CATEGORII DOCUMENTE |
Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
AGREGATE SI INSTALATII MECANICE
Tema proiectului :
Proiectarea unei instalatii de colectare-dozare si
alimentare a concentratelor plumbo-zincoase in cuptoare
verticale I.S.P. Instalatia de colectare,dozare si alimentare se
va proiecta pentru un regim de lucru discontinuu.
Capacitatea cuptorului:Q=62000t/h
Viteza maxima a transferului cu bene:v=60m/min
Capitolul I
1.1. Generalitati. Consideratii teoretice privind prelucrarea concentratelor Pb-Zn
Cele mai importante resurse de metale sunt minerale care se gasesc in scoarta terestra.
Extragerea metalelor din minerale se face in doua etape :
-prima etapa consta in prepararea acestora care include o serie de oportunitati ca:sfaramarea,macinarea,clasarea si concentrarea mineralelor in vederea obtinerii concentratelor bogate in minerale utile.
-a doua etapa presupune extragerea metalelor din minereuri prin procedee metalurgice care pot fi:pirometalurgice,hidrometalurgice si electrometalurgice.
Procedeul pirometalurgic are loc la temperaturi inalte cusau fara topirea sarjei,caldura necesara procesului de topire se obtine prin arderea combustibililor lichizi,gazosi sau solizi si al elementelor combustibile din minereu.
Cele mai importante operatii pirometalurgice sunt:uscarea,prajirea,topirea,rafinarea.
Uscarea- are ca scop eliminarea apei si descompunerea unor compusi complecsi.
Prajirea -are ca scop transformarea compusilor metalici in oxizi sau sulfati din care pot fi extrase metalele de baza prin operatii metalurgice ulterioare.
In urma prajirii oxidante se obtin oxizi si sulfati conform reactiilor:
ZnS+2O2=ZnSO2 [500-600oC]
ZnS+O2=ZnOSO2 [900-1000oC]
Pentru procesul de obtinere a Zn si Pb prin procedeul ISP prajirea se realizeaza concomitent cu aglomerarea procesului denumit prajire aglomeranta.
Topirea este operatia in urma careia se obtine o faza metalica care contine metale sub forma elementara (Pb,Zn) si combinatii.
Pentru obtinerea Pb si Zn prin procedeul ISP se foloseste procesul reducator.
Rafinarea metalelor este o continuare a procesului de topire si se realizeaza prin licuatie, distilare si rectificare.
Procesul hidrometalurgic cuprinde operatiile care au loc in solutii apoase la temperaturi joase in prezenta reactivilor chimici.
Principalele operatii hidrometalurgice sunt :solubilizarea,purificarea solutiilor,precipitarea impuritatilor din solutii,electroliza cu anozi insolubili.
1.2.Consideratii privind tehnologia ISP
Tehnologia ISP se aplica in mai multe uzine de prelucrare a concentratelor plumbo-zincoase din lume:India,Romania-Copsa Mica.
Concentratele sulfuroase de Pb si Zn obtinute in urma flotarii mineralelor trebuie sa contina minerale cu 3-5%Zn pentru a putea fi ulterior supuse prajirii. In scopul transformarii sulfurilor in oxizi,prajirea aglomeranta se realizeaza pe benzi de aglomerare prin insuflarea aerului de jos in sus.
Gazele rezultate in urma prajirii contin circa 10-12%SO2 si sunt folosite la obtinerea acidului sulfuric dupa o prealabila desprafuire in filtre.
In urma prajirii aglomerante rezulta un aglomerat a carui compozitie medie este :30-33%Zn, 20-25%Pb, 1-2%Cu, 10%CaO, 10-15%FeO, 1-3%S, 4-6%peroxid de siliciu.
Acest aglomerant este introdus pe la partea superioara a cuptorului ISP unde are loc reducerea oxizilor metalici de unde rezulta :
-vapori de zinc care sunt dirijati in condensatoare ,unde are loc condensarea vaporilor de zinc de unde rezulta Zn brut care este rafinat;
-Pb brut care este colectat in cuva cuptorului ISP;
-zgura care se prelucreaza prin procedeul Fuening.
Cuptorul ISP este alimentat pe la partea superioara cu aglomerant ,cocs si fondanti. Aerul incalzit la 800oC este suflat prin gurile de vant pe la baza cupei. Vaporii de Zn rezultati sunt condusi in doua condensatoare unde Zn condenseaza prin intermediul Pb.
Reactiile care au loc in cuptor sunt:
ZnO + C =Znv + CO
ZnO + CO =Zn + CO2
PbO +C =Pb + CO
PbO +CO =Pb +CO2
CO2 + C =2CO
Avantajele procedeului ISP sunt urmatoarele:
-posibilitatea de a prelucra concentratia complexa a Pb si Zn in acelasi cuptor sau de a utiliza concentratii cu continut scazut de Zn si ridicat de Fe;
-autumatizarea completa a operatiei;
productia si productivitatea pe cuptor sunt marite.
