Технологическое оборудование

Обоснование и расчет количества принимаемого оборудования

Выбор оборудования осуществляется исходя из потребной производительности для каждой операции по справочникам и каталогам. В данной работе рассчитываем количество каждого вида оборудования (N_об) по формуле:

N_об=П_час/П_об-К_исп,

где П_час - необходимая производительность цеха или передела, т/час;

П_об – паспортная производительность оборудования, т/час;

К_исп – коэффициент использования оборудования (0,85-0,95).

Требование к основному технологическому оборудованию приведены в таблице 7.4.1

Таблица 9

Наименование оборудования	Назначение	Кол-во единиц	Техническая характеристика	Наименование документации	Организация изготовитель
Щековая дробилка	Дробление сырья		Наибольший размер исходного куска -200 мм; производительность до 5 т/час.	СМД-108	Завод дробильно- сортировочного оборудования г. Выска
Агрегат мелкого дробления	Дробление сырья		Наибольший размер загружаемого материала – 70 мм; производительность до 7 т/час.	СМД-27Б	Завод дробильно- сортировочного оборудования г. Выска
Грохот				СМД-225	Завод дробильно- сортировочного оборудования г. Выска

 

Наименование оборудования	Назначение	Кол-во единиц	Техническая характеристика	Наименование документации	Организация изготовитель
Плавильная печь (существующая)	Плавление шихты		Площадь варочной части ванной печи (зеркало) -31,5 м^2; Производительность до 28000 кг/сутки; удельный съем расплава до 900 кг/м^3 сутки; температура расплава: -варочной части печи - 1500±10^0С. -в выработанной части печи -1420±10^0С.	1-97ТМ-01 1-97ТМ-02	Стеколь-ный завод
Фидер				1-97ТМ 03ТУ	Стеколь-ный завод
Сливное устройство	Транспорти ровка расплава		Температура расплава: -на входе устройства- 1450± 10° С. -на выходе из устройства 1420± 1 0° С	1-97ТМ-03ТУ	Стеколь-ный завод
Лоток	Транспорти ровка расплава к валку центрифуги		Длина-800 мм, водоохлаждаемый регулированный по высоте 300мм, угол поворота- 90^0, перемещение по горизонтали: -вперед назад-ЗООмм; -вправо-150мм.	1-97ТМ-05ТУ	Стеколь-ный завод

наименование оборудования	назначение	Кол-во еден иц	Техническая характеристика	наименован ие документац ИИ	организаци я изготовите ль
Центрифуга многовалковая	Получение минеральног о сырья		Производительность по расплаву до 3600 кг/ч	СМТ-183А	Завод строй машина г.Самара
Шкаф воздушный	Отдув волокон от центрифуги и частичное формирован ие волокна		Производительность по расплаву до 3600 кг/час; расход воздуха до 90000 м^3/ч	СМТ-184А	Завод строй машина г.Самара
Камера волокноосаждения	Формирован ие Волокнисто-го ковра		Расход воздуха до 90000 м^3/ч; разрежение -200 Па±10	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Конвейер промежуточны й	Направление волокнисто-го волокна в камеру сушки		Скорость движения ковра -2000 мм.	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Сушильной камеры	Сушка минерально-го ковра.		Температура в сушильной камере: -от 110° С до 300 С	СМТ-274С	Завод механстрой сервис. г.Минск
Нож поперечной резки	Поперечная резка плит заданной длины		Скорость движения ковра1-5 м/мин, частота вращения ножа-1500 об/мин, диаметр диска ножа 500 мм.	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Нож продольной резки	Продольная резка плит заданной длины		Скорость движения ковра 1 -5 м/мин, частота вращения ножа 1500 об/мин, диаметр диска ножа 500 мм.	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Упаковоч-ная машина	Упаковка с использован ием уплотнения плит		Производительность максимальная 120 упаковок/час; приемная скорость конвейера 1 -5 м/мин; увеличенная скорость конвейера-25 м/мин.	25М-строй	ООО «Базалит X»

 

 

Расчет производительности технологической линии, состоящей из камеры волокноосаждения, сушильной камеры, ножей поперечной и продольной резки и упаковочной машины выполнен при минимальной скорости конвейера при толщине мата 60 и 100 мм.

