АБЗ

Величина тока, А:

Плотность тока, А/мм² :

6. Определение количества битумоплавильных установок.

6.1. Часовая производительность котла П_К , м³ /ч.

где n — количество смен;

k_В — 0,75…0,8;

V_К — геометрическая емкость котла для выбранного типа агрегата, м³ ;

k_Н — коэффициент наполнения котла, k_Н =0,75…0,8;

t_З — время заполнения котла, мин:

где П_Н — производительность насоса (см. таблицу 3).

Таблица 3. Тип насоса и его характеристики.

Тип насоса	Марка насоса	Производительность, л/мин.	Давление, кгс/см2	Мощность двигателя, кВт	Диаметр патрубков, мм
передвижной	ДС-55-1	550	6	10	100/75

t_Н =270 мин — время выпаривания и нагрев битума до рабочей температуры;

t_В — время выгрузки битума, мин:

где ρ — объемная масса битума, ρ=1т/м³ ;

Q — часовая производительность смесителя, т/ч;

ψ — процентное содержание битума в смеси.

6.2. Расчет количества котлов.

где П_Б — суточная потребность в битуме, т/сутки;

k_П — коэффициент неравномерности потребления битума, k_П =1,2.

Выбираем тип агрегата:

Таблица 4. Тип агрегата и его характеристики.

Тип агрегата	Рабочий объем, л	Установленная мощность, кВт		Расход топлива, кг/ч	Производи-тельность, т/ч
		э/дв.	э/нагр.
ДС-91	30000∙3	35,9	90	102,5	16,5

7. Расчет склада и оборудования для подачи минерального порошка.

Для подачи минерального порошка используют два вида подачи: механическую и пневмотранспортную. Для механической подачи минерального порошка до расходной емкости применяют шнеко-элеваторную подачу. Применение пневмотранспорта позволяет значительно увеличить производительность труда, сохранность материала, дает возможность подавать минеральный порошок, как по горизонтали, так и по вертикали. Недостаток — большая энергоемкость. Пневматическое транспортирование заключается в непосредственном воздействии сжатого воздуха на перемещаемый материал. По способу работы пневмотранспортное оборудование делится на всасывающее, нагнетательное и всасывающе-нагнетательное. В общем случае пневмотранспортная установка включает компрессор с масло- и влагоотделителем, воздухопроводы, контрольно-измерительные приборы, загрузочные устройства подающие материал к установке, разгрузочные устройства и системы фильтров. Для транспортирования минерального порошка пневмоспособом используют пневмовинтовые и пневмокамерные насосы. Пневмовинтовые насосы используют для транспортирования минерального порошка на расстояние до 400 м. Недостаток — низкий срок службы быстроходных напорных шнеков. Камерные насосы перемещают минеральный порошок на расстояние до 1000 м. Могут применяться в комплекте с силосными складами. Включают в себя несколько герметично закрытых камер, в верхней части которой имеется загрузочное отверстие с устройством для его герметизации. В состав линии подачи входит склад, оборудование, обеспечивающее перемещение минерального порошка от склада до расходной емкости и расходная емкость.

7.1. Расчет вместимости силоса в склад.

Рекомендуется хранить минеральный порошок в складах силосного типа с целью избежания дополнительного увлажнения, которое приводит к комкованию и снижению его качества, а также к затруднению транспортирования. Потребная суммарная вместимость силосов склада ∑Vс, м³ составляет:

где G_П — масса минерального порошка;

ρ_П — плотность минерального порошка, ρ_П =1,8 т/м³ ;

k_П — коэффициент учета геометрической емкости, k_П =1,1…1,15.
Количество силосов рассчитывается по формуле:
где V_C — вместимость одного силоса, м³ ; V=20, 30, 60, 120.

7.2. Расчет пневмотранспортной системы.

Для транспортирования минерального порошка до расходной емкости принимается механическая или пневматическая система.

Для транспортирования минерального порошка можно использовать пневмовинтовые или пневмокамерные насосы. Подача в пневмотранспортную установку сжатого воздуха осуществляется компрессором. Потребная производительность компрессора Q_К , м³ /мин, составляет:

где Q_В — расход, необходимый для обеспечения требуемой производительности пневмосистемы, м³ /мин.

