Расчет стекловаренного цеха

N дорівнюватиме, шт.:

шт.

Для виготовлення пляшок ємністю 500 мл. приймаємо 4 склоформуючі машини ВВ-7, а для пляшок ємністю 250 мл – 1 машину ВВ-7.

При цьому коефіцієнти запасу продуктивності складатиме:

Для виробництва пляшок ємністю 500 мл:

Для виробництва пляшок ємністю 250 мл: ,

тобто 13 та 5,3 відсотка відповідно(що знаходиться у межах допустимих нори запасу продуктивності обладнання).

Таблиця 5.2. – Виробнича програма цеху

найменування виробу	одиниці виміру	склад готової продукції			сортування виробів			відпал та обробка виробів			вироблення виробів			варіння скломаси
		випуск	%відходів	надійде	випуск	%відходів	надійде	випуск	%відходів	надійде	випуск	%відходів	надійде	випуск	%відходів	надійде
пляшка 500мл	млн. шт./рік	79,2	0,5	79,6	79,6	0,5	79,99	79,99	4	83,19	83,19	5	87,35	87,35	0,5	87,79
	т/рік	34056		34226,28	34226,28		34397,41	34397,41		35773,31	35773,31		37561,97	37561,97		37749,78
пляшка 250мл	млн. шт./рік	30,8		30,95	30,95		31,11	31,11		32,35	32,35		33,97	33,97		34,14
	т/рік	8008		8048,04	8048,04		8088,28	8088,28		8411,81	8411,81		8832,402	8832,402		8876,56
загалом	т/рік	42064		42274,32	42274,32		42485,69	42485,69		44185,12	44185,12		46394,38	46394,38		46626,35
		А		Б	Б		В	В		Г	Г		Д	Д		Е

А – товарна продукція, млн. шт./рік, т/рік;

Б – кількість (маса) виробів з врахуванням витрат при складуванні; ;

В – кількість (маса) виробів з врахуванням відходів при сортуванні

Г – кількість (маса) виробів з врахуванням відходів при обробці;

Д – кількість (маса) виробів з врахуванням відходів при виробленні;

Е – кількість (маса) виробів з врахуванням відходів

Таблиця 5.3. – технічна характеристика склоформувальної машини ВВ-7 [6]

тип	роторний з безперервним обертовим рухом стола
продуктивність, шт./хв.:
при масі краплі 260г для виробів місткістю 0,25 л:	80
при масі краплі 430г для виробів місткістю 0,5 л:	60
розмір виробів в одномісних формах, мм:
діаметр корпусу	до 70
діаметр шийки	до 45
загальна висота	до 305
розмір виробів у двохмісних формах, мм:
діаметр корпусу	до 70
діаметр шийки	до 45
загальна висота	до 250
встановлена потужність приводу, кВт:	3
кількість формуючих секцій, шт.:	7
кількість місць у формах, шт.:
в одномісних чернових та чистових	7
в двохмісних чернових та чистових	17
діаметр по центрам форм, мм:
одномісних	1332
двомісних	1414 та 1250
видача виробів на стіл охолодження:	механічний переставлювач
привід формуючих вузлів:	механічний
тиск стисненого повітря, Па:	(11,7-14,7)*104
витрати стисненого повітря, м3/хв.:	4,3
глибина вакууму, Па:	96*103
об’єм повітря, що відкачується вакуумним насосом, м3/хв.:	15
повітря для охолодження форм:
тиск, Па	3,7*103
витрати, м3/хв.	790
подача скломаси:	автоматична від механічного живильника 2ПМГ-521
відстань від пола до торця вічка живильника, мм:	2700-3000
габаритні розміри, мм:
довжина	1635
ширина	9155
висота	2370
маса автомата, кг:	9170

Розрахунок продуктивності печі

Час робочих днів печі на рік складає:, (5.7) де Х. Р. – тривалість холодного ремонту печі, діб; К. П. – тривалість кампанії печі.

діб.

Продуктивність печі визначаємо двома способами: із виробничої програми, по кількості скломаси, фактично виробленою машиною (Q₁) і з врахуванням коефіцієнту використання скломаси (Q₂), т/добу.

; .

Продуктивність печі встановлюємо за більшим розрахунковим показником. Кількість печей залежить від загальної кількості працюючих машин і кількості машиноліній у цеху.

При виробництві пляшок приймаємо одну піч продуктивністю 160 т/добу.