Schema prelucrarii este aratata in figura de mai jos:
Conc Pb-Zn
Figura 1.-Schema tehnologica de prelucrare a minereurilor complexe
de Pb si Zn prin procedeul ISP
Capitolul II
2.1. Notiuni generale de proiectare a instalatieide dozare-colectare
Pentru proiectarea unei instalatii este nevoie de adoptarea unei solutii de flux si amplasare a utilajelor care sa satisfaca unele cerinte tehnologice de capacitatea impusa in conditiile unei cheltuieli pentru investitii si exploatare catr mai reduse .
Tehnica dozarii,colectarii si alomentarii trebuie sa satisfaca urmatoarele conditii:
-asigurarea realizarii unei incarcaturi multicomponente omogenizata chimic si granulometric;
-dozarea gravimetrica a acesteia;
-incarcarea si descarcarea agregatelor cu micsorarea la maxim a degajarilor de noxe cat si imbunatatirea randamentului termic prin alimentarea cu aglomerat,cocs si aer cald.
Solutiile tehnice ale instalatiilor de colectare,dozare si alimentare sunt in flux continuu,discontinuu sau mixt.
In cazul nostru se adopta fluxul discontinuu care consta in dozarea gravimetrica cu palnie cantar,colectare in transfercar cu bene si alimentare cu pod tehnologic de sarjare
Fluxul discontinuu asigura o complexitate medie a utilajelor si omogenizarea incarcaturii.
2.2.Dimensionarea instalatiilor de dozare,colectare si alimentare
Instlatiile de dozare,colectare si alimentare se dimensioneaza la productivitatea:
Qi=knQmqi [t/h] [1,pag553]
in care :Qi este productivitatea [t/h]
kn-factor de corectie,kn=1,2
Qm-productia orara[t/h]
qi=qa+qc+qv
qa-consumul specific la aglomerat,qa=1,8.2[t/t metal];qa=1,9[t/t metal]
qc-consum specific de cocs[t/t metal].qc=0,8..1[t/t metal];qc=0,9[t/t metal]
qv-consum specific de var,qv=0,01[t/t metal]
Qm=t/h
Qi=1,2∙8,33∙(1,9+0,9+0,01)=1,28,332,81=28,08t/h
2.3.Capacitatea maxima a benei
Gt.i.o= [t/h] [1,pag45]
in care u-coeficient de umplere al benei;u=0,8
Vb-volumul benei ;Vb=1,0.2,5m3; Vb=2,25m3
i-densitati specifice(densitate in vrac)
va=1,65t/m3
vc=0,70t/m3
vv=2,20t/m3
Gt.i.o=0,80∙2,25∙=2,42t
2.4.Durata maxima a ciclului instalatiei
tca=23600[s]
in care: Gt.i.o-capacitatea maxima a benei[t]
Qi-productivitatea orara
tca-durata maxima admisa
tca=2s
2.5.Cantitatea de materiale dozate in bena
Gi.o.a=Gt.i.o [t] [1,pag535]
Gi.o.a=2,42t
Gi.o.c=2,42t
Gi.o.v=2,42t
2.6.Ponderea materialelor in bena
Gt.i.o.....Gi.o.a......Gi.o.c.....Gi.o.v
100......x.......y.......z
x=
y=
z=
Qia=t
Qic=t
Qiv=t
2.7.Dimensionarea buncarelor
Buncarele sunt realizate in solutii constructive si dimensiuni variate in finctie de capacitate ,natura materialului,amplasament si unele conditii particulare.
Profilul uzual este cel paralelipipedic continuat cu trunchi de piramida asimetric(pentru evitarea blocarii materialului )sau cilindric cu zona inferioara tronconica (buncare pentru materiale cu granulatie mica).
Buncarele se executa din beton armat pentru capacitati foarte mari fie cu invelitoare metalica si schelet de rezistenta pentru prelucrarea eforturilor si transmiterea lor la fundatie sau planseul de fixare. Invelitoarea se executa din panouri de tabla asamblate prin sudare si fixata prin cordoane de sudura la traversele verticale si orizontale ale constructiei de sustinere.
Partea inferioara a invelitorii se reazema numai pe traversele orizontale care rigidizeaza si impiedica formarea sagetii de incovoiere regeneratoare.
Buncarele datorita materialelor sfaramicioase care produc praf se inchid la partea superioara cu capac si se racordeaza la instalatii de desprafuire.