Согласно паспортным данным по комплектам оборудования скорость линии регулируется от 1 до 5 м/мин, тогда годовая производительность линии при толщине плит 60 мм. и ширине 2* 1000мм составит:

1*60*2*1000*365*24*60*0,92*0,9=1*0,06*2*1*365*24*60*0,92*0,9=52233,6 м³/год., где 60 - количество минут в час.

При толщине плиты 100 мм:

1^х100*2*1000*365*24*60*0,92*0,9=1*0,1*2*1*365*24*60*0,92*0,9

=87039,4м³/год.

При толщине плиты 60 мм скорость линии должна составить 1,55 м/мин.

Следовательно, при принятом диапазоне регулирования скорости линии обеспечивается проектная мощность предприятия для всех типоразмеров изделий и при скорости до 5 м/мин возможность увеличение мощности предприятия.

 

Расчет складских помещений.

Расчет складов сырья и топлива в настоящем проекте не выполняется, т.к. строительство дробильно-сортировочного отделения осуществляется по отдельному проекту и на отдельной площадке, а хранение топлива производится в существующем мазутохранилище, обеспечивающем нормативный запас топлива.

Расчет склада готовой продукции.

Согласно арендного договора в производственном корпусе выделяется для

хранения готовой продукции площадь размером в плане 24*36 м, т.е. 864 м² при минимальной необходимой по нормам 5 суток:

 

 

80000*5*1,5*0,08 = 2035м², 262*0,02*4,5 27

Где 80000 - годовая проектная производительная мощность;

5- запас хранения, в днях; 1,5 - коэффициент, учитывающий проходы;

0,08 - плотность плит, в т/ м³;

262 - расчетное количество суток в год по отгрузке; 2 высота хранения, в местах;

0,02 - расчетная норма распределенных поверхностных нагрузок на 1м² площади складирования при высоте укладки плит 1м, в т/ м;

Исходя из расчета, отведенная под складирование готовой продукции площадь обеспечит запас хранения 2 суток, что потребует разработки графика реализации продукции. Склад оборудуется кран-балкой и конвейером для подачи матов на железнодорожную рампу.

Расчет потребности в технологическом транспорте.

Для доставки сырья от месторождения до предприятия проектом предусмотрено использование автомобилей самосвалов. Расстояние перевозки 200 км, тогда при грузоподъемности самосвала 10 тонн потребуется:

80000*0,08*1,1*16 = 1,99, принимаем 2 автомобиля самосвала

10*262*24*0,9

Где 80000 - годовая проектная производственная мощность;

0,08 - плотность прошивных матов, в т/ м³; 5 - запас хранения, в днях;

1,1 - коэффициент, учитывающий потери сырья;

16- продолжительность рейса автомашины, час;

10 - грузоподъемность автомашины, час;

262 - расчетное количество суток в год автотранспорта;

0,9 — коэффициент технической готовности автотранспорта

Теплотехнический расчет стекловаренной печи.

При работе печей периодического действия различают стадии разогрева, собственно варки, студки и выработки. Расход топлива является максимальным. Температура отходящих газов и подогретых горючего газа и воздуха к началу разогрева низкие, а затем они постепенно повышаются. К концу варки и стадии осветления расход топлива значительно уменьшается, а температуры отходящих газов и подогрев газа и воздуха являются высокими.

В печах непрерывного действия режим стабилен. В соответствии с режимом варки расчет стекловаренной печи слагается, в случае периодического ее действия из следующих элементов: определение размеров печи, расчет горения топлива, расчет распределения температур в кладке печи в отдельные периоды, составления тепловых балансов и определения расхода топлива, расчет горелок, регенераторов или рекуператоров, клапанов и каналов, определение сопротивлений на пути движения газов и размеров тяговых устройств.

Высота рабочей камеры определяется высотой горшка и окна для выработки, а также подъемом свода.

