Склад цементу

Студент гр. ТБК-1 ,

ФБА, ІІІ-курсу

Канкров І.М.

Перевірив:

Дворкін О.Л.

Рівне 2002р.

Зміст

Вступ

Бетонну суміш готують в бетонозмішувальному відділенні. Основними операціями технології приготування та транспортування бетонних і розчинних сумішей є:

- підготовка матеріалів (в'яжучих, заповнювачів, води та добавок);

- дозування матеріалів;

- перемішування матеріалів (приготування сумішей);

- видавання і транспортування готових сумішей.

Приймаємо бетонозмішувальний цех з одноступеневим (вертикальним) компонуванням технологічного устаткування, як найбільш поширений. Така схема передбачає піднімання матеріалів на висоту 25...30 м, а подальше їх переміщення вниз із агрегату в агрегат відбувається під дією сил тяжіння.

У надбункерному відділенні розміщені завантажувальні люки бункерів і оголовки стрічкового конвеєра або елеватора з поворотною лійкою, а також пульт управління подачею матеріалів. При подачі цементу пневмотранспортом (як у даному проекті) додатково встановлюють циклони і повітроочисні фільтри.

У бункерному відділенні розміщені видаткові бункери, які мають 6...8 відсіків, бочки для води. Видаткові бункери виготовлюються металевими і обладнані вібраторами для усунення зависання матеріалу на стінках, пристроями аерації цементу, паровими гратами ї показниками рівнів заповнення відсіків.

Змішувальне відділення розміщене під дозаторним. Змішувачі завантажують відміреними порціями сухих компонентів, води.

Після перемішування бетонна суміш подається у відділення видачі готової суміші, де встановлені видаткові бункери, обладнані затворами з пневмоциліндрами. Із видаткових бункерів бетонну суміш вивантажують у транспортні засоби.

Складування і зберігання цементу необхідно проводити у спеціалізованих силосних складах. Вивантаження і транспортування цементу необхідно здійснювати пневмотранспортом.

1. Режим роботи бетонозмішувального цеху та складів

Згідно вихідних даних, бетонозмішувальний цех працює у 2 зміни. За нормами технологічного проектування підприємств збірного залізобетону при двозмінній роботі номінальна кількість робочих днів на рік приймається рівною 260, тривалість робочої зміни – 8 годин.

Розрахункова кількість робочих діб у році при п’ятиденному робочому тижні для цеху по виготовленню бетонної суміші становить 260 – 7 = 253 доби, де 7 діб – тривалість планових зупинок. Річний фонд часу складає 253 × 2 × 8 = 4028 год.

Склад цементу

Склад цементу проектують у відповідності з технологічними нормами.

Силосні склади цементу споруджують, як правило, з однотипних комірок циліндричної форми діаметром від 3 до 10 м і місткістю 240; 360; 480; 720; 1100; 1700; 2500 та 4000 т. Кількість силосів на складі приймають у відповідності з необхідним запасом цементу.

Потрібну місткість складу цементу визначаємо за формулою:

де Q – річна продуктивність бетонозмішувального цеху, (75000 м³);

Ц – середня норма витрат цементу в кг на 1 м³ бетонної суміші;

n – нормативний запас цементу на складі, днів роботи цеху (приймаємо для притрасового складу 7 днів);

k₁ = 1,04 – коефіцієнт можливих втрат цементу при розвантажуванні;

k₂ = 0,9 – коефіцієнт використання технологічного обладнання;

Р – кількість робочих днів на рік (253 доби).

кг,

де 400, 500 – відповідно норми витрати цементу для бетону М300 та М400;

т.

Для зберігання цементу приймаємо 4 силоси з одночасним вмістом цементу в силосах 1700 т, які розміщені у два ряди. Тоді необхідна висота силосу при діаметрі 6 м буде складати:

де k = 0,9 – коефіцієнт заповнення силосу;

r = 1 т/м³ – насипна густина цементу.

м.

Приймаємо висоту силосу 17 м.