2.7.1.Calculul volumului buncarului
Vb= [m3]
in care :Vb-volumul buncarului,[m3]
Vtot-volumul total de material,[m3]
nb-numarul buncarelor de aglomerat,cocs si var utilizate intr-o zi
In tehnologia noastra folosim 4 buncare de aglomerat,4 de cocs si 2 de var.
nba==0,166t/h
nbc==0,166t/h
nbv==0,083t/h
Vtot=
Vtot.a==14,409m3
Vtot.c==15,946m3
Vtot.v==0,0625m3
Vb=
Vba==86,801m3
Vbc==96,060m3
Vbv==0,753m3
2.7.2.Calculul geometric al buncarului
Figura 2.Forma geometrica a buncarului
in care:A este latura bazei mari,[m[
A=B
a-latura bazei mic,[m]
a=b
h1-inaltimea inchizatorului,[m]
h2-inaltimea trunchiului de piramida,[m]
h=h1+h2
h3-inaltimea paralelipipedului,[m]
H-inaltimea totala a buncarului,[m]
-unghiul de inclinare al peretilor
●Lungimea bazei mari
Vb=A2h [m3] [1,pag.326]
h=(5.6)A [m]
h=5,5A[m]
Aa=
Ac=
Av=
●Inaltimea totala a buncarului
ha=h∙Aa=5,5∙2,49=13,70m
hc=5,5x2,59=14,26m
hv=5,5x0,51=2,83m
●Lungimea bazei mici
a=k(d+80)tg [1,pag.326]
in care:k este coeficient empiric,k=2,5
d-dimensiunea maxima a bulgarilor de aglomerat,cocs si var
da=140mm
dc=150mm
dv=60mm
-unghiul de taluz natural,=45o
aa=2,5(140+80)tg45=550mm=0,55m
ac=2,5(150+80)tg45=575mm=0,575m
av=2,5(60+80)tg45=350mm=0,35m
●Inaltimea partii trunchiului de piramida
h2=xtg
=+(5.10o) [1,pag326]
=A+2x x=
xa=
xc=
xv=
h2a=xa tg50=0,971x1,25=1,213m
h2c=xc tg50=1,009x1,25=1,261m
h2v=xv tg50=0,082x1,25=0,103m
●Inaltimea partii paralelipipedice
h=h2+h3
h3=h-h2
h3a=ha-h2a=13,706-1,213=12,493m
h3c=hc-h2c=14,267-1,261=13,006m
h3v=hv-h2v=2,832-0,103=2,729m
●Volumul partii trunchiului de piramida
V2=h2/2(Sm+SM+),[m3]
in care:V2-volumul trunchiului de piramida
h2-inaltimea trunchiului de piramida
SM-suprafata gurii de incarcare
Sm-suprafata gurii de evacuare
SM=A2
Sm=a2
-Pentru aglomerat:
V2a= [m3]
SMa=Aa2=2,492=6,21m2
Sma=aa2=0,552=0,302m2
V2a=1,213/3(6,21+0,302+=3,186m3
-pentru cocs:
V2c= [m3]
SMc=Ac2=2,592=6,728m2
Smc=ac2=0,5752=0,33m2
V2c=1,261/3(6,728+0,33+=3,59m3
-pentru var:
V2v= [m3]
SMv=Av2=0,512=0,265m2
Smv=av2=0,352=0,122m2
V2v=0,103/3(0,265+0,122+=0,035m3
●Volumul partii paralelipipedice
Vb=V3-V2 [m3]
V3=Vb-V2 [m3]
V3a=Vba-V2a [m3]
V3a=86,80-3,18=83,62m3
V3c=Vbc-V2c [m3]
V3c=96,06-3,59=92,47m3
V3v=Vbv-V3v [m3]
V3v=0,753-0,035=0,718m3
2.7.3.Calculul suprafetei laterale totale a buncarului
●Calculul suprafetei laterale a partii paralelipipedice a buncarului
Ap=4h3A [m2]
Apa=4xh3axAa=4x12,49x2,49=124,5m2
Apc=4xh3cxAc=4x13,006x2,59=134,95m2
Apv=4xh3vxAv=4x2,729x0,51=5,62m2
●Calculul suprafetei laterale a trunchiului de piramida
At=2xh2x(A+a) [m2]
Ata=2xh2a(Aa+aa) [m2]
Ata=2x1,213(2,49+0,55)=7,37m2
Atc=2xh2c(Ac+ac) [m2]
Atc=2x1,261(2,59+0,575)=7,99m2
Atv=2xh2v(Av+av) [m2]
Atv=2x0,103(0,515+0,35)=0,178m2
●Calculul suprafetei totale a buncarului
Alt=Ap+At [m2]
Alta=Apa+Ata [m2
Alta=124,53+7,379=131,90m2
Altc=Apc+At c [m2]
Altc=134,95+7,99=142,94m2
Altv=Apv+Atv [m2]
Altv=5,62+0,178=5,79m2
2.8.Calculul presiunii care actioneaza pe peretii buncarului
●presiunea pe peretii verticali
Pv=k h [daN/m2] [1,pag.327]
in care:Pv-presiunea pe peretii verticali ,[daN/m2]
k-coeficient de mobilitate al materialului
h3-inaltimea partii paralelipipedice,[m]
γ-greutate volumetrica ,[N/m3]
k=
γ=ρv g 1000 [N/m3]
γa=ρva xgx1000=1,65x9,81x1000=16186N/m3
γc=ρvcxgx1000=0,7x9,81x1000=6867N/m3
