АБЗ


Министерство Общего и Профессионального Образования Российской Федерации

Ростовский государственный строительный университет

Курсовой проект по дисциплине

Производственные предприятия транспортных сооружений

АБЗ

Расчетно-пояснительная записка

111774 РПЗ

Выполнил студент группы Д-327

Стрижачук А. В.

Руководитель:

Литвинова Л. А.

Заведующий кафедры:

Илиополов С. К.

Ростов-на-Дону

1999 г.


Исходные данные.

Длина участка строительства 10

Ширина проезжей части 7

Толщина асфальтобетона 0,1

Тип асфальтобетона В

Плотность асфальтобетона 2

Число смен 1

Продолжительность работ 4

Длина транспортировки 11

Удельное сопротивление стали 0,12∙10-4 Ом∙м


Содержание:

Климатическая характеристика района............................................................................................ 4

1. Обоснование размещения АБЗ.................................................................................................... 5

1.1. Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем ее доставки к месту укладки....... 5

1.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные требования........................................ 5

2. Режим работы завода и его производительность...................................................................... 5

2.1. Часовая производительность АБЗ, QЧ , т/ч.................................................................................................................. 5

2.2. Расчет расхода материалов............................................................................................................................................ 6

3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ.................................. 7

3.1. Количество транспортных единиц N, прибывающих в сутки................................................................................ 7

3.2. Длина фронта разгрузки L, м............................................................................................................................................. 7

4. Склады минеральных материалов.............................................................................................. 7

4.1. Расчет щебеночных штабелей......................................................................................................................................... 7

4.2. Выбор и расчет ленточных конвейеров......................................................................................................................... 7

4.3. Выбор типа бульдозера..................................................................................................................................................... 8

5. Битумохранилище......................................................................................................................... 9

5.1. Расчет размеров битумохранилища.............................................................................................................................. 9

5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и приямке Q, кДж/ч................................ 9

5.3. Расчет электрической системы подогрева............................................................................................................... 10

6. Определение количества битумоплавильных установок....................................................... 11

6.1. Часовая производительность котла ПК , м3 /ч............................................................................................................ 11

6.2. Расчет количества котлов............................................................................................................................................. 11

7. Расчет склада и оборудования для подачи минерального порошка...................................... 11

7.1. Расчет вместимости силоса в склад........................................................................................................................... 12

7.2. Расчет пневмотранспортной системы...................................................................................................................... 12

8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде..................................... 16

8.1. Расчет потребного количества электроэнергии..................................................................................................... 16

8.2. Определение общего расхода воды.............................................................................................................................. 16

8.3. Определение расхода воды на восстановление запаса в пожарном резервуаре, ВПОЖ , м3 /ч........................ 16

8.4. Определение диаметра трубы водопроводной сети, dТР , м.................................................................................. 16

9. Технологическая схема приготовления модифицированного битума................................. 17

Литература. ......................................................................................................................................... 18


Климатическая характеристика района.

Кемеровская область расположена в III-ей дорожно-климатической зоне — зоне со значительным увлажнением грунтов в отдельные периоды годы. Для района проложения автомобильной дороги характерен климат с холодной зимой и теплым летом, что видно из дорожно-климатического графика (рис 1.1).

Лето теплое: среднесуточная температура наиболее жаркого месяца (июля) составляет +18,4˚С; зимы холодные со среднесуточной температурой наиболее холодного месяца (января) –19,2˚С. Отрицательные температуры воздуха бывают с ноября по март, а расчетная длительность периода отрицательных температур Т=179 сут.

Абсолютный максимум температуры воздуха в году достигает +38˚С, минимум -55˚С. Следовательно, амплитуда температуры составляет 93˚С. Годовая средняя суточная амплитуда температуры воздуха бывает в июне (13,2˚С), а максимальная в феврале (30,2˚С).

За год выпадает 476 мм осадков; количество осадков в жидком и смешанном виде 362 мм за год; суточный максимум 46 мм. Средняя за зиму высота снежного покрова составляет 51 см, а число дней со снежным покровом до 162 сут (период 03.11 — 13.04).

Для рассматриваемого района зимой преобладают ветры южного, юго-восточного и юго-западного направлений. Летом преобладают ветры южного и северного направлений (рис 1.2). Средняя скорость ветра за январь равна 3,41 м/с. Максимум из средних скоростей по румбам за январь — 6,8 м/с. Средняя скорость ветра за июль равна 3,55 м/с. Максимум из средних скоростей по румбам за июль — 4,4 м/с.


1. Обоснование размещения АБЗ.

Завод будет размещен вблизи железнодорожных путей, так как все дорожно-строительные материалы будут доставляться по ним.

1.1. Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем ее доставки к месту укладки.


Необходимо сравнить время остывания смеси t1 , ч, со временем ее доставки к месту укладки t2 , ч (t1 ≥t2 ).

где G — количество смеси в кузове самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-555, G=4500 кг;

ССМ — теплоемкость горячей смеси, ССМ =1,1 кДж/(кг∙˚С);

F — площадь стенок кузова самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-555 F=11 м2 ;

h — коэффициент теплопередачи, h=168 кДж/(м2 ∙ч∙˚С);

ТАБЗ — температура смеси при отправке с АБЗ, ˚С;

ТСМ — температура смеси при ее укладке, ˚С;


ТВ — температура воздуха, ˚С.

