Методические указания к практическим занятиям, курсовому проектированию и самостоятельной работе по курсу «Основы проектирования и оборудование заводов тнсм» направления подготовки бакалавра 550800

• Методические указания к практическим занятиям и курсовому проектированию Самара
• Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе для студентов
• Методические указания к курсовому проектированию Одобрено редакционно-издательским советом
• Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе
• Методические указания к практическим/семинарским/занятиям и Самостоятельной работе студентов III
• Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «страхование» для студентов
• Методические материалы для подготовки к семинарским

^ Расчет материального баланса Производительность проектируемого предприятия (она же Мсух для расчета первого действия материального баланса) – 20000 т/год. Расчет материального баланса производится от конечной технологической стадии к начальной. Индексы у буквенных обозначений массы, влажности и брака соответствуют номеру выполняемого действия. ^ 1. Поступает на электрические испытания готовой продукции по абсолютно сухой массе с учетом брака: т/год; ^ Брак электрических испытаний составляет: b1 = 20101∙0,5 % = 101 т/год или b1 = 20101-20000 = 101 т/год. Весь брак электрических испытаний возвратный. ^ 2. Поступает в печь по абсолютно сухой массе с учетом брака при обжиге: т/год. Брак обжига составляет: b2 = 21614∙7,0 % = 1513 т/год или b2=21614-20101=1513 т/год. Брак возвратный составляет 90%, то есть 1513∙0,90=1362 т/год. Брак безвозвратный составляет 10%, то есть 1513∙0,10=151 т/год. ^ 3. Поступает в печи по абсолютно сухой массе с учетом потерь при прокаливании: т/год. Потери при прокаливании составляют: ПППСРВ = 23018∙6,1 % = 1404 т/год или ПППСРВ = 23018 - 21614 = 1404 т/год. ^ 4. Поступает в печи по фактической массе с учетом остаточной влажности: т/год. Испаряется влаги в печах: W4 = 23251∙1,0 % = 233 т/год или W4=23251-23018=233 т/год. ^ 5. Поступает на глазурование по абсолютно сухой массе с учетом брака: т/год. Безвозвратный брак при глазуровании по абсолютно сухой массе составит: b5 = 23134∙0,5 % = 116 т/год или b5=23134-23018=116 т/год. ^ Поступает на сушку по абсолютно сухой массе с учетом брака сушки: т/год. Брак сушки составляет: b6 = 24098∙4,0 % = 964 т/год или b6=24098-23134=964 т/год. Брак возвратный составляет 90%, то есть 964∙90 %=868 т/год. Брак безвозвратный составляет 10%, то есть 964∙10 %=96 т/год. ^ 7. Выходит из сушки по фактической массе с учетом остаточной влажности: т/год. 8. Поступает в сушила по фактической массе с влажностью W8=17,5%: т/год. Испаряется влаги в сушилах: W8=29210-23368=5842 т/год. ^ Поступает изделий на оправку по абсолютно сухой массе с учетом брака: т/год. Возвратный брак при оправке по абсолютно сухой массе составляет: b9 = 24341∙1,0 % = 243 т/год или b9=24341-24098=243т/год. ^ Требуется подать изделий на оправку с учетом технологических потерь по абсолютно сухой массе: При оправке (2 этап формования) имеют место значительные технологические отходы (снятие стружки с заготовок петлевыми резцами Першина). Технологические отходы все возвратные, они составляют 30,0 %. т/год. ^ Количество отходов по абсолютно сухой массе: b10 = 34773∙30,0 % = 10432 т/год или b10=34773-24341=10432т/год. Выходит заготовок после подвялки по фактической массе с учетом влажности W11=17,5 %: т/год. Поступает заготовок на подвялку (после первого этапа формования) по фактической массе с учетом влажности W12=20,0 %: т/год. Испаряется влаги при подвялке заготовок: W12 = 43466 – 42149 = 1317 т/год. Поступает на формование с учетом брака формования по абсолютно сухой массе: т/год. ^ Возвратный брак формования по абсолютно сухой массе: b13 =35303∙1,5%=530 т/год или b13 = 35303-34773 = 530 т/год. Требуется подать формовочной массы на первый этап формования с учетом технологических отходов (10%) по абсолютно сухой массе: т/год. На первом этапе формования технологические отходы составляют 10%, они