γv=ρvvxgx1000=2,20x9,81x1000=21582N/m3
Pv=kxh3xγ [daN/m2]
Pva=kxh3axγa =0,172x12,493x16186=34780,41N/m2=34,78daN/m2
Pvc=kxh3cxγc=0,172x13,006x6867=15361,6N/m2=15,36daN/m2
Pvv=kxh3vxγv=0,172x2,729x21582=10130,3N/m2=10,13daN/m2
●presiunea pe peretii orizontali
P0=0
●presiunea pe peretii inclinati
Pi=h2xγ(cos2α+ksin2α) [daN/m2] [1,pag.327]
in care: h2-inaltimea trunchiului de piramida,[m]
γ-greutatea volumetrica [N/m3]
α-unghiul de taluz natural
α=φ+5o=45+5=50o
cos250+ksin250=0,41+0,178x0,58=0,514
Pia=h2axγax(cos250+ksin250) [daN/m2]
Pia=1,213x16,186x0,514=10,091daN/m2
Pic=h2cxγcx(cos250+ksin250) [daN/m2]
Pic=1,261x6,867x0,514=4,451daN/m2
Piv=h2vxγvx(cos250+ksin250) [daN/m2]
Piv=0,103x21,582x0,514=1,143daN/m2
●presiunea tangentiala
Pt=h2xγ(1-k)sinα cosα [daN/m2]
(1-k)sin50 cos50=(1-0,172)x0,766x0,642=0,408
Pta=h2ax γa(1-k)sinα cosα [daN/m2]
Pta=1,213x16,186x0,408=8,011daN/m2
Ptc=h2cxγ(1-k)sinα cosα [daN/m2]
Ptc=1,261x6,867x0,408=3,533daN/m2
Ptv=h2vxγ(1-k)sinα cosα [daN/m2]
Ptv=0,103x21,582x0,408=0,907daN/m2
●presiunea pe inchizator
Pi= [daN/m2]
Pia=
Ra=A/p=a2/4a=a/4=0,55/4=0,137m
Pic=
Rc=0,575/4=0,143m
Piv=
Rv=0,35/4=0,087m
2.9.Determinarea presiunii peretilor buncarului
2.9.1.Calculul grosimii peretilor in partea paralelipipedica a buncarului
gp=A [cm]
in care: gp este presiunea peretilor [cm]
β-un coeficient ce tine seama de raportul dintre inaltimea h3 si latura mare A(β=h3/A)
σadm-rezistenta admisibila a tablei de hotel,[daN/cm2]
σadm=1200daN/cm2
Pmed-presiunea exercitata de material pe peretii buncarului,[daN/cm2]
Coeficientul β se calculeaza din tabelul de mai jos functie de raportul h3/A.
Placi rezemate pe scheletul metalic |
|||
h3/A | |||
→ βa=0,10
→βc=0,10
→βv=0,10
-presiunea medie
Pmed=;Po=0 →Pmed=Pv/2
Pmed.a=Pv.a/2 = 34,78/2 =17,39daN/m2 =17,39x10-4daN/cm2
Pmed.c=Pvc/2 = 15,36/2 =7,68daN/m2 =7,68x10-4daN/cm2
Pmed.v=Pvv/2 = 10,13/2 =5,06daN/m2 =5,06x10-4daN/cm2
gpa=Aa
gpc=Ac
gpv=Av
gpa=0,226+0,2=0,4cm=4mm
gpc=0,158+0,2=0,4cm=4mm
gpv=0,025+0,2=0,2cm=2mm
2.9.2.Calculul grosimii peretilor in partea trunchiului de piramida
gt=a [cm]
σadm=1000daN/cm2
Pmed.a=
Pmed.c=
Pmed.v=
Coeficientul β se calculeaza din tabelul de mai jos.
Placi cu muchii incastrate |
|||
h2/a | |||
h2a/aa=1,213/0,55 =2,20 →βa=0,08
h3c/ac=1,261/0,575 =2,19 →βc=0,08
h3v/av=0,103/0,35=0,29 →βv=0,05
gta=aa [cm]
gta=0,55x102x
gtc=0,575x102x
gtv=0,35x102x
gta=0,032+0,2=0,2cm=2mm
gtc=0,025+0,2=0,2cm=2mm
gtv=0,006+0,2=0,2cm=2mm
2.10.Calculul vitezei de curgere a materialului prin buncar
v= [m/s]
in care: v este viteza de curgere a materialului prin buncar,[m/s]
λ-coeficient de curgere ,λ=0,55
g-acceleratia gravitationala
h'-inaltimea medie a stratului de material
h'= [m]
ha'=
hc'=
hv'=
va=
vc=
vv=
2.11.Debitul de trecere al materialului prin buncar
Qv=Ao x v x 3600 [m3/s]
in care: Qveste debitul de trecere al materialului prin buncar
Ao-aria orificiului de evacuare,[m2]
Ao=a2
Qva=aa2xvax3600 [m3/s]
Qva=0,552x6,37x3600=6944,55m3/s
Qvc=ac2xvcx3600 [m3/s]
Qvc=0,575x6,50x3600=7743,76m3/s
Qvv=0,35x2,89x3600=1278m3/s
Qvv=av2xvvx3600 [m3/s]
2.12.Utilajele pentru dozare. Dozatoare si palnii cantar
2.12.1.Dozatoarele
Dozatoarele au rol de inchidere a orificiului de evacuare al buncarelor si de dozare volumetrica a materialelor din acestea.