где L — дальность транспортировки, км;

v — скорость движения самосвала, v =40…60 км/ч.

1.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные требования.

Обеспечение АБЗ водой происходит путем водозабора из водопроводной сети. Электроэнергия поступает из городской сети. АБЗ размещают с подветренной стороны к населенному пункту, на расстоянии не ближе 500 м от него. Площадка АБЗ должна быть достаточно ровной, с уклоном 25-30‰, обеспечивающим отвод поверхностных вод. Коэффициент использования площади должен быть не менее 0,6, а коэффициент застройки — не менее 0,4. Уровень грунтовых вод — не выше 4 м.

При размещении зданий и сооружений на территории завода следует учитывать следующее:

1. Здания и сооружения с повышенной пожарной опасностью следует размещать с подветренной стороны по отношению к другим зданиям;

2. Здания и сооружения вспомогательного производства должны располагаться в зоне цехов основного производства;

3. Складские сооружения нужно располагать с учетом максимального использования железнодорожных и других подъездных путей для погрузочных, разгрузочных операций и обеспечения подачи материала к основным цехам кратчайшим путем;

4. Энергетические объекты нужно располагать по отношению к основным потребителям с наименьшей протяженностью трубопровода и ЛЭП;

5. При устройстве тупиковых дорог необходимо в конце тупика предусматривать петлевые объезды или площадки размером не менее 12х12 м для разворота автомобилей.

2. Режим работы завода и его производительность.


2.1. Часовая производительность АБЗ, QЧ , т/ч.

где П — необходимое количество асфальтобетонной смеси, т;


Ф — плановый фонд времени.

где 8 ч — продолжительность смены;

n — количество смен;

22,3 — число рабочих дней в месяце;

m — количество месяцев укладки смеси;

0,9 — коэффициент использования оборудования в течение смены;


0,9 — коэффициент использования оборудования в течении m месяцев.

где k — коэффициент, учитывающий неравномерный расход смеси, k=1,1…1,5;

F — площадь укладки асфальтобетонной смеси, м2 , F=10000∙7=70000 м2 ;

h — толщина укладки асфальтобетонной смеси, м;

ρ — плотность смеси, ρ=2,0…2,4 т/м3 .


Полученное значение округляем до целого числа и принимаем смеситель типа ДС-617 .

2.2. Расчет расхода материалов.

Требования к материалам.


Для приготовления горячей смеси применяются вязкие нефтяные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130. Щебень следует применять из естественного камня. Не допускается применение щебня из глинистых, известковых, глинисто-песчаных и глинистых сланцев. Пески применяются природные или дробленные. Минеральный порошок применяется активизированный и не активизированный. Допускается использовать в качестве минерального порошка измельченные металлургические шлаки и пылевые отходы промышленности. Активизированный минеральный порошок получают в результате помолки каменных материалов в присутствии активизирующих добавок, в качестве которых используются смеси состоящие из битума и ПАВ в принятом соотношении 1:1

Суточная потребность материалов:

где 8 ч — продолжительность смены;

n — число смен;

QЧ — часовая производительность завода, т/ч (м3 /ч);


Nki — потребность в Ki компоненте на 100 т асфальтобетонной смеси.

Учитывая естественную убыль (2% для щебня, песка, битума и 0,5% для минерального порошка) получаем:

Таблица 1. Потребность АБЗ в минеральных материалах.

Материал

Единица измерения

Суточная потребность

Норма запаса, дней

Запас единовременного хранения

Щебень

м3

72,2

15

1083

Минеральный порошок

т

24,7

15

387

Битум

т

18,1

25

452,5

3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ.

3.1. Количество транспортных единиц N, прибывающих в сутки.


где Qi — суточная потребность, т (m=V∙ρ);

k — коэффициент неравномерности подачи груза, k=1,2;

q — грузоподъемность вагона, т;


ρщ — плотность щебня, ρщ =1,58 т/м3 .

3.2. Длина фронта разгрузки L, м.


где l — длина вагона, l =15 м;

n — число подач в сутки, n=1…3.


4. Склады минеральных материалов.

4.1. Расчет щебеночных штабелей.

Обычно для АБЗ проектируются склады щебня и песка открытого штабельного типа небольшой емкости с погрузочно-разгрузочными механизмами (конвейеры, фронтальные погрузчики). При проектировании необходимо предусмотреть бетонное основание или основание из уплотненного грунта, водоотвод от штабелей, распределительные стенки между штабелями, подачу материалов в штабеля и в агрегат питания ленточными транспортерами.


4.2. Выбор и расчет ленточных конвейеров.


На АБЗ для непрерывной подачи минерального материала используют ленточные и винтовые конвейеры. Ленточными конвейерами можно перемещать песок и щебень в горизонтальном направлении и под углом не превышающим 22˚. Выполняют ленточные конвейеры из нескольких слоев прорезиненной хлопчатобумажной ткани. Ширина ленты В, м, определяется по часовой производительности:

где Q — часовая производительность, т/ч;

v — скорость движения ленты, м/с;


ρ — плотность материала, т/м3 .