полностью возвратные. ^ Количество возвратных технологических отходов по абсолютно сухой массе: b14 = 39226– 35303 = 3923 т/год или b14 =39226∙10%=3923 т/год. ^ 15. Требуется изготовить формовочной массы, подаваемой на  этап формования по фактической массе: т/год. ^ 16. Изготавливается шликера по фактической массе: т/год. Извлекается влаги при фильтрпрессовании: W16 = 78452 – 49033 = 29419 т/год. ^ 17. Изготавливается шликера по абсолютно сухой массе с учетом потерь в масс-заготовительном цехе – МЗЦ: т/год. ^ 18. Изготавливается шликера с учетом потерь в МЗЦ по фактической массе: т/год. Потери в МЗЦ по фактической массе: b17 = 78846 – 78452 = 394 т/год. Требуется сырья для приготовления шликера с учетом возвратного брака по абсолютно сухой массе: M19 = 39423 – (101 + 1362 + 868 + 243 + 530 + 10432 + 3923) = 21964 т/год. ^ 20. Фактическая масса потребного сырья: т/год. 21. Фактическая масса потребного сырья с учетом потерь сырья при дроблении и транспортировке: т/год. ^ Потери сырья при дроблении и транспортировке по фактической массе: b21 = 24425 - 24181 = 244 т. 22. Требуется технологической воды для приготовления шликера: W22 = т/год. ^ 23. Требуется технологической воды с учетом потери воды в количестве 10%: 34666 ∙ 1,1 = 38133 т. Потери технологической воды 38133 – 34666 = 3467 т. ^ 24. Поступает на склад сырья по фактической массе: Глины т/год; Каолина т/год; алексеевского Каолина т/год; кыштымского Полевого шпата т/год; Кварцевого песка т/год; Всего поступает на склад сырья: 6156,4+4645,8+2322,9+6476,3+5025,6=24627 т/год. На основании проведенных расчетов можно составить баланс. Таблица 1.3 Материальный баланс производства изоляторов с годовой производительностью 20000 тонн в год Статьи прихода Значение тонн в год Статьи расхода Значение тонн в год ^ Поступает на склад сырья Возвращается в производство брака: - испытаний - обжига - сушки - оправки - формования Технологические отходы Итого: возвратный брак Технологическая вода Итого: 24627 101 1362 868 243 530 10432 3923 17459 38133 80219 ^ Поступает на склад готовой продукции - возвратный брак Безвозвратные потери: - при обжиге - глазуровании - сушке - дроблении и транспортировке Потери шликера в МЗЦ Итого: безвозвратные потери Испаряется влаги: - в печах - в сушилах - при подвялке Удаляется влаги при фильтрпрессовании Итого: Потери технологической воды Потери массы при прокаливании (п.м.п.п.) Итого: 20000 17459 151 117,2 116,4 244,4 394 1023 233 5842 1317 29419 36811 3467 1404 80164 Невязка баланса – 55 т, что составляет 0,07%. Допустима невязка до 0,25%. Невязка в расчетах получилась за счет округления цифр до целого числа тонн. Теперь подсчитаем расходные коэффициенты по каждому виду сырья, учитывая при этом и возвратный брак производства. Общее количество возвратного брака составляет 17459 т. Разделим это количество пропорционально процентному содержанию в массе каждого компонента и добавим полученные цифры к количеству сырьевых материалов, поступающих на склад. Глина – (6156,4 + 3875,9) : 20000 = 0,502 т/т Каолин алексеевский – (4645,8 + 3107,7) /20000 = 0,388 т/т Каолин кыштымский – (2322,9 + 1553,9) / 20000 = 0,194 т/т Полевой шпат – (6476,3 + 5045,7) / 20000 = 0,576 т/т Кварцевый песок – (5025,6 + 3875,9) / 20000 = 0,445 т/т Всего: 2,11 т/т. Приведенная схема расчета материального баланса производства не является единственной. Материальный баланс можно считать, используя так называемые коэффициенты запуска на отдельных технологических операциях. Эти данные необходимо брать на заводе при прохождении практики. На основании материального баланса составляется таблица 1.4 объемов перерабатываемого сырья при выполнении заданной производственной программы. Для составления этой таблицы принимается следующий режим работы массозаготовительного цеха: Число рабочих дней в году – 307, число рабочих дней в месяце – 25,6; число смен при работе склада сырья и дробильно-помольного оборудования – 3; (исключение – работа в 3 смены по приготовлению каолинового и производственного шликера). Число