Pentru aglomerat folosim dozatorul vibrator. Acesta are o constructie si actionare simpla , putere instalata mica , greutate redusa si debit redus de material.
Productivitatea se calculeaza cu relatia:
Qva=kuxAaxvax3600 [m3/s]
in care: ku-coeficient de umplere,ku=0,7
Aa-aria sectiunii orificiului de evacuare al buncarului , Aa=aa2,[m2]
v-viteza de curgere a materialului prin buncar [m/s]
Qv=0,7x0,552x6,37=4861m3/h
Pentru cocs folosim dozatorul ciur-vibrator. Ciurul se instaleaza la partea inferioara a buncarului de cocs si se foloseste pentru cernerea cocsului avand si calitatea de inchizator alimentator.
Productivitatea se calculeaza cu relatia :
Qvc=kuxAcxvcx3600 [m3/h]
Qvc=0,7x0,5752x6,50x3600=5421m3/h
Pentru var folosim dozatorul cu banda. Se instaleaza sub buncarul de var prevazut cu inchizator tip registru si vibratoare exterioare pentru a preveni agatarile de material.
Productivitatea se calculeaza cu relatia :
Qvv=A x v x ρv x kf x ki x 3600 [t/h]
in care :A este sectiunea transversala a materialului pe banda
A=0,16xB2xtgφ1
B-latimea benzii;B=1,6m
φ1=0,5 x φ=0,5 x 45=22,5
A=0,16x1,62 x tg22,5=0,169m2
ρv-densitatea varului, ρv=2,2t/m3
v-viteza transportorului,v=1,5m/s
kf-coeficient de forma pentru banda plata,kf=1
ki-coeficient ce tine seama de unghiul de inclinare al transportorului ,ki=0,7
Qvv=0,169x1,5x2,2x1x0,7x3600=1405t/h
2.12.2.Palnii cantar
Palniile cantar servesc pentru dozarea gravimetrica a materialului. Ele trebuie sa asigure o dozare precisa si o evacuare rapida a materialelor continute.
In ansamblul palniei cantar intalnim:palnia propriu-zisa,inchizatorul palniei si dispozitivul de cantarire.
Corpul palniei este realizat din tabla de otel prin sudare rigidizata la exterior si captusita la interior cu materiale rezistente la uzura.
Inchizatorul palniei poate fi:
-cu suber la cocs;
-cu jgheab basculant;
-cu sector.
Cantarirea se face prin sistem de parghii sau doze tensiometrice.
Caracteristicile palniei cantar
Caracteristici |
Unitate de masura |
Material |
||
Cocs |
Var |
Aglomerat |
||
1.Volumul util |
m3 |
| ||
2.Volumul total |
m3 | |||
3.Masa proprie |
kg | |||
4.Masa incarcaturii |
kg | |||
5.Sectiunea de evacuare a materialului |
mm |
500x1000 |
780x780 |
780x780 |
6.Timp de evacuare |
s | |||
7.Putere de actionare |
Kw |
Desene de la prf.
2.13.Dimensionarea depozitului de materii prime
2.13.1.Calculul capacitatii depozitului
Qd=nsxQix [t/h]
in care: ns-numarul de zile de depozitare ; ns=1zi=24h
Qi-productivitatea;Qi=28,08t/h
qi-consum specific de material
qa=1,9t/t metal
qc=0,9t/t metal
qv=0,01t/t metal
Qd=24x28,08x(1,9+0,9+0,01)=1894t/h
2.13.2.Calculul lungimii depozitului
Ld=2L1+nbcxAc+nbvxAv
in care: nbc-numarul de buncare de cocs ;nbc=4
vbv-numarul de buncare de var; nbv=2
L1=3m
Ld=2x3+4x2,49+2x0,51=17,4m
2.13.3.Calculul deschiderii depozitului
Bd=2B1+2B2+2Ac+2Aa
Bd=2x3+2x1+2x2,49+2x2,59=18,2m
B1=1m
B2=3m
Aa=2,49m
Ac=2,59m
2.13.4.Calculul suprafetei totale a depozitului
Stot=LdxBd [m2]
Stot=17,4x18,2=316,7m2
Capitolul III
3.Utilajul pentru colectarea incarcaturii . Transfercarul cu bene
Transfercarul cu bene este destinat colectarii incarcaturii de la buncarul din depozit si transportul acesteia la punctul de preluare al benelor de catre podul de sarjare.
