Безопасность технологического производства бетонных смесей

ширина ковша ;

высота ковша

длина ковша  .

Выполняем проверочный расчет:

q = 0,9 *1,9*1,19*2,06=4,2≈4, что не превышает значения погрешности коэффициентов.

 

4.3. Расчет основных  параметров конвейера

 

К машинам непрерывного транспорта в строительстве относятся ленточные конвейеры, ковшовые элеваторы, винтовые конвейеры, аэрожелоба, устройства пневматического транспорта и самотечные установки.

Производительность машин и установок непрерывного транспорта зависит от погонной нагрузки q (в кг/м) и скорости движения v (в м/с) и не зависит от пути транспортирования.

Рассчитаем погонную нагрузку и производительность элеватора:

Погонная нагрузка элеватора при перемещении груза в ковшах рассчитывается по формуле

                  (5)

где i0 – геометрическая емкость ковша, м³;

ρ – насыпная масса материалов, кг/м³;

kн – коэффициент наполнения ковшей (среднее отношение объема материала заполняющего ковш к  геометрической емкости ковша), принимаемый kн=0,6 для глубоких и остроугольных ковшей,

kн=0,4 для мелких ковшей;

d – шаг между ковшами

Геометрическая емкость ковша 5,9 дм³ = 0,0059 м³, насыпная масса материалов 2000 кг/м³, коэффициент наполнения ковшей для глубоких и остроугольных ковшей 0,6, шаг между ковшами 510 мм = 0,51 м

Следовательно, погонная нагрузка

 кг/м³

Производительность машин и установок непрерывного транспорта зависит от погонной нагрузки q (в кг/м) и скорости движения v (в м/с) и не зависит от пути транспортирования. В общем виде производительность (в т/ч)

Рассчитаем производительность элеватора по формуле:

,               (6)

где q – погонная нагрузка, кг/м³;

v – скорость движения, м/с.

В нашем случае погонная нагрузка равна 4 кг/м³, а скорость движения

1,35 м/с, подставив значения  величин, получим

 т/ч

Определим натяжение набегающей ветви ленты конвейера (в Н), если коэффициент ленты между лентой и приводным барабаном 0,2, угол обхвата приводного барабана ленты 360º, длина ленты конвейера 29, 4 м, ширина 850 мм, высота подъема материала 10 м, скорость ленты конвейера 1,4 м/с, производительность 160 т/ч.

,                    (7)

где e - основание натурального логарифма (в нашем случае f=0,2,

α=360º, значит, по табл. e =3,51);

f - коэффициент трения между лентой и приводным барабаном;

α - угол обхвата приводного барабана ленты;

P – окружное усилие, передаваемое на барабан, Н

где kд – коэффициент динамичности, принимаемый от 1,1 до 1,2 (принимаем kд=1,15);

N0 – мощность на приводном барабане ленточного конвейера, (кВт) определяется по формуле

где k – коэффициент, зависящий от длины конвейера L

L, м	<15	16-30	30-45	>45
k	1,25	1,1	1,05	1

 

(в нашем случае длина  конвейера 29,4 м, значит принимаем k=1,1);

c – коэффициент, значение которого принимают от ширины ленты, если ролики конвейера установлены на шарикоподшипниках

 

В, мм	500	650	800	1000	1200
с	0,018	0,023	0,028	0,038	0,048

 

(в нашем случае ширина  конвейера 850 мм=0,85 м, значит принимаем с=0,028);

Nсбр. – мощность на сбрасном барабане, кВт (принимаем Nсбр.=0);

v – скорость ленты конвейера;

П – производительность;

Lг – горизонтальная проекция длины конвейера от угла

наклона β конвейера так, что Lг = Lcosβ,м;

H – высота подъема материала Н = Lsinβ, м

Н = Lsinβ

Выразив из предыдущей формулы β и, подставив величины значений, получим

Горизонтальная проекция длины конвейера от угла наклона β

Lг = Lcosβ=29,4*cos19,88= 29,4*0,94=27,6 м

Получив значение горизонтальной проекции длины конвейера от угла наклона β, можно рассчитать мощность на приводном барабане ленточного конвейера (кВт)