5.3. Розрахунок шихти

Розрахунок шихти проводимо за заданим складом скла, мас. %

Таблиця 5.4. – хімічний склад скла для виробництва пляшок

SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO + MgO	Na2O	SO3
71,±2	2,8±1,3	0,5	11±1.3	14,3±0,9	0,3

Таблиця 5.5.–хімічний склад сировинних матеріалів, мас. %

матеріал	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	C	в.п.п.
пісок	98,64	0,44	0,65	-	-	-	-	0,27
каолін	46,35	36,7	0,52	1,18	-	-	-	15,25
доломіт	2,14	0,58	0,11	37,82	14,75	-	-	44,6
сода	-	-	-	-	-	58,5	-	0,8
сульфат натрію	-	-	-	-	-	41,5	-	0,39
крейда	-	-	0,03	56,25	0,12	-	-	43,6
вугілля	-	-	-	-	-	-	94	-

Беремо до уваги, що при варінні скломаси деякі сировинні матеріали звітрюються.

Звітрення компонентів становить, мас. %:

Na₂O для соди – 3.2, для сульфату – 5.

Розрахунок шихти на 100 м. ч. скла проводимо з метою визначення кількості сировинних матеріалів та встановлення рецепту шихти.

Позначаємо кількість піску, каоліну, доломіту та крейди відповідно: X, Y, Z, T.

Складаємо систему рівнянь, які вирішуємо за допомогою програми MathCAD.

71.4=0,9864*Х+0,4635*Y+0.0214*Z+0*T;

2.8=0.0044*X+0.367*Y+0.0058*Z+0*T;

8.3=0*X+0.118*Y+0.3782*Z+0.5625*T;

2,7=0*X+0*Y+0.1475*Z+0.0012*T

За результатами розрахунку кількість сировинних матеріалів становить, мас. ч:

пісок каолін доломіт крейда

68,621 6,518 18,286 2,324.

5.3.1. Розрахунок необхідної кількості соди та сульфату натрію

З содою та сульфатом натрію необхідно ввести 14,3 масових частки Na₂O. Співвідношення кількості Na₂O, який вводиться за допомогою соди та сульфату натрію складає 91,8:8,2.

Відповідно до цього з содою вводиться, %:.

Кількість соди, кг: .

З урахуванням летучості (3,2%) кількість соди складатиме, кг: .

З сульфатом натрію вводиться, %: .

Кількість сульфату натрію, кг: .

З урахуванням летучості (5%) кількість сульфату натрію складатиме, кг:.

5.3.2. Розрахунок необхідної кількості вугілля

Для відновлення сульфату натрію використовується вугілля у кількості 6% від маси сульфату натрію, тобто, кг:

Результати розрахунків приведені в таблиці 5.6.

Таблиця 5.6. – розрахунковий склад шихти та скла

назва матеріалу	кількість матеріалів м. ч. на 100 м. ч. скла	вміст оксидів, мас. %							загалом
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	SO3
пісок	68,6210	67,6878	0,3019	0,4460	-	-	-	-
каолін	6,5180	3,0211	2,3921	0,0339	0,0769	-	-	-
доломіт	18,2860	0,3913	0,1061	0,0201	6,9158	2,6972	-	-
сода	23,1581	-	-	-	-	-	13,1274	-
сульфат натрію	2,9668	-	-	-	-	-	1,1726	-
крейда	2,3240	-	-	0,0007	1,3073	0,0028	-	-
вугілля	0,1894	-	-	-	-	-	-	-
загалом	122,0633
розрахунковий склад скла		71,1002	2,8001	0,5007	8,2999	2,70	14,300	0,2991	100,0
зданий склад скла		71,1000	2,8000	0,5000	8,3000	2,70	14,300	0,3000	100,0

5.3.3. Розрахунок вигоряння шихти

122,0633 кг шихти – 100 кг скла

100 кг шихти – Х кг скла

Х=%

Вигоряння становить, %; 100-81,925=18,075

Розрахунок матеріального балансу

Кількість шихти на річну програму становить:

, (6.1) де к – коефіцієнт співвідношення шихти та бою ( приймаємо рівним 70:30); q – кількість шихти на 100 кг скломаси; Е – кількість скломаси за рік.

т/рік.

Із бою наварюється скломаси: т/рік.

Кількість зворотного бою: т/рік.

Кількість купленого бою: т/рік.

Розрахунок кількості сировинних матеріалів, т/рік:

Пісок 1,2206 шихти – 0,6862 т піску 39839,563 – Х

Х=22396,828 т/рік.

Каолін 2127,374 т/рік.

Доломіт 5968,266 т/рік.

Сода 7558,437 т/рік.

Сульфат натрію 968,324 т/рік.

Крейда 758,517 т/рік.

Вугілля 61,817 т/рік.

Розрахунок кількості матеріалів з урахуванням втрат при обробці і транспортуванні.

Втрати піску, т/рік: ;

Таким чином розраховуємо всі інші сировинні матеріали. Результати розрахунків приведено у таблиці 5.7.