Utilajul este compus din sasiu,posturile pentru bene,mecanismele de deplasare si rotire a benelor.
Constructia mecanica (sasiul) este realizata din profile laminate de hotel asamblate prin sudura iar posturile pentru bene sunt constituite din constructii metalice de baza (10)montate elastic la sasiu prin arcuri(11). Pe acesti suporti sunt montate platformele rotitoare cu ghidaje pentru bene, fiecare platforma fiind prevazuta cu 4 role conice de rulare si cu un suport central(15)prin intermediul caruia se efectueaza actionarea.
Mecanismul de deplasare consta dintr-un grup de actionare montat central(3,4, 5)care actioneaza pinionul (7)de atac al cremalierei fixe (8).
Mecanismul de rotire al platformelor deservesc fiecare cate o platforma si se compun din grup motor,reductor,melc,roata melcata care actioneaza suportii centrali(15).
Constructia generala a unui transfercar cu 4 posturi pentru bene este prezentata in figura de mai jos:
Desen
Nr.crt |
Caracteristici |
Unitatea de masura |
Valoarea |
Dimensiuni gabarit |
mm |
9200x2300 |
|
Ecartament |
mm | ||
Ampatament |
mm | ||
Viteza de rotatie a benelor |
m/min |
Max60 Min10 |
|
Puterea motorului mecanismului de deplasare |
kW | ||
Puterea motorului mecanismului de rotatie a benelor |
kW | ||
Masa transfercarului -proprie -la incarcare maxima -la incarcare normala |
t t t |
3.1.Dimensionarea benei
3.1.1.Calculul geometric al benei
Vb=1.3m3 →Vb=2,5m3
D=0,8.1m →D=1m
d=(0,4.0,8)D →d=0,5D=0,5m
h1=(0,5.0,8)d →h1=0,5d=0,25m
unde: Vb-volumul benei [m3]
D-diametrul cilindrului ,[m]
d-diametrul conului ,[m]
R-raza cilindrului ,R=D/2=0,5m
r-raza conului ,r=d/2=0,25m
●Calculul volumului cilindrului
Vcil=Vb-Vcon-Vtr.con [m3]
Vcon=m3
Vtr.con=m3
Vcil=2,50-0,016-0,113=2,37m3
h2==3,02m
●Inaltimea corpului benei
H1=h1+h2=0,25+3,02=3,27m
●Inaltimea gurii de incarcare
H2=H1/3=3,27/3=1,09m
3.2.Calculul benei goale
Gb=Gtr+Gcon+Gcil+Gax
Gtr=Atrxg1xρ
Atr=
g1=0,04m
ρotel=7,8 t/m3
Gtr=0,83x7,8x0,04=0,258t
Gcon=Aconxρxg2
Acon=
g2=0,03m
Gcon=0,277x7,8x0,03=0,064t
Gcil=Acilxρxg3
Acil=πxDxh2=9,48m2
g3=0,02m
Gcil=1,48t
Gax=πx rax2xH1xρ
dax=0,05.0,14m → dax=0,08m → rax=0,04m
Gax=3,14x0,042x7,8x3,27=0,128t
Gb=0,258+0,064+1,48+0,128=1,93t
3.3.Greutatea totala a benei
Gtb=Gb+Gt.i.o=1,93+2,42=4,35t
3.4.Timpul ciclului transfercarului cu bene
●Calculul teoretic al ciclului transfercarului
ttt=km
in care: km-coeficient de timpi morti; km=1,15
ta,tr,tf,tp,tc-timpii de accelerare,franare,regim,pauza,colectare
tc=10s
tp=25s
vmax=60m/min
vmax.=60/60=1m/s
vmin=8.12m/min=10/60=0,166m/s
3.4.1.Calculul timpilor de accelerare si franare
ta1=
ta2=
∑ta=ta1+ta2=4,664s
tf1=ta1=4s
tf2=ta2=0,664s
∑tf=tf1+tf2=4,664s
3.4.2.Calculul spatiului de accelerare si franare
Sd1=0,5 x a x ta12=0,5x0,25x42=2m
Sd2=0,5 x a ta22=0,5x0,25x0,6642=0,055m
Sd3=0,5 x a x tf12=0,5x0,25x42=2m
Sd4=0,5 x a ta22=0,5x0,25x0,6642=0,055m
3.4.3.Calculul timpilor de regim
S1=40m; S2=20m; S3=10m
tr1=
tr2=
tr3=
tr4=
∑tr=40+120,48+20+60,24=240,72s
ttt=1,15(2∑ta+∑tr+2∑tf+2∑tp+2∑tc)
ttt=1,15(2x4,664+240,72+2x4,664+2x25+2x10)=1,15x329,376=378,9s
3.4.4.Calculul ciclului transfercarului
tct=c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7+c8
c1-deplasarea cu viteza maxima pe distanta S1
c1=ta1+tr1+tf1=4+40+4=48s
c2-colectarea cocsului si aglomeratului
c2=tc=10s
c3-deplasarea cu viteza minima pe distanta S1-S2
c3=ta2+tr2+tf2=0,664+120,48+0,664=121,8s
c4-colectarea varului
c4=tc=10s
c5-deplasarea pe distanta S2 cu viteza maxima
c5=ta1+tr3+tf1=4+20+4=28s
c6-preluarea benelor incarcate de podul de sarjare
c6=tp=25s
c7-deplasarea cu viteza minima pe distanta S3
c7=ta2+tr4+tf2=0,664+60,24+0,664=61,56
c8-depunerea benelor goale pe transfercarul cu bene
c8=tp=25s
tct=48+10+121,8+10+28+25+61,56+25=329,36s
3.5.Calculul puterilor transfercarului
3.5.1.Rezistenta la deplasare
Pentru determinarea rezistentei la deplasare se calculeaza greutatea transfercarului in diferite perioade.