 кВт

Отсюда, зная мощность на приводном барабане ленточного конвейера, получим окружное усилие, предаваемое на барабан

 Н

Определим натяжение набегающей ветви ленты конвейера

 Н

 

4.4. Выбор и расчет  дробильно-помольного оборудования  с учетом требований производственной  безопасности

 

Щековые дробилки используют для крупного и реже среднего дробления пород высокой и средней прочности. Первичное дробление осуществляется в щековых дробилках с простым качанием щеки, которые создают большие усилия при измельчении и позволяют перерабатывать куски горной массы размером до 700—1200 мм и более.

При измельчении различают дробление и помол. Дробление подразделяют на крупное — размер куска после дробления от 80 до 200 мм, среднее — от 20 до 80 мм, мелкое — от 2 до 20 мм. Помол подразделяют на грубый — размер частиц после помола от 0,2 до 2 мм, тонкий — от 0,01 до 0,2 мм и сверхтонкий — менее 0,01 мм.

Нормальная работа щековых дробилок мало зависит от влажности материала при дроблении пород с небольшим содержанием глины. При большом содержании глины и высокой влажности сырья (6%) производительность дробилок падает, особенно при среднем дроблении, из-за комкования материала.

Рассчитаем оптимальную угловую скорость и частоту вращения вала щековой дробилки, если ход щеки 23 мм = 0,023м, угол между щеками 19º, коэффициент торможения материала 0,8.

Угловая скорость эксцентрикового вала щековой дробилки (в рад/с)

,           (8)

где kт – коэффициент торможения материала при разгрузке (kт=0,9)

g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2)

α – угол между щеками (α=15º-23º)

S – наибольший ход щеки по горизонтали у разгрузочного отверстия, м

 

 

 

а)                                                     б)

 

 

 

 

 

 

 

Подставив величины значений, получим

 рад/с

ω=2πn; об/c

Щековые дробилки для среднего дробления выпускают производительностью 5—200 т/ч.

Рассчитаем производительность щековых дробилок П (в т/ч). Коэффициент рыхления 0,42, наименьшие размеры разгрузочной щели 54 м, ход щеки 73 м , угол между щеками 21,3º , вид материала – гранит крупнозернистый (ρ=2700 кг/ м³), длина разгрузочного отверстия 600 мм=0,6 м , частота вращения вала 5,12 сˉ¹

        (9)

где S – ход щеки по горизонтали у разгрузочного отверстия, м;

α – угол между щеками, град. (α=15º-23º);

ℓ - длина разгрузочного отверстия равная ширине щеки, м;

n – частота вращения вала, сˉ¹;

kр – коэффициент разрыхления материала (kр=0,3-0,65);

dср – средний размер кусков выходящих из дробилки

;

Отсюда, т/ч

 

4.5. Машины для  тонкого измельчения (помола) материала

 

Шаровые мельницы используются после дробления и служат для помола и превращения сырьевых материалов в сырьевую муку. При вращении слоя шаров с барабаном шаровой мельницы на каждый шар действует сила тяжести, направленная вертикально вниз, и центробежная сила инерции.

Рассчитаем угловую и окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для сухого помола при гладкой футеровке и при футеровке бронеплитами с продольными ребрами, а также для мокрого помола и определить коэффициент загрузки, если барабан мельницы загружен мелющими телами до уровня 1920 мм = 1,92 м., внутренний диаметр нефутерованного барабана 2,7м=2700 мм, угол α =51.9º.

 

Рис. 4 Схема барабана шаровой мельницы заполненного мелющими телами

 

,

где R—радиус окружности, описываемой центром тяжести шара, м;

w — угловая скорость шара, рад/с;

n — частота вращения шара, с-1;

v — окружная скорость шара, м/с.