Вагони бункерного типу розвантажують в прийомний бункер вмістом 30 т., звідки пневмоциліндром ТА–15, який вибрали за таблицею, цемент подають в над силосну галерею, де він опадає в бункер та аерожолобом загружається у відповідний силос. Для подачі цементу в бетонозмішувальний цех під силосами встановлюють пневмовивантажувачі ПДБ–161, які подають цемент по трубопроводах у бункер видачі, під яким встановлений пневмогвинтовий насос К-287С.

За заданою продуктивністю бетонозмішувального цеху, годинна подача цементу повинна становити

т/год.

Основні технічні характеристики складу цементу та технологічного обладнання наведені в таблиці 3.

Таблиця 1

Технічна характеристика пневмогвинтового насосу К-287С

Таблиця 2

Технічна характеристика пневматичного гвинтового підйомника ТА-15

Таблиця 3

Технічна характеристика складу цементу

3. Склад заповнювачів

Для розрахунку місткості складів заповнювачів встановлюємо орієнтовні витрати заповнювачів для виготовлення 1м³ важкого бетону: щебеню – 0,9; піску – 0,45.

Запас заповнювачів, які одночасно зберігають на складі, визначають за формулою:

,

де Q – річна продуктивність бетонозмішувального цеху, м³ (75000);

З – середня витрата заповнювача для бетону, (0,9 – для щебеня, 0,45 – для піску);

n – нормативний запас заповнювачів на складі на кількість робочих днів (приймаємо для приколійного складу 7 днів);

k – коефіцієнт можливих втрат (для піску та щебеню k = 1,02);

Р – розрахунковий річний фонд часу роботи обладнання, діб (253).

Виробничий запас щебеню:

м³.

Виробничий запас піску:

м³.

Згідно з показниками норм проектування складів заповнювачів приймаємо, що склад повинен мати 6 відсіків, з них: 4 – для щебеню, 2 – для піску.

Об’єм одного штабелю щебеню складає 2721/4 = 680 м³, а піску 1361/680 = 604 м³.

Об’єм штабельного складу у вигляді кругового конусу обчислюється за формулою:

,

де H – висота штабелю, м;

j = 40 – кут природного відкосу матеріалу, град.

Тоді висота штабелю щебеню повинна бути:

м.

Висота штабелю піску:

м.

Приймаємо висоту штабелю щебеню 8 м, а піску – 8 м, що відповідає технологічним нормам проектування складів.

Знаючи висоту кругового конусу визначаємо діаметр його основи:

м.

м.

Площа основи штабелю щебеню та піску:

м².

м².

Загальна корисна площа складу заповнювачів складає:

м².

Загальна площа складу заповнювачів:

м².

де k_п = 1,5 – коефіцієнт, який враховує проїзди та проходи на складі.

Довжина вивантаженого фронту для заповнювачів:

м.

За заданою продуктивністю бетонозмішувального цеху, годинна подача піску повинна становити:

т/год,

щебеню:

т/год.

Для розвантаження заповнювачів з відкритих платформ та напіввагонів за допомогою машини ТР-2, технічні характеристики якої наведені в таблиці 4. Вантажоприймальний пристрій обладнаний бурофрезерними розпушувачами для мерзлих матеріалів. Розвантажувач обладнаний ковшовими елеваторами з механізмами для піднімання і опускання, приймальним реверсивним і віддавальним стрічковим конвеєрами. При розвантаженні ковші елеваторів захоплюють заповнювач і подають його на горизонтальний подавальний конвеєр марки КРУ-350. Потім відвальним стрічковим конвеєром марки КРУ-350 матеріал подається в штабель. Під усіма відсіками проходить підштабельна галерея зі стрічковим конвеєром марки КРУ-350. Кожний відсік має одну або декілька протічок з віброживильником, з-під штабельної галереї заповнювач стрічковим конвеєром марки КРУ-350 подається на конвеєр похилої естакади у витратні бункери змішувального відділення. Стрічковий конвеєр вибраний так, щоб його продуктивність 350 т/год задовольняла необхідну продуктивність 10,9 + 22,9 = 33,8 т/год.

Таблиця 4

Технічна характеристика стрічкового конвеєру КРУ-350

Таблиця 5

Технічна характеристика розвантажувальної машини ТР-2

4. Бетонозмішувальний цех

Для приготування бетонної суміші за нормами технологічного проектування приймаємо 2 бетонозмішувача гравітаційної дії з автоматичним дозуванням складових, число замісів в годину для суміші – 25, коефіцієнт виходу суміші b = 0,67.

Об‘єм готового замісу бетонної суміші визначаємо за формулою:

,

де P^' – річний фонд часу ( год.);

m = 2 – кількість бетонозмішувачів;

n = 25 – кількість замісів на годину суміші з ОК 8...10 см

k = 0,8– коефіцієнт використання змішувачів у часі;

л.

Вміст змішувального барабану по завантаженню:

л.

Приймаємо гравітаційний змішувач циклічної дії СБ-91 з об’ємом готового замісу 500 л та вмістом при завантаженні 750 л, технічні характеристики якого наведені в таблиці 6.

Річна потужність бетонозмішувального цеху буде складати:

м³;

що задовольняє вихідним даним.

Для визначення об’єму видаткових бункерів згідно норм технологічного проектування приймаємо по 2 відсіки для щебеню, піску та цементу при їх запасі в бункерах на 2 години.

Витрати матеріалів на заміс бетонозмішувача складають:

кг;

м³;

м³.

Об’єм кожного відсіку для матеріалів складає:

м³,

м³,

м³.

Приймаємо для зберігання бункер у вигляді прямокутної призми. Висота нижньої частини бункера у вигляді зрізаної піраміди становить:

.

Конструкційно приймаємо для цементу та піску D = 2 м, h₁ = 2 м, d = 1 м.

а) бункер для цементу:

м;

б) бункер для піску:

м.

Для щебеню приймаємо D = 3 м, h₁ = 3 м, d = 1 м і висота:

м.

Бетонозмішувальний цех запроектовано за вертикальною схемою, він складається з 5 відділень: надбункерного, бункерного, дозаторного, змішувального та видачі готової бетонної суміші. Зі складу щебінь та пісок подаються в надбункерне відділення за допомогою похило-горизонтального стрічкового конвеєру, а цемент подають в циклон пневматичним транспортом і потім розподіляють по відсікам гвинтовими конвеєрами. Суміш подається в розподільний бункер.

Для дозування компонентів суміші, за їх вмістом в одному замісі, вибираємо такі дозатори (технічні характеристики в таблиці 7):

- ДЦ-200 – приймаємо для цементу;

- ДИ-1200 – приймаємо 2 дозатора для інертних;

- ДЖ-200 – приймаємо для води.

Цех обладнано двома бетонозмішувачами СБ-91. Готова бетонна суміш подається в розподільчий бункер.

Враховуючи габаритні розміри устаткування в цеху, прийнято розміри цеху в плані 6х12 (72м²) та висоту 26м.

Таблиця 6

Технічна характеристика циклічного гравітаційного змішувача СБ-91

Таблиця 7

Технічна характеристика дозаторів типу ВДБ-500/750

5. Проектування складу бетону та визначення потреби матеріалів

Згідно завдання на розрахунок складу важкої бетонної суміші необхідно розрахувати базовий номінальний склад і визначити можливість економії цементу за рахунок:

1. Введення золи-виносу (150 кг/м³).

2. Добавки пластифікатору ЛСТ (1,2 % від маси цементу).

Розрахунок складу бетону проводився за допомогою програмного комплексу КСУБС, результати роботи якого наведені на сторінках нижче.

Більш вигідним з точки економії цементу є використання добавки-пластифікатора ЛСТ (462 кг цементу на 1 м³ бетонної суміші) в порівнянні з базовим номінальним складом (513 кг цементу на 1 м³ бетонної суміші) та введенням золи-виносу (476 кг цементу на 1 м³ бетонної суміші).