G1=Gt+2Gb [kg]
Gb-greutatea benei goale
Gt-greutatea trasfercarului
Gt=11500kg
Gb=1,93t=19300kg
G1=11,5+2x1,93=15,36t=15360kg
G2=Gt+2(Gb+Gioa+Gioc)
G2=11,5+2(1,93+1,64+0,77)=20,18t=20180kg
G3=Gt+2(Gb+Gioa+Gioc+Giov)
G3=11,5+2(1,93+1,64+0,77+0,01)=20,2t=20200kg
G4=Gt+4Gb+2(Gioa+Gioc+Giov)
G4=11,5+4x1,93+2(1,64+0,77+0,01)=24,06t=24060kg
Pentru determinarea puterilor transfercarului avem nevoie de calculul rezistentei la deplasare care se calculeaza cu relatia:
Wi=Gixw
in care: Wi-rezistenta la deplasare
Gi-greutatea transfercarului
w-coeficient de rezistenta; w=0,02.0,03. pentru calcul w=0,02
W1=G1xw=15360x0,02=307,2 kg f
W2=G2xw=20180x0,02=403,6kg f
W3=G3xw=20200x0,02=404kg f
W4=G4xw=24060x0,02=481,2kg f
3.5.2.Calculul puterilor de regim
Pri= [kW] [3,pag.560]
in care: Wi-rezistenta de deplasare,[kg forta]
vi-viteza maxima si minima ,[m/s]
η=0,6.0,7% →η=0,65%
Pr1=
Pr2=
Pr3=
Pr4=
3.5.3.Calculul puterilor de accelerare
Pai= [kW]
in care:Gi-greutatea incarcaturii
Wi-rezistenta la deplasare
g-greutatea gravitationala; g=9,81m/s
a-acceleratia; a=0,23
a/g=0,23/9,81=0,023
Pa1=
Pa2=
P3=
Pa4=
3.5.4.Calculul puterilor de franare
Pfi= [kW]
in care:w-coeficient de rezistenta; w=0,02
Pf1=
Pf2=
Pf3=
Pf4=
CAPITOLUL IV
4.Utilajul pentru alimentarea cuptorului
4.Podul tehnologic de sarjare
Podul tehnologic este destinat alimentarii cuptoarelor verticale dotate cu dispozitive de sarjare la partea superioara in bolta cuptorului si are constructia in figura de mai jos:
Desen
El este prevazut cu doua caje de ghidare pentru benele de incarcare.
Mecanismul de incarcare principal este un troliu cu doi tamburi dubli. Benele se fixeaza la traversele de ridicare cu dispozitivele (11) care permit prinderea si desprinderea usoara a acestora. In timpul deplasarii utilajului cu viteza mare blocarea traverselor la caja se realizeaza cu sabotii(20) si ghidarea benei intre barele (4) preintampina balansul acestora si orice posibilitate de desprindere din traverse. Comanda caruciorului se realizeaza manual din cabina sau automat cu limitatoare de cursa.