Высота окружки принимается равной высоте горшка (500-700 мм). Для удобства ручной выработки предусматривается уклон окружки 85⁰ и простенков между окнами 70⁰. Высота рабочих окон составляет 300-450 мм,

подъём свода-1/2 - 1/10 пролета.

Горение топлива рассчитывают с учетом минимального избытка воздуха (α=1.1-1.2). В период выработки избыток воздуха увеличивается (α =1,5-2,0).

 

Расчет стекловаренной печи для расплава базальта.

Производственная мощность 80 000м³/год.

С учетом материального баланса на производство 80 000 м³/год теплоизоляционного материала на базальтовом волокне, требуется расплавить 10 000 тонн базальта в год.

-на 1 месяц 833,3 тонны базальта.

-на 1 сутки 27,39 тонны базальта. Определение размеров рабочей камеры ванных печей в соответствии с режимом работы агрегат и необходимые его производительности при этом конструкций и режимом часто основываются на практических данных. В этих случаях пользуются данными о допустимом удельном съеме стекломассы, установленном на практике. Если допустимый удельный съем с 1 м² зеркала варочной части в единицу времени, например в сутки, составляет k=кг/м и требуется сварить в сутки G кг стекломассы, то необходимая площадь F м² варочной части определяются из выражения:

²

²= ²

где 900 кг - удельный съём с 1 м варочной части.

Потребного для варки стекла и покрытия потерь бассейном в окружающую среду, составляет:

q_вар= 8000 ккал/кг. Q_вар =80 000 ккал/кг.

 

Если количество тепла, потребного для варки стекла и покрытия потерь
бассейном в окружающую среду, составляет q_вар ккал/кг и при определенной температуре газов в печи воспринимается зеркалом Q_вар ккал/час, то потребная площадь собственной варочной части составляет:

 

где, Q_вар- количество воспринимаемого стекломассой тепла в ккал/ м час,

q_вар- количество тепла, требуемого для нагрева проваренной и циркулирующей массы (с учетом потерь тепла в окружающую среду) в ккал/кг.

²

 

Q₁ = c*m*∆t;

с- теплоемкость базальта,

m - производительность кг/час,

∆t -температура для расплава (1450-20⁰ С)

Q₁ = 0,9*27390*1430 = 35250930 ккал/м²

Q_необх.- тепло необходимое для расплава базальта.

Q_необх. = 35250930+(0,05+35250930)=70501860 ккал/м²

Q_общю= Q₁+Q_{потери через стены} + Q_{потери в трубу}+0,55*Q₁+0,15Q_общ.

Q_{потери через стены} находим по формуле:

Q_{потери через стены} =

где – температура печи.

– температура воздуха в печи.

Q_{потери через стены} = =

ккал\м²

Q_общ.=35250930+19258515+5287639+0,05*35250930+0,15=61559631,1 ккал/м.

Удельный расход тепла на 1 м³ ваты.

61559631,6 ккал/м ÷273,90 кг/час = 224752,2 ккал/м³

224752,2 ккал/м³ ± 10000 ккал/кг = 22,47 кг/м³

Тепловой баланс

Таблица 10

Приход тепла	Расход тепла.
Топливо: -61559631,1 ккал/м^3	1) потери тепла через стены 19258515 ккал/м^3 2) потери тепла через трубу 5287639 ккал/м^3 3) тепло на расплав 35250930 ккал/м
Итого: 6155963,1 ккал/м^3	615596,1 ккал/м^3
100%	100%

 

 

Механическое оборудование

Центрифуга многовалковая СМТ 183А

 

 

Наименование показателя значение

Производительность (по расплаву), кг/час, в пределах 2 000-3 600 Количество валков, шт. 4

Диаметр валков, мм. Валок Ы / Валок Ь2 235 / 340 Скорость передвижения центрифуги, м/сек. 0,12 Расход воды на охлаждение валков, л/час, не более 4 080 Установленная мощность, кВт 53,25

Удельный расход электроэнергии, кВт/(кг/час) 0,027-0,015 Габаритные размеры (длина х ширина х высота) не более, мм 1 860 х 1 960 х 1 255

Масса, кг, не более 2 980

Масса стержневой загрузки, кг 8 250

Удельная масса, кг/(кг/час) 0,82-1,49

Габаритные размеры шкафа управления (длина х ширина х высота), мм 1 340 х 360 х 2 000

Масса шкафа управления, кг 277 Напряжение питания, В 380

Центрифуга многовалковая СМТ 183А предназначена для получения минерального волокна из шлаковых и каменных расплавов методом центрифугирования.