В технической характеристике обычно указывают внутренние размеры не футерованного барабана, поэтому расчетный диаметр D определяем по формуле:

Dр = Dб – 2δ, D ≈ 0,94*Dб,

где Dб – внутренний диаметр нефутерованного барабана, м;

δ – толщина футеровки равная равная 2,9-3,1% от диаметра барабана, м,

Внутренний диаметр нефутерованного барабана нам дан – 2,7 м

Следовательно, Dр ≈ 0,94*Dб = 0,94*2,7 =2,538 м

Определим радиус окружности описываемой центром тяжести шара:

R = Dр/2 = 2,538/2 = 1,27 м

Рассчитаем угловую скорость, окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для сухого помола при гладкой футеровке:

Угловая скорость = рад/с

Окружная скорость: = м/с

Частота вращения: = сˉ¹

Рассчитаем угловую скорость, окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для сухого помола при футеровке бронеплитами с продольными ребрами:

Частота вращения: сˉ¹

Угловая скорость: ω2 = 2πn2 = 2*3,14*0,42 = 2,64 рад/с

Окружная скорость: ύ2 = π Dрn2 = 3,14*2,538*0,42 = 3,35 м/с

Рассчитаем угловую и окружную скорости и частоту вращения барабана шаровой мельницы для мокрого помола:

Частота вращения: сˉ¹

Угловая скорость : ω3 = 2πn3 = 2*3,14*0,74= 4,65 рад/с

Окружная скорость: ύ3 = π Dрn3 = 3,14*2,538*0,74=5.9 м/с

Эффективность шаровых мельниц зависит от степени заполнения барабана мелющими телами, которая характеризуется коэффициентом загрузки, представляющим собой отношение площади поперечного сечения слоя загрузки в спокойном состоянии к площади поперечного сечения барабана, и рассчитывается по формуле

                   (10)

где F - площадь поперечного сечения слоя загрузки, м2;

R – внутренний радиус нефутерованного барабана, м.

Площадь кругового сегмента равна разности площади кругового сектора F1 и площади равнобедренного треугольника F2.

Радиус футерованного барабана: R = D/2 = 3/2 = 1,5 м

,

где F1- площадь сегмента;

F2 – площадь равнобедренного треугольника

м²

Анализируя полученный результат, приходим к выводу, что коэффициент загрузки kз=0,32 соответствует оптимальному значению, это значит, что барабан мельницы загружен соответственно.

 

 

 

 

Заключение.

В результате проделанного курсового проекта, была изучена технологическая схема процесса производства бетонных смесей, принцип работы технологического оборудования, выявлены источники опасных выделений, изучены правила безопасности при работе с технологическим оборудованием, общие требования безопасности.

При производстве бетонных смесей приходится иметь дело с вибрирующими и шумовыми механизмами, оборудованиями. В каждом случае следует руководствоваться специальными правилами техники безопасности.

Основным технологическим оборудованием, применяемым при производстве бетонной смеси, являются: агрегат пылеулавливания, агрегат минерального порошка, битумоплавильный и сушильный агрегаты, смесительный агрегат, одноковшовые элеваторы, которые служат источниками таких вредных факторов, как вибрация, шум, тепловыделения, загрязнение окружающего воздуха и т.д., которые нормируются ГОСТами, СНиПами и другими нормативно-техническими документами.

В данном проекте был произведен расчет ширины площадок уступов карьера, расчет и размеры основных параметров и выбор конвейера, удовлетворяющего заданным условиям; расчет машин измельчения материалов (щековые дробилки, шаровые мельницы).

 

 

 

 

 

Список литературы

1 – Общие сведения о бетоне и его компонентах

2 – Разновидности асфальтовых бетонов

3 - Мухленова И.П., Основы химической технологии. – 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. школа, 1999. – 463 с.: ил.;

4 – Вредные и опасные производственные факторы

5 - Клюковский Г.И., Общая технология строительных материалов

6 – Цемент магнезиальный

7 - Горчаков Г.И., Строительные  материалы, М.,изд. Высшая школа, 1999.-352 .

8 – Вода для затворения

9 - Рыбьев И.А., Строительные материалы

10 – Виды песка

11 - Ицкович С.М., Заполнители  для бетона; Минск; изд. Высшая школа, 2001.

12 – Романцемент