смен при работе фильтр-прессов, вакуум-прессов и формовочного оборудования – 2. Используем эти данные для составления сводной таблицы объемов перерабатываемого сырья на проектируемом заводе. В основу подсчетов положены данные материального баланса производства. Результаты расчетов сведены в табл.1.4. Таблица 1.4 Потребности в сырье при производстве 20000 тонн в год высоковольтных фарфоровых изоляторов Название сырья Перерабатывается в тоннах в течение Года Месяца Суток Смены Часа Глина Каолин алексеевский Каолин кыштымский Полевой шпат ^ Кварцевый песок Бой изделий 6156,4 4645,8 2322,9 6476,3 5025,6 1362 513 387 194 540 419 114 20,0 15,1 7,6 21,1 16,4 4,45 10,02 7,56 3,78 10,54 8,18 2,22 1,25 0,95 0,47 1,32 1,02 0,28 ^ 2. Пример составления материального баланса кирпичного завода, выпускающего керамический кирпич по методу пластичного формования Годовая производительность кирпичного завода – 24 600 000 шт. кирпича/год. Производительность завода, выраженная в весовом эквиваленте, т/год: , т/год где - масса готового кирпича, кг, = 3,1 кг. Таблица 2.1 Данные по влажности и потерям на определенных технологических переделах ^ Тип оборудования Потери, Х, % Влажность, W, % Туннельная печь 5 0 Туннельная сушилка 5 5 Автомат-резчик 1 20 Вакуум-пресс 1 20 Глиномешалка 1 20 Вальцы тонкого помола 0,5 22 Вальцы грубого помола 0,5 22 Ящичный питатель 1 22 Расчет материального баланса производится от конечной технологической стадии к начальной. Индексы у буквенных значений массы, влажности и брака соответствуют номеру технологической операции начиная с конечной стадии. 1. Производительность печи С учетом производственных потерь: т/год, где - потери на данной технологической стадии, % Производительность печи в пересчете на влажность полуфабриката после сушки т/год, где - влажность на данном технологическом переделе, %; - влажность на предыдущем технологическом переделе, %. 2. Производительность туннельной сушилки т/год. Производительность сушила с учетом формовочной влажности т/год. 3. Производительность автомата-резчика т/год В данном случае производительность автомата-резчика с учетом влажности равна производительности с учетом потерь вследствие одинаковой влажности сырца – 20%. 4. Производительность вакуум-пресса т/год. 5. Производительность глиномешалки С учетом потерь т/год. С учетом карьерной влажности т/год 6. Производительность вальцов тонкого помола т/год 7. Производительность вальцов грубого помола т/год 8. Производительность ящичного питателя т/год В производстве керамического кирпича используется шихта следующего состава: Глина красная - 75 %; Глина белая - 15 %; Песок - 10 % Производительность ящичного питателя по компонентам составит (это также является величиной годовой потребности в основных сырьевых компонентах керамического кирпича): По красной глине: т/год; По белой глине: т/год; По песку: т/год. Таблица 2.2 Потребность в сырьевых материалах Сырье В год, т В квартал, т В месяц, т В сутки, т В смену, т В час, т Глина красная 85 433,72 21 358,45 7 119,5 237,3 118,65 9,90 Глина белая 17 086,74 4 271,70 1 423,9 47,5 23,75 1,98 Песок 11 391,16 2 847,80 949,3 31,6 15,80 1,30 ^ Расчет количества оборудования в формовочном отделении Полезный фонд рабочего времени , час; где - полезный фонд рабочего времени одного агрегата при непрерывной работе в течение года, час; - время ремонта, связанного с остановкой, час; - календарное время работы в году, час. К = 365·24 = 8760, час; Р = 12·24 = 288, час; ЕК = 8760-288 = 8472, час. Количество оборудования определенного вида МХ : , где Q – стандартная производственная мощность оборудование по паспорту, т/час. Количество оборудование определенного вида: , где Пi – производительность оборудования по материальному балансу, т/год ^ 3. Пример составления материального баланса цементного завода, работающего по мокрому способу Годовая производительность завода - 1 350 000 т цемента, завод работает по мокрому способу. Таблица 3.1 Состав портландцемента и исходной сырьевой смеси Портландцемент Содержание, % Сырьевая