где Q_М — производительность пневмосистемы, Q_М = 0,21·Q_Ч = 0,21·34,6 = 7,3, т/ч, Q_Ч — часовая производительность АБЗ;

µ — коэффициент концентрации минерального порошка, µ=20…50;

ρ_В — плотность воздуха равная 1,2 кг/м³ .

Мощность на привод компрессора N_К , кВт:

где η=0,8 — КПД привода;

Р₀ — начальное давление воздуха, Р₀ =1 атм;

Р_К — давление, которое должен создавать компрессор, атм.

где α=1,15…1,25;

Р_В =0,3 атм;

Р_Р =Н_ПОЛ +1 — рабочее давление в смесительной камере подающего агрегата, атм, Н_ПОЛ — полное сопротивление пневмотранспортной системы, атм;

где Н_П — путевые потери давления в атм;

Н_ПОД — потери давления на подъем, атм;

Н_ВХ — потери давления на ввод минерального порошка в трубопровод, атм.

Путевые потери давления:

где k — опытный коэффициент сопротивления:

где v _В — скорость воздуха зависит от µ; при µ=20…50 соответственно v _В =12…20 м/с;

d_ТР — диаметр трубопровода, м:

λ — коэффициент трения чистого воздуха о стенки трубы:

где ν — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м² /с, ν=14,9·10^-6 .

L_ПР — приведенная длина трубопроводов, м:

где ∑l _Г — сумма длин горизонтальных участков пневмотрассы, м, ∑l _Г =3+3+4+4+20+20=54;

∑l _ПОВ — длина, эквивалентная сумме поворотов (колен), м, ∑l _ПОВ =8·4=32 (каждое колено принимаем равным 8 м);

∑l _КР — длина, эквивалентная сумме кранов, переключателей. Для каждого крана принимают 8 м, ∑l _КР =8·2=16;

Потери давления на подъем:

где ρ΄_В — 1,8 кг/м³ — средняя плотность воздуха на вертикальном участке;

h — высота подъема материала, м. Принимается 12…15 м, в зависимости от типа асфальто-смесительной установки.

Потери давления при вводе минерального порошка в трубопровод:

где χ — коэффициент, зависящий от типа загрузочного устройства. Для винтовых насосов следует принимать χ = 1, для пневмокамерных χ = 2;

v _ВХ — скорость воздуха при вводе минерального порошка в трубопровод, м/с:

ρ_ВХ — плотность воздуха при вводе минерального порошка, кг/м³ :

Тогда:

По формуле (29) находим N_К :
На основании проведенного расчета производится подбор подающего агрегата по табл. 11 [4].

Таблица 5. Тип подающего агрегата и его характеристики.

Тип и марка насоса	Производи-тельность, м3 /ч	Дальность транспортирования, м		Расход сжатого воздуха	Диаметр трубопровода, мм	Установленная мощность, кВт
		по горизонтали	по вертикали
К-2305	10	200	35	22	100

Расчет механической системы подачи минерального порошка. Механическая система представлена в виде шнеко-элеваторной подачи. Подающий агрегат — шнек.

Производительность шнека Q_Ш , т/ч составляет:

где φ — коэффициент заполнения сечения желоба, φ=0,3;

ρ_М — плотность минерального порошка в насыпном виде, ρ_М =1,1 т/м³ ;

D_Ш — диаметр шнека, принимаем 0,2 м;

t — шаг винта, t=0,5D_Ш =0,1 м;

n — частота вращения шнека, об/мин ;

k_Н — коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера, k_Н =1.

Мощность привода шнека N, кВт определяется по формуле:

где L —длина шнека, м L=4 м;

ω — коэффициент, характеризующий абразивность материала, для минерального порошка принимается ω=3,2;

k₃ — коэффициент, характеризующий трансмиссию, k₃ =0,15;

V_М =t·n/60= 0,1 — скорость перемещения материала, м/с;

ω_В — коэффициент трения, принимаемый для подшипников качения равным 0,08;

q_М =80·D_Ш =16 кг/м — погонная масса винта.

Производительность элеватора Q_Э , т/ч определяется из выражения:

где i — вместимость ковша, составляет 1,3 л;

ε — коэффициент наполнения ковшей материалом, ε=0,8;

t — шаг ковшей, м (0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,63);

v _П =1,0 м/с — скорость подъема ковшей.

Необходимая мощность привода элеватора:

где h — высота подъема материала, м, принимается 14 м;

k_К — коэффициент, учитывающий массу движущихся элементов, k_К =0,6;

А=1,1 — коэффициент, учитывающий форму ковша;

С=0,65 — коэффициент, учитывающий потери на зачерпывание.

Таблица 6. Тип элеватора и его характеристики.

Тип элеватора	Ширина ковша, мм	Вместимость ковша, л	Шаг ковшей, мм	Скорость цепи, м/с	Шаг цепи, мм	Мощность, кВт	Произво-дительность м3 /ч
ЭЦГ-200	200	2	300	0,8…1,25	100	2,0	12…18

8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде.

8.1. Расчет потребного количества электроэнергии.

Потребное количество электроэнергии N_Э , кВт определяется:

где k_С — коэффициент, учитывающий потери мощности, k_С =1,25…1,60;

∑Р_С — суммарная мощность силовых установок, кВт;

∑Р_В — то же, внутреннего освещения, кВт, ∑Р_В =5∙269,89+15∙318+9∙132+20∙72=8,75;

∑Р_Н — то же, наружного освещения, кВт, ∑Р_Н =1∙644+3∙837+5∙50=3,41;

Примечание: нормы расхода электроэнергии на 1м² берем по табл. 12 методических указаний.

cosφ=0,75.

8.2. Определение общего расхода воды.

Общий расход воды определяется по формуле, м³ :

где К_У =1,2;

К_Т =1,1…1,6;

В_П — расход воды на производственные нужды, м³ /ч, В_П =10…30;

В_Б — расход воды на бытовые нужды, потребление, м³ /ч, В_Б =0,15…0,45.

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

Расход В_ПОЖ определяем по формуле:

где q_ПОЖ =5…10 л/с;

Т — время заполнения резервуара, Т=24 ч.

8.4. Определение диаметра трубы водопроводной сети, d_ТР , м.

где V — скорость движения воды, V=1,0…1,5 м/с.

Принимаем диаметр трубы водопроводной сети равный 0,10 м.

9. Технологическая схема приготовления модифицированного битума.

Сама схема приводится в конце РПЗ. Модифицированный битум — органическое вяжущее, полученное путем смешивания битума с сыпучим модификатором и маслом. Его приготавливаю с целью получения органического вяжущего с наиболее лучшими характеристиками (прочность, морозостойкость, пластичность и др.) по сравнению с обычным битумом.

Назначение масла — понизить эластичность битума, что повышает его сопротивление воздействию отрицательных температур. Сыпучий модификатор повышает прочностные характеристики битума и его сдвигоустойчивость.

В технологическую схему приготовления модифицированного битума входят такие элементы как емкости для хранения материалов (масла, битума); емкость для хранения готового модифицированного битума; дозатор масла; четыре насоса; ленточный конвейер; диспергатор; дозатор.

Масло из емкости подается в дозатор при помощи насоса. Из дозатора масло поступает в диспергатор. В него же по ленточному конвейеру подается сыпучий модификатор и из емкости битум. Для того чтобы все это качественно перемешать, необходимо затратить 6-8 часов. Поэтому для ускорения процесса перемешивания в технологическую схему включен дезинтегратор. С помощью насоса из диспергатора в дезинтегратор подается смесь битума с маслом и сыпучим модификатором. Потом эта смесь, прошедшая обработку в дезинтеграторе, снова подается в диспергатор, где опять подвергается перемешиванию. И так этот цикл повторяется в течение часа, после чего мы получаем модифицированный битум. Его мы можем по битумопроводам подавать на разлив в битумовозы, а при их отсутствии в емкость.

Литература.

1. Проектирование производственных предприятий дорожного строительства: уч. пособие для ВУЗов: Высшая школа, 1975. –351 с.

2. Асфальтобетонные и цементобетонные заводы: Справочник/ В. И. Колышев, П. П. Костин. – М.: Транспорт, 1982. –207 с.

3. Вейцман М. И., Соловьев Б. Н. Битумные базы и цехи. – М.: Транспорт, 1977. –104 с.

4. Проектирование АБЗ: Методические указания/ М. Аннабердиев. – Ростов-на-Дону, 1972. –17 с.

29-04-2015, 00:17