.5.5.6):

?Nh= n * w, кВт, (2.5.5.6)

?Nh=18*0,3=5,4кВт

гдеw — мощность лампы для данного прожектора ( w=0,3 кВт).

Определяем общую требуемую мощность. Вычисляем расчетную мощность, необходимую для выбора силового оборудования(формула 2.5.5.7):

(2.5.5.7)

где К п — коэффициент, учитывающий потери в сети, равный 1,05 — 1,1;

  • КПД установки, равный 0,85 -0,95;
  • cos — коэффициент мощности, равный 0,75 — 1,0;

Определяем требуемое количество понижающих трансформаторных подстанций(формула 2.5.5.8):

(2.5.5.8)

трансформаторную подстанцию, укомплектованную пятью трансформаторами типа ТСЗ 1000/10.

2.6 Состав обслуживающего персонала АБЗ

Работы по приготовлению асфальтобетонных смесей выполняют комплексной бригадой, обслуживающей смесительную установку производительностью 56 т/ч, в составе, приведенном в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Состав бригады, обслуживающей смесительную установку

Квалификация рабочих

Количество,чел.

Машинист смесителя 6-го разр.

2

Помощник машиниста 5-го разр.

1

Машинист газодувной машины (компрес.) 4-го разр.

1

Асфальтобетонщик-варильщик 3-го разр.

1

Электрослесарь 4-го разр.

1

Машинист смесительной установки (6-го разряда — 2) проверяет работу установки пробным пуском, дозаторы. В процессе работы машинист смесительной установки управляет технологическим процессом с пульта управления, ведет контроль за системами дозирования и перемешивания материалов.

Помощник машиниста (5-го разряда — 1) следит за наличием материалов, производит смазку узлов, проверяет состояние шлангов и битумопроводов, следит за исправностью агрегатов и узлов установки, регулирует и управляет системами подачи материалов. При необходимости, он может заменить машиниста установки.

Машинист газодувной машины (компрессорщик) (4-го разряда — 1) разжигает форсунку сушильного барабана, обеспечивает подачу сжатого воздуха в агрегаты смесительной установки, прогревает барабан, управляет технологическим процессом и тепловым режимом нагрева материалов.