Выбираем конвейер типа С-382А (Т-44).

4.3. Выбор типа бульдозера.

Таблица 2. Марка бульдозера и его характеристики.

Тип и марка машины

Мощность двигателя, кВт

Отвал

Тип

Размеры, мм

Высота подъема, мм

Заглубление, мм

ДЗ-24А (Д-521А)

132

Неповоротный

3640х1480

1200

1000

Производительность ПЭ , т/ч выбранного бульдозера:


где V — объем призмы волочения, V=0,5BH2 =0,5∙3,64∙(1,48)2 =3,987 м3 , здесь В — ширина отвала, м; Н — высота отвала, м;

kР — коэффициент разрыхления, kР = 1,05…1,35.

kПР — поправочный коэффициент к объему призмы волочения, зависящий от соотношения ширины В и высоты Н отвала Н/В=0,41, а также физико-механических свойств разрабатываемого грунта, kПР =0,77;

kВ — коэффициент использования машин по времени, kВ =0,8;

ТЦ — продолжительность цикла, с;

ТЦ =tН +tРХ +tХХ +tВСП ,


здесь tН — время набора материала,

где LН — длина пути набора, LН =6…10 м;

v 1 — скорость на первой передаче, v 1 =5…10 км/ч;

tРХ — время перемещения грунта, с,

где L — дальность транспортировки, м, L=20 м;

v 2 — скорость на второй передаче, v 2 =6…12 км/ч;


tХХ — время холостого хода, с,

где v 3 — скорость на третьей передаче, v 3 =7…15 км/ч;


tВСП = 20 с;→ ТЦ = 3,84 + 7,2 + 9,16 + 20 = 40,2 с;

5. Битумохранилище.

5.1. Расчет размеров битумохранилища.

Для приема и хранения вяжущих устраивают ямные постоянные и временные битумохранилища только закрытого типа. Битумохранилища устраивают на прирельсовых АБЗ с битумоплавильными установками. Современные закрытые битумохранилища ямного типа должны быть защищены от доступа влаги как наружной, так и подземной путем устройства специальных зданий, дренажей или навесов. Глубина ямного хранилища допускается в пределах 1,5-4 м в зависимости от уровня грунтовых вод. Для достижения рабочей температуры применяют электронагреватели. Наиболее перспективный способ нагрева битума — разогрев в подвижных слоях с использованием закрытых нагревателей. Для забора битума из хранилища устраивают приемники с боку или в центре хранилища. Таким образом, битумохранилище состоит из собственно хранилища, приямка и оборудования для подогрева и передачи битума.


Значение запаса единовременного хранения битума округляем до 500, тогда средняя площадь F, м2 битумохранилища:

где Е — емкость битумохранилища, м3 ;

h — высота слоя битума, h = 1,5…4 м.


Затем, исходя из значения строительного модуля, равного трем, и отношения длины L к ширине В битумохранилища, равного L/B = 1,5, назначаем средние значения длин Lср и Вср .

Ввиду того что стенки битумохранилища устраивают с откосом:

5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и приямке Q, кДж/ч.


где Q1 — количество тепла, затрачиваемое на плавление битума, кДж/ч.


где μ — скрытая теплота плавления битума, μ=126 кДж/кг;

G — количество подогреваемого битума, кг/ч, G = 0,1∙Qсм, где Qсм — производительность выбранного смесителя, кг/ч.


Q2 — количество тепла, затрачиваемое на подогрев битума, кДж/ч:


где K — коэффициент, учитывающий потери тепла через стенки хранилища и зеркало битума, K = 1,1;

Сб — теплоемкость битума, Сб =1,47…1,66 кДж/(кг∙ºС);

W — содержание воды в битуме, W = 2…5%;

t1 и t2

для хранилища t1 = 10ºС; t2 = 60ºС;


для приемника t1 = 60ºС; t2 = 90ºС.


Битумоплавильные агрегаты предназначены для плавления, обезвоживания и нагрева битума до рабочей температуры. Разогрев битума в битумохранилище производится в два этапа:

I этап: Разогрев битума донными нагревателями, уложенными на дне хранилища до температуры текучести (60ºС), дно имеет уклон, битум стекает в приямок в котором установлен змеевик.

II этап: Разогрев битума в приямке до температуры 90ºС. Нагретый битум с помощью насоса перекачивается по трубопроводам в битумоплавильные котлы.

5.3. Расчет электрической системы подогрева.

Потребляемая мощность Р, кВт:



В каждом блоке по шесть нагревателей. Мощность одного блока:

где n

— количество блоков нагревателей, n = 3…4 шт.

Принимаем материал в спирали нагревателя полосовую сталь с ρ=0,12∙10-6 Ом∙м. Сечение спирали S=10∙10-6 м2 .

Мощность фазы, кВт:


Сопротивление фазы, Ом:

где U=380 В.

Длина спирали, м:




29-04-2015, 00:17
Страницы: 1 2
Разделы сайта