смесь Содержание, % Клинкер Гидравлические добавки Гипс Присадка золы топлива 87 10 3 4 Известняк Глина Трепел 82,79 10,48 6,73 Потери при прокаливании сырьевой смеси – 35,54%. Таблица 3.2 Естественная влажность сырьевых материалов, топлива и добавок Производственные потери Материал, топливо, добавка Влажность, % Статья потерь Потери, % Известняк Глина Трепел Гипс Топливо Шлам 5 15 20 6 6 36 Сырьевые материалы Клинкер Добавки (каждой) Цемент Топливо 2,5 0,5 1,0 1,0 1,0 Таблица 3.3 Удельный расход топлива Статья расхода Расход, тн/тн На обжиг клинкера На сушку добавок На сушку топлива 0,246 0,023 0,033 Состав топлива: пылеугольная смесь донецких углей марок «Т» и «Г» (1:1); Калорийность смеси: 6100 ккал/кг(25559 кДж/кг); Таблица 3.4 Режим работы основных цехов и отделений в течение года Отделение, цех Дней в год Часов в суки Часов в год Карьер и дробильное отделение Отделение помола сырья Цех обжига клинкера Отделение помола цемента Силосно-упаковочное отделение 307 307 336 307 365 16 24 24 24 24 4912 7368 8064 7368 8760 Коэффициент использования вращающихся печей - 0,92; Определение количества печей зависит от производительности завода (по клинкеру) и производительности печного агрегата. В рассматриваемом примере годовая производительность завода по клинкеру составит: т/год; где 87 – содержание клинкера в цементе, %; 1350000 – годовая производительность завода по цементу, т/год. При коэффициенте использования вращающихся печей = 0,92, печи работают в течение года: 365·0,92≈ 336суток или 336∙24 = 8064 ч. Отсюда часовая производительность всех печей составит: т/ч; Следовательно, в данном расчете к установке принимаем две вращающиеся печи производительностью по 75 т/ч. ^ 1.Производственное задание цеха обжига 1.1 Производительность двух вращающихся печей. 75 ∙ 2 = 150 т/ч; 150 ∙24 = 3600 т/сутки: 150 ∙ 8064 = 1 209 600 т/год. ^ 1.2 Расчет расхода сырьевых материалов Учитывая 4% присадки золы в процессе обжига клинкера расход сырьевых материалов следует считать: 150 т/ч - 100% X т/ч - (100-4)%, тогда т/ч. Теоретический удельный расход сухого сырья для производства клинкера определяют с учетом потерь при прокаливании: т/т клинкера, где 35,54 – потери при прокаливании сырьевой смеси. На современных заводах для обеспыливания отходящих газов вращающихся печей устанавливают электрофильтры, что дает возможность считать потери сырья с отходящими газами не более 1%. Тогда расход сухого сырья составит: т/т клинкера; 1,566∙ 144 = 225,50т/ч; 225,50 ∙ 24 = 5412,0 т/сутки; 225,50 ∙ 8064 = 1 818 432 т/год. Определяем расход отдельных компонентов сухой сырьевой смеси: а) Известняка т/т клинкера: 1,296 ∙ 144 = 186,62 т/ч: 186,62· 24 = 4478,88 т/сутки: 186,62 · 8064 = 1 504 603,70 т/год. б) Глины т/т клинкера; 0,164 · 144 = 23,62 т/ч; 23,62 · 24 = 566,88 т/сутки; 23,62 · 8064 = 190 471,70 т/год; в) Трепела т/т клинкера; 0,106· 144 = 15,26 т/час; 15,26 · 24 = 366,24 т/сутки; 15,26 · 8064 = 123 056,60 т/год. С учетом естественной влажности расход сырьевых материалов соответственно составит: а) Известняка т/т клинкера; 1,364 · 144 = 196,42 т/ч; 196,42 ∙ 24 = 4714,08 т/сутки; 196,42 ∙ 8064 = 1 583 930,9 т/год. б) Глины 0,164 ∙ т/т клинкера; 0,193 ∙ 144 = 27,79 т/ч; 27,79 ∙ 24 = 666,96 т/сутки; 27,79 ∙ 8064 = 224 098,6 т/год, в) Трепела 0,106 ∙ т/т клинкера: 0,1325 ∙ 144 = 19,08 т/ч; 19,08 ∙ 24 = 457,92 т/сутки; 19,08 ∙ 8064= 153 861,1 т/год. ^ 1.3 Расчет расхода шлама Часовой расход шлама рассчитывают по формуле: где Аш – расход шлама, м3/ч; Ас – расход сухого сырья в час, т/ч; Wш – влажность шлама, %; γш – плотность шлама, т/м3. Плотность шлама определяют интерполяцией данных: Таблица 2.5 Влажность шлама, % Плотность шлама, т/м3 45 40 35 30 25 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750 Для рассматриваемого случая γ = 1,640 т/м3. Тогда на обе печи необходимо подать шлама: Аш = м3/ч; 214,84 ·24 = 5156,16 м3/сутки; 214,84 · 8064 = 1 732 469,8 м3/год. Скачать 0,6 Mb. страница 2/5 Дата конвертации 24.10.2013 Размер 0,6 Mb. Тип Методические указания