Таблиця 5.7. – потреба в сировинних матеріалах з урахуванням витрат при обробці й транспортуванні

матеріал	потреба матеріалу для шихти, т/рік	втрати, %	кількість матеріалів з урахуванням відходів, т/рік	кількість втрат, т/рік
пісок	22396,828	4	23292,701	895,873
каолін	2127,374	1,5	2159,284	31,911
доломіт	5968,266	2	6087,631	119,365
сода	7558,437	1	7634,022	75,584
сульфат Na	968,324	1	978,007	9,683
крейда	758,517	3	781,273	22,756
вугілля	61,817	4	64,290	2,473
всього				1157,645
склобій	11951,869	10	13147,056	1195,187

Розрахунок кількості матеріалів з урахуванням природної вологості:

Витрати піску, т/рік: .

Кількість вологи піску, т/рік: .

Розрахунок витрат інших сировинних матеріалів з урахуванням природної вологості наведено у таблиці 5.8.

Таблиця 5.8. – потреба в сировинних матеріалах з урахуванням природної вологості

матеріал	вологість, %	кількість матеріалів, т/рік	кількість вологи, т/рік
пісок	5	24518,632	1225,932
каолін	0,51	2170,353	11,069
доломіт	7	6545,840	458,209
сода	2	7789,818	155,796
сульфат Na	3	1008,255	30,248
крейда	0,08	781,899	0,626
вугілля	5	67,674	3,384
склобій	-	13147,056	-

Таблиця 5.9. – потреба в сировинних матеріалах з урахуванням природної вологості матеріалів і вологості після сушіння

матеріал	вологість, %		кількість матеріалів, т/рік	кількість вологи, т/рік	залишок вологи, т/рік	випарена волога, т/рік
	до сушіння	після сушіння
пісок	5,0	0,1	24518,632	1225,932	24,543	1201,388
каолін	0,51	0,51	2170,353	11,069	11,069	0
доломіт	7,0	0,1	6545,840	458,209	6,552	451,656
сода	2,0	2,0	7789,818	91,876	91,876	0
сульфат Na	3,0	3,0	1008,255	11,955	11,955	0
крейда	0,08	0,08	781,899	0,626	0,626	0
вугілля	5,0	5,0	67,674	24,901	26,211	0
			39507,020
склобій	прихід		12060,164
				1824,566	172,832	1653,045

Розраховуємо залишок вологи та випарену вологу, т/рік.:

Кількість піску з вологістю 0,1%, т/рік:

.

Залишок вологи, т/рік: 24543,175-24518,632=24,543

Випарена волога, т/рік: 1225,932-24,543=1201,388.

Кількість води для зволоження шихти, т/рік:(витрати) 39839,563*0,04=1593,583.

Необхідно ввести води, т/рік: (прихід) 1593,583-232,218=1361,365.

Вигоряння шихти, т/рік: 39839,563*0,18075=7201,001.

За результатами розрахунків виробничої програми та витрат сировинних матеріалів складаємо таблицю матеріального балансу:

Таблиця 5.10 – матеріальний баланс виробництва

прихід	т/рік	витрати	т/рік
сировинні матеріали з урахуванням втрат і вологості	42882,47037	товарна продукція	42064
		відходи скла	4265,424
		витрати сировини	1157,645
склобій	13147,056	витрати бою	1195,1869
вода	1361,364956	волога із шихти	1361,365
		вигоряння шихти	7201,001
		волога із сировини	232,2175642
		непогодження	85,9480625
разом	57390,89122		57476,83928

Відсоток непогодження: (85,948*100):57476,839=0,15%

6. Контролювання якості виробів[2],[3]

Якість тари – це кінцевий результат усього технологічного процесу. Отримання високоякісного продукту знаходиться у прямій залежності від ступеню досконалості всіх стадій виробництва, починаючи від видобутку та обробки сировини, складення шихти, варіння скломаси і закінчуючи виробкою, відпалом та транспортуванням. Найбільшу небезпеку для виробів становлять остаточні напруження, які можуть зруйнувати його. Напруження відшукують за допомогою полярископу. На сьогоднішній день найбільш розповсюджений полярископ ПКС-500.

рисунок 1.2. – полярископ ПКС-500

Пучок світла від електролампи 1 проходить конденсатори 2 та 3 і попадає на дзеркало 4 , а потім на поляризатор 5 . проходячи крізь виріб, що випробовується 6 плоскополяризоване світло при наявності напружень у виробі розкладається на два промені [2].

Аналізатор 10 приводить коливання цих променів у одну площину, і в результаті виникає інтерференція світла. Аналізатор дозволяє побачити колір, яскравість та різкість інтерференційної картини, яка залежить кількості і розподілення напружень у готовому виробі.

Інтерференційна кольорова картина у виробі змінюється в залежності від різності ходу променів.

По цим кольорам можливо судити про якість відпалу: добрий відпал – рівномірне фіолетово – червоне поле зору; задовільний відпал – червоно – жовтогарячий, та синій кольори, про поганий відпал свідчать блакитний, зелений та жовтий кольори.

Таблиця 4.4. – різність ходу променів нм/см

жовтий	325
жовтувато – зелений	275
зелений	200 вирахування кольорів
блакитно – зелений	145
блакитний	115
пурпурно – фіолетовий	0
червоний	25
жовтогарячий	130
світло – жовтий	200 складення кольорів
жовтий	260
білий	310

Якість скла визначається його однорідністю, наявністю включень, повітряних та лугових пузирів, а також кольоровістю та прозорістю. Якість виробки склотари визначається відсутністю або наявністю подвійних швів, посічок, плям від змащення форм, зморшок, покованості, потертості, задирок, ріжучих швів, слідів від ножиців, недоформованості горла виробів, а також дефектами геометричних розмірів, а саме непаралельністю торця вінчику площині дна, овальністю горла та корпусу, відхиленнями від вісі. Важливе значення має жорстке дотримання стандартних геометричних розмірів і повної сумісності скляної тари. Дефекти виробки склотари визначають її механічну витривалість і термостійкість, можливість її використання на автоматичних лініях розливу, величину втрат склотари та харчових продуктів. Окремі дефекти виробки можуть бути шкідливими для здоров’я споживача ( ріжучі шви, задирки та ін).

Якість тари може значно погіршитись при транспортуванні, зберіганні і завантажувально – розвантажувальних роботах. незадовільна упаковка й умови зберігання приводять до появи щербин, відколів, тріщин, потертостей.

7. Вибір, розрахунок, технічна характеристика устаткування

7.1. Розрахунок складу сировини[7], [8]

Збереження сировинних матеріалів здійснюють у закритих складах та силосах. Для визначення площі складу або об’єму силосу необхідно прийняти норму запасів на складі. Норми запасів можуть становити від 15 до 60 діб, в залежності від відстані до постачальника сировини та витрат сировинних матеріалів. Враховуючи режим роботи складального цеху складаємо таблицю витрат сировинних матеріалів[7].

Таблиця 7.1. – витрати сировинних матеріалів

назва сировини	т/рік	т/добу	т/годину	м3/год	насипна об’ємна маса, т/м3
пісок	24518,632	67,174	8,397	5,998	1,4
каолін	2170,353	5,946	0,743	0,465	1,6
доломіт	6545,840	17,934	2,242	1,245	1,8
сода	7789,818	21,342	2,668	2,223	1,2
сульфат Na	1008,255	2,762	0,345	0,288	1,2
крейда	781,899	2,142	0,268	0,191	1,4
вугілля	67,674	0,185	0,023	0,017	1,4
склобій	13147,056	36,019	4,502	2,251	2,0
шихта	42882,470	117,486	14,686	10,270	1,43

При розрахунку площі складу беремо до уваги, що ширина складу завжди кратна 6. найбільш поширені склади з перегонами 12, 18, 24, 30м. приймаємо ширину складу 12 м.

Таблиця 7.2. – результати розрахунку складу сировинних матеріалів

назва сировини	витрати, т/добу	норма запасу, діб	запас, т	насипна щільн., т/м	об’єм запасу, м3	висота укл-ння мат-ів, м	корисна площа складу, м2 (Fк)	Загальна площа складу, м2 (Fз)
пісок	67,17433	15	1007,615	1,4	719,725	6	119,954
каолін	5,946173	30	178,3852	1,6	111,491	4	27,873
доломіт	17,93381	30	538,0143	1,8	298,897	4	74,724
сода	21,34197	30	640,259	1,2	533,549	6	88,925
сульфат Na	2,762341	30	82,87024	1,2	69,059	3	23,020
крейда	2,142188	30	64,26563	1,4	45,904	3	15,301
вугілля	0,185407	30	5,562212	1,4	3,973	2	1,987
склобій	36,01933	30	1080,58	2	540,290	6	90,048
							441,832	574,381

м².

Виходячи з того, що довжина цеху повинна бути кратною 3, то приймаємо площу складу 576м², при цьому ширина дорівнює 12 м, а довжина складу – 48м.

7.2. Розрахунок грейферного крану[7],[8]

Технічна характеристика мостового електричного крана

Вантажопідйомність, т 5

Прогин крана, м 3-12

Висота підйому вантажу, м 6

Швидкість підйому вантажу, м/хв. 8