Центрифуга входит в состав оборудования технологических линий по производству минеральной ваты и изделий из нее и устанавливается в закрытых помещениях с положительной температурой.

Вид климатического исполнения центрифуги - УХЛ4 ГОСТ 15150. Для своевременного и качественного техобслуживания центрифуги в технологической линии должны работать как минимум две центрифуги: одна в рабочем режиме, другая в режиме техобслуживания.

Центрифуга состоит из тележки с приводом передвижения, шпинделей с валками (4 шт.) и электродвигателей вращающих их, электрооборудования и пневмооборудования (установки смазки шпинделей).

Центрифуга СМТ 183А-01 дополнительно комплектуется шкафом управления центрифугой.

Смазка подшипниковых узлов шпинделей осуществляется централизованно масляным туманом.

Охлаждение валков осуществляется с помощью воды поступающей из цеховой магистрали. Температура воды контролируется на выходе из шпинделей с помощью датчиков.

Для погашения вибраций от вращения шпинделей последние устанавливаются на амортизаторах.

Работа центрифуги осуществляется в следующем порядке: Ввести центрифугу в восьмерку воздушного шкафа. Подать смазку подшипниковым узлам шпинделей. Подать воду в валки. Включить последовательно привода шпинделей. Направить струю расплава с лотка на первый валок.

Образующиеся волокна отдуваются от валков с помощью воздушных систем воздушного шкафа.

 

3.5. Контроль и управление качеством продукции

Для получения изделий высокого качества необходимо проводить постоянный контроль за их производством и основываясь на полученных данных вносить необходимые изменения и коррективы, учитывающие колебания свойств исходных материалов и условий производства и гарантирующие получение заданных свойств при минимальных материальных, энергетических и трудовых затрат.

Контроль организуется на всех стадиях производства и включает контроль поступающих материалов, приготовление смеси, условия твердения и качество готовой продукции. Для контроля используются различные методы и приборы.

На организующемся заводе будет создан отдел технического контроля, в обязанности которого входит непосредственный контроль за выпуском продукции. Отдел технического контроля (ОТК) завода при заводоуправлении, как правило, подчиняется непосредственно директору завода или главному инженеру. Основной задачей ОТК является принятие действенных мер по предотвращению выпуска и выдачи с завода потребителям недоброкачественной и некомплектной продукции, несоответствующей стандартам и технологическим условиям. С этой целью ОТК организует послеоперационный контроль за качеством выполнения каждой операции на всех этапах технологического потока.

Контроль ОТК начинается с приемки сырья и заканчивается отпуском готовой продукции со склада. ОТК имеет право прекратить приемку от цеха-изготовителя недоброкачественной продукции и относить такую продукцию к различным категориям брака, ОТК контролирует работу всех производственных подразделений. Заводские производственные лаборатории, как правило, являются структурными подразделениями отделов завода. Их основной задачей является обеспечение контроля качества сырьевых материалов и изготовляемых изделий.

Схема контроля производства. Таблица 11.

Наименова ние процесса	Контролируемые параметры	Место отбора	Периодичность	Методика	Средство	Ответственный
Единица измерения	Предельные, значения	пробы	контроля	испытания	измерения	За контроль
Подготовка сырья из горных Пород (входной контроль)	Чистота исходного сырья	Не допускается загрязнение глиной, песком, включение металлов и т.п.	Склады сырья	В период приема сырья	В соответсвии с РСТУ ССР 5020-90		лаборант
Дробление сырья.	Размер фракций,мм.	Базальт до 20мм, доломит до 5мм.	грохот	В период дробления	Ситовой анализ	Набор сит по ГОСТ 8269-87	лаборант
Получение расплава	Расход сырья, кг/час	1250 10 кг/г	Загрузчик печи	непрерывно	По уровню расплава	Уровнемер автоматический УРК-2	стекловар
	Температура пламенного расплава, 0С	1500 10	Пламенное пространство	непрерывно	Автоматическое измерение и регулирование	Прибор А565-002 03,0-1600 ^0С преобразователь термоэлектрический ТПР 1788,300- 1700 ^0С	стекловар

 

Наименование процесса

Контролируемые параметры

Место отбора

Периодичность

Методика

Средство

Ответственный

Единица, измерения

Предельные значения

пробы

контроля

испытания

измерения

За контроль

температура в выработочной части печи, ^0С

1470 10

Температура расплава

непрерывно

Автоматическое измерение и регулирование

Прибор А565-002- 03,0-1600 ^0С преобразователь термоэлектрический ТПР 1788,300- 1700 ^0С

стекловар

Температура; -расплава в фидере;

1470 5

Температуру расплава

Непрерывно

Автоматическое измерение и регулирование

Прибор А565-002- 03,0-1600 ^0С преобразователь термоэлектрический ТПР 1788,300- 1700 ^0С

стекловар

Уровень расплава в печи.

мм

Окно в стене ванной печи

Непрерывно

Автоматическое измерение и регулирование

Уровнемер УРК-2 шкала 2мм

стекловар

Давление пламенной среды.

Кгс/м^2

30-50

Пламенно пространство печи

непрерывно

Автоматическое измерение и регулирование

тягонапоромер

стекловар

Наименование процесса

Контролируемые параметры

Место отбора

Периодичность

Методика

Средство

Ответственный

Единица, измерения

Предельные, значения

пробы

контроля

испытания

измерения

За контроль

Давление подаваемого на форсунки мазута

Кгс/м^2

4-5

мазутопровод

Непрерывно

измерение

манометр

стекловар

Давление воздуха подаваемого на форсунки

Кгс/м^2

5-6

Воздушная магистраль

непрерывно

измерение

манометр

стекловар

Температура подогретого воздуха на горение

^0С

500 50

регенератор

непрерывно

измерение

Электрический шкаф СМТ 184А

оператор

Средний диаметр волокна, мкм

7-8

Конвейер приемно-формирующий

В смену 2 раза

Визуально, измерение

Весы ВПР-200г, шкала 0-50 г. Электропечь сопротивления камерная лабораторная СНОЛ-1,6.2,5

лаборант

Наименование процесса	Контролируемые параметры	Место отбора	Периодичность	Методика	Средство	Ответственный
Единица, измерения	Предельные, значения	пробы	контроля	испытания	измерения	За контроль
	Массовая доля неволокнистых включений(корольков) размером 0,25мм,% не более	11-20	Конвейер приемно-формирующий	В смену 2 раза	Визуально, измерение	Весы ВПР-200 г, шкала 0- 50 г. Электропечь сопротивления камерная лаборатория СНОЛ	лаборант
Формиро­вание ковра	Скорость конвейера, м/мин	1-5	Конвейер приемно-формирующий	При переналадке на другую толщину матов	Визуально, измерение	Секундомер СОПР 1-2, рулетка ЗПКЗ-5 АУТ/1	Машинист упаковщик
	Толщина ковра, мм	50-100	То же	То же	То же	Толщино-мер	То же
Сушка ковра	Толщина, время выдержки	5-100 5-10 мин	То же	То же	То же	толщина	лаборант

Наименование процесса	Контролируемые параметры	Место отбора	Периодичность	Методика	Средство	Ответственный
Единица, измерения	Предельные, значения	пробы	контроля	испытания	измерения	За контроль
	Контроль качества продукции.	В соответствии с ГОСТ 9573-96. ГОСТ 21880-94.	Склад готовой продукции	Каждая партия	измерение	Весы ВШ-200 весы ВПР-200, установка ИТСМ-1 (для измерения теплопроводности), рулетка ЗПКЗ-5 АУТ/1, штангенциркуль	лаборант