Caracteristicile podului de sarjare sunt redate in tabelul de mai jos:
Nr.crt |
Caracteristici |
Unitate de masura |
Valoarea |
Dimensiuni gabarit |
mm |
10600x3800x600 |
|
Ecartament |
mm | ||
Ampatament |
mm | ||
Sarcina maxima -principala -auxiliara |
daN daN |
2x8500 |
|
Puterile mecanismelor -de deplasare -de ridicare principal -de ridicare auxiliar |
kW kW kW | ||
Vitezele mecanismelor -de deplasare -de ridicare principal |
m/min m/min | ||
inaltimea de ridicare |
m | ||
Masa proprie |
t |
4.1.Calculul timpului ciclului de sarjare
ttp=km(∑ta+∑tf+∑tr+∑tc+∑tri+∑tp+∑ti ) [s]
in care km-coeficient de timpi morti; km=1,15
ta,tf,tr,tc,tri,tp,ti-timp de accelerare,franare, regim,coborare,ridicare,preluare si de incarcare
4.1.1.Calculul timpilor de accelerare si franare
vm=50.60m/min; vm=55m/min=55/60m/s=0,916m/s
a=0,2.0,3m/s2 ; a=0,25m/s2
ta1=tf1=vm/a=0,916/0,25=3,67s
4.1.2.Calculul timpilor de regim
tr=Ld/vm=18/0,916=19,65s
4.1.3.Calculul timpilor de ridicare si coborare
tr1=tc1=H1/vr=4/0,25=16s
vr=10.20m/min ; vr=15m/min=15/60m/s=0,25m/s
tr2=tc2=H2/vr=14/0,25=56s
tp=25s
ti=30s
ttp=1,15[4ta+2tr+2(tr1+tr2)+tp+ti]=1,15[4x3,67+2x19,65+2(16+56)+25+30]=290,9
4.1.4.Calculul spatiilor de demarare si franare
Sd1=Sf1=0,5xaxta12=0,5x0,25x3,67=1,68m
4.2.Calculul ciclului de lucru al podului de sarjare
c1-deplasarea pe distanta Ld
c1=ta1+tr+tf1=3,67+19,65+3,67=27s
c2-timpul de coborare al benelor pe distanta H1
c2=tc1=16s
c3-timpul de incarcare al cuptorului
c3=ti=30s
c4-timpul de ridicare al benelor pe distanta H1
c4=tr1=16s
c5-deplasarea pe distanta Ld inapoi
c5=ta1+tr+tf=3,67+19,65+3,67=27s
c6-timpul de coborare al benelor goale pe transfercar pe distanta H2
c6=tc2=56s
c7-timpul de prelucrare al benelor goale de transfercar
c7=tp=25s
c8-timpul de ridicare al benelor pline de pe transfercar
c8=tr2=56s
tcp=c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7+c8
tcp=27+16+30+16+27+56+25+56=255s
tcp-timpul ciclului podului
tct+tcp<tca
330+255=585<620
Deoarece suma timpului ciclului transfercarului si podului de sarjare este mai mica decat durata ciclului admisa calculata in capitolul 2.4. este indeplinita conditia de proiectare.
CAPITOLUL V
Automatizarea utilajelor
Masurarea nivelului in buncar se realizeaza cu doua tipuri de nivel-metre cu contacte si capacitiv.
Dozarea automata a materiei prime se efectueaza gravimetric prin cantarire automata care se realizeaza discontinuu.
Dozatoarele discontinue au sistemul de cantarire cu resoarte sau parghii.
Constructiv ele sunt realizate sub forma de palnii cantar comandand prin contactele lor dispozitivele de alimentare si evacuare. Astfel, la alimentarea unui cuptor vertical la atingerea cantitatii prescrise in palnie se comanda oprirea transportorului de alimentare cu banda si deschiderea clapetei de evacuare.
Intregul ciclu al transfercarului este comandat automat (in functie de pozitie ) utilizandu-se ca elemente sensibile relee de pozitie cu contacte temporizate.
In zona turnului de ghidare al podului de sarjare limitatoarele sunt actionate de parghii montate pe platformele rotitoare ale transfercarului ceea ce permite in functie de pozitia pe verticala a platformelor (incarcate sau descarcate) pozitionarea necesara a transfercarului cu platformele incarcate sau descarcate la carligele de constructie speciala a podului de sarjare.
CAPITOLUL VI
Probleme de protectie a muncii
Procesul de munca al membrilor echipelor ce asigura exploatarea si intretinerea
instalatiei este necesar sa se desfasoare in deplina siguranta.
Atingerea acestui obiectiv se realizeaza in principal prin aplicarea normelor de protectie a muncii.
Protectia muncii cuprinde totalitatea masurilor ce trebuie luate pentru asigurarea conditiilor optime de munca, prevenirea accidentelor de munca si imbolnavirilor profesionale.
Utilajele de transport (podul de sarjare,transfercarul cu bene) fiind grele si mobile pot produce accidente de munca. Acestea pot fi prevenite prin :
-respectarea masurilor de tehnica securitatii muncii care se refera la manevrarea sarcinilor ;
-fixarea corecta a sarcinii ;
-evitarea transportului sarcinilor deasupra locului de munca;
-semnalizarea acustica a operatiunilor;
-accesul la utilaje trebuie sa se faca numai prin anumite locuri.
Intretinerea si controlul utilajelor
-Pentru ca utilajele de transport pot produce accidente grave in cazul functionarii sau constructiei lor necorespunzatoare sunt controlate periodic de personal de specialitate conform instructiunilor normelor departamentale.
-Pentru ca utilajele prin functionarea lor pot provoca accidente se va verifica existenta aparatorilor de protectie .
-Aparatele de masura si control,recipientele,conductele sub presiune se vor verifica periodic conform instructiunilor legale.
Se va face in mod periodic instructajul si reactualizarea cunostintelor personalului productiv si celui de intretinere punandu-se accentul asupra pericolelor potentiale reprezentate de neglijente in serviciu si a operarii instalatiei inafara parametrilor optimi de lucru.
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 1709
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved