Расчет количества термического оборудования

Производительность нагревательного колпака рассчитывается по формуле:

(3.4)

где - масса садки, т;

- коэффициент использования оборудования;

- время нагрева и выдержки муфеля под нагревательным колпаком, ч. (время

нагрева электроиндукционным способом 1 час, время выдержки 6+2 ч., время охлаждения с печью 1 час).

 

(3.5)

 

Количество нагревательных колпаков определяется по формуле:

(3.6)

где - количество заготовки для выполнения годовой программы, т;

- годовой фонд работы оборудования, ч.

 

Каждый нагревательный колпак обслуживает три стенда, поэтому для выполнения годовой программы цеха требуется 12 стендов.

Расчет количества охладительных колпаков производится по формуле 3.7:

, (3.7)

где – количество охладительных колпаков, шт.;

– количество стендов, шт.;

– время охлаждения под охладительным колпаком, час;

t – время всего производственного цикла, час.

 

Итак, для обеспечения данной производительности необходимо 4 отжигающих печи, включающие 12 стендов, 4 нагревательных колпака.

 

3.3 Расчет количества волочильного оборудования

 

Рассчитаем часовую производительность волочильного оборудования:

(3.8)

где V - скорость волочения, м/с;

n - количество нитей;

m - масса одного погонного метра проволоки соответствующего диаметра, кг;

- коэффициент, учитывающий скрытые простои оборудования.

 

Масса металла

m = ρ·V, (3.9)

где ρ – плотность металла (для стали ρ = 7,8·10³ кг/м³);

V – объем металла (V = π·r²· l).

Масса проволоки:

m₁ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (4,50 · 10^-3)² = 110,21·10^-3 кг

m₂ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (5,00 · 10^-3)² = 122,46·10^-3 кг

m₃ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (4,5 · 10^-3)² = 110,21·10^-3 кг

m₄ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (3,00 · 10^-3)² = 73,48·10^-3 кг

m₅ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (3,5 · 10^-3)² = 85,72·10^-3 кг

m₆ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (2,00 · 10^-3)² = 48,98·10^-3 кг

m₇ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (2,50 · 10^-3)² = 61,23·10^-3 кг

m₈ = 7,8 · 10³ · 3,14 · (3,00 · 10^-3)² = 73,48·10^-3 кг

P_{час (вол.1)} = 3600 · 780/60 · 110,21·10^-3 · 1 · 0,85 = 1217,87 кг/час

P_{час (вол.2)} =3600 · 780/60 ·122,46·10^-3 · 1 · 0,85 = 1353,18 кг/час

P_{час (вол.3)} =3600 · 780/60 ·110,21·10^-3 · 1 · 0,85 = 1217,87 кг/час

P_{час (вол.4)} =3600 · 900/60 ·73,48·10^-3 · 1 · 0,86 = 947,84 кг/час

P_{час (вол.5)} =3600 · 840/60 ·85,72·10^-3 · 1 · 0,86 = 1032,09 кг/час

P_{час (вол.6)} =3600 · 900/60 ·48,98·10^-3 · 1 · 0,87 = 639,24 кг/час

P_{час (вол.7)} =3600 · 900/60 ·61,23·10^-3 · 1 · 0,87 = 799,05 кг/час

P_{час (вол.8)} =3600 · 900/60 ·73,48·10^-3 · 1 · 0,86 = 947,84 кг/час

Среднечасовая производительность:

,

где Д_i – удельный вес i -го диаметра проволоки в общем объеме выпуска, %;

Р_i – часовая производительность по i -му диаметру проволоки.

.

Данные по каждому передельному диаметру сведем в таблицу:

Наименование операции	Вес 1 м пров., кг	Принимаемая скорость, м/с (м/мин)	КИО	Произв.стана, кг/ч	Необходимое количество заготовки, т	Удельный вес, %
Волочение с 6,5 на 4,5 мм для 2,0	110,21	13 (780)	0,85	1217,87	4356,08	9,01
Волочение с 6,5 на 5,0 мм для 2,5	122,46	13 (780)	0,85	1353,18	6679,4	13,82
Волочение с 6,5 на 4,5 мм для 3,0	110,21	13 (780)	0,85	1217,87	7192,6	14,88
Волочение с 4,5 на 3,0 мм для 2,0	73,48	15 (900)	0,86	947,84	4497,2	9,21
Волочение с 5,0 на 3,5 мм для 2,5	85,72	14 (840)	0,86	1032,09	6868,4	14,08
Волочение на готовый размер с 3,0 на 2,0 мм	48,98	15 (900)	0,87	639,24	4555,8	15,21
Волочение на готовый размер с 3,5 на 2,5 мм	61,23	15 (900)	0,87	799,05	6944,15	9,42
Волочение на готовый размер с 4,5 на 3,0 мм	73,48	15 (900)	0,86	947,84	7352,0	14,37
ИТОГО:					48445,63

 

 

962,17 кг/ч

Q_{год 1 машины}=7578·962,17=7291324,26 кг/год=7291,32 т/год

Q_год=7·7291,32=51039,24 ~51000 т/год

 

Расчет производительности упаковочной линии для готовой продукции

 

Упаковочное оборудование также работает по непрерывному трехсменному графику.

Расчет годовой производительности упаковочной линии производится по формуле 4.10:

Рг=РГ₁+РГ_2, (4.10)

где РГ₁ – расчетное количество для бухт на 1т;

РГ₂- расчетное количество для бухт на 3 т.

РГ=16200+1800=18000 т.

 

Расчет количества упаковочных линий показано в таблице 4.5.

 

Таблица 4.5 – Потребное количество упаковочных станов

Количество бухт	Производительность линии, шт./час	КИО	Производительность линии, т./час	Годовой фонд времени	Годовая производительность т./год	Удельный вес, %
16200 шт. по 1т.		0,83	2,49		18869,22
600 шт. по 3т.		0,78	4,68		35465,04
	Итого

 

Среднечасовая производительность:

,

где Д_i – удельный вес i -го сортамента бухт проволоки в общем объеме выпуска, %;

Р_i – часовая производительность по i -му типу бухт проволоки.

.

кг/ч

Q_{год 1 машины}=7578·4301,66=32597979,48 кг/год=32597,98 т/год

 

Следовательно, для упаковки проволоки общим заданным годовым выпуском 18 000 тонн необходимо задействовать 1 упаковочный станок.

 

Расчет грузоподъемного оборудования

Принимаем следующее количество грузоподъемного оборудования:

- склад катанки - кран мостовой электрический грузоподъемностью 5 тонн;

- волочильное отделение - кран-балка грузоподъемностью 2,5 тонны, две единицы;

- отделение сортировки и упаковки, склад готовой продукции - кран-балка грузоподъемностью 2,5 тонны и кран мостовой электрический грузоподъемностью 5 тонн