Принципи вибору та розрахунок обладнання.

Задачі раціонального підбору обладнання для здійснення технологічного процесу включає в собі вибір найбільш ефективних для даного способу технологічних установок і транспортних засобів з урахуванням їх взаємної відповідності. Особливістю керамічного виробництва є те що частина переділів технологічного процесу, головним чином, теплова обробка напівфабрикатів, займає час у декілька разів перевищуючи тривалість переділів змішування, формування і др. Цю особливість необхідно мати на увазі при розрахунку обладнання. У загальному виді розрахунок кількості технологічних ліній (ведучих технологічних установок) визначають виходячи з продуктивності підприємства (Q _г) у цілому і проектної продуктивності ліній (установок) (П _г):

(3.9)

Якщо розрахункова кількість паралельних технологічних ліній буде виражатися не цілим числом, його округляють у бік збільшення. У цьому випадку визначають коефіцієнт фактичного використання (q _ф) за наступною формулою:

(3.10)

Коефіцієнт фактичного використання повинен бути у границях 0,7-0,9. Слід стримітися к тому, щоб на кожному технологічному переділі при високому коефіцієнті використання обладнання було менше двох одиниць обладнання.

У випадках, коли розрахунок фактичного коефіцієнту використання обладнання за часом утруднений, його величина може бути прийнята за групами обладнання (при роботі у продовж зміни) наступній:

· для обладнання технологічного безперервно діючого (кульові млини, дробарка, стрічковий прес, обертаюча піч, вентилятор) – 0,8-0,9;

· для обладнання транспортного безперервно діючого (елеватори, конвеєри, шнеки) – 0,8-0,9;

· для обладнання транспортного і вантажопідйомного повторно-короткочасного режиму (крани і кран-балки, лебідки) – 0,3-0,4.

Для правильного вибору типу установок періодичної дії і режимів їх роботи використовують деякі показники, які характеризують їх роботу, а саме: коефіцієнт оборотності і коефіцієнт використання об’єму.

Коефіцієнт оборотності K _об установок періодичної дії визначають як:

, (3.11)

де t_ц – тривалість циклу роботи установки, годин.

У тривалість одного обороту входить час завантаження установки і розвантаження її. Це час додається до тривалості обробки у установки циклічної дії. При підрахунку коефіцієнту оборотності установок безперервної дії час завантаження і розвантаження установки не враховується. У випадку двохзмінної роботи підрахунок коефіцієнт оборотності ведуть з урахуванням коефіцієнту переходу від трьохзмінної роботи до двохзмінної. Загалом значення цього коефіцієнту знаходиться у межах 0,8-0,9. Також виробляється підрахунок оборотності форм.

Коефіцієнт використання робочого об’єму теплової установки K _вик обчислюють за формулою:

(3.12)

де n – кількість одночасно завантажених у камеру виробів;

V _вир – об’єм одного виробу, м³;

V – робочий об’єм теплової установки, м³;

Якщо, значення цих коефіцієнтів нижче рекомендованих, змінюють робочий об’єм установки, режим теплової обробки, кількість завантажених виробів. Технологічний розрахунок сушар для формувальних матеріалів ведуть за наступною методикою. Назначають режим сушіння у відповідності з вимогами сушильного процесу. Вибирають типорозмір сушарки з числа типових конструкцій або працюючих у виробництві. У відповідності з поперечними розмірами сушильної камери підбирають тип вагонетки. Місткість сушарки встановлюють за кількістю розташованих у неї вагонеток, яке дорівнює відношенню прийнятої дожини тунелю до довжини вагонетки.

Довжина тунелю більше 30 м не є доцільною. Потрібна кількість тунелів (камер) сушарки (n) для забезпечення продуктивності переділу теплової обробки обчислюють за формулою:

(3.13)

де П_Г – годинна продуктивність сушарки, шт./год; t – тривалість сушарки, год.; V – місткість сушарки, шт.; n ₁ – число резервних сушарок.

Після призначення режиму опалення виробів, вибору конструкції печі і типу вагонетки, розробляють систему садки виробів на вагонетки. За садкою визначають ємкість печі на 1 пог. м довжини каналу.

Затим вичислюють необхідну для забезпечення потрібної продуктивності довжини каналів (L) усіх печей за формулою:

(3.14)

де П_ч – годинна продуктивність печі, шт./год.; t – тривалість випалу включаючи охолодження, год; F_k – площа поперечного перетину каналу у світу, м²; g - щільність садки, шт./м³.

Кількість каналів (печей), необхідних для забезпечення потрібної продуктивності (n) находять за формулою:

(3.15)

де L_П – довжина однієї печі, м.

Річна продуктивність технологічної лінії, уточнена за печами і сушарками складає:

, (3.16)

де V _п(с) – місткість печі (сушарки), шт.; Z _п(с) – кількість печей (сушарок) у технологічної лінії; t _ц – тривалість циклу теплової обробки цегли-сирцю (визначається з довідкової і учбової літератури), t _ц ~30-70 год.; Д _с – кількість робочих діб (днів) у рік; К _в =0,85-0,95; К _бр – коефіцієнт, враховуючий брак при сушінні і випалу цегли-сирцю, К _бр – 0,98-0,99 при сушінні і 0,92-0,96 при випалу.

 

Річна продуктивність за пресами складає:

, шт./рік, (3.17)

де 0,95 – коефіцієнт зниження паспортної продуктивності пресу; Z _пр – кількість пресів, встановлених у технологічної лінії; T _рік – річний фонд робочого часу, год./рік; К _бр – коефіцієнт, враховуючий брак при пресуванні, К _бр – 0,995-1,0.

Річна продуктивність по глинооброблювальне обладнання:

, м³/рік (т/рік), (3.18)

де Q_r - годинна паспортна продуктивність обладнання, м³/год. (т/год); Z_обл - кількість обладнання, встановленого у технологічній лінії; T_річ – річний фонд робочого часу год./рік.

Якщо відома розрахункова (проектна або задана) продуктивність технологічної лінії, то з приведених вище формул можна також визначити кількість відповідного обладнання.

Коефіцієнт експлуатації обладнання не повинен перевищувати значення:

, (3.19)

де Z_о1 и Z_о – відповідно розрахункове і фактична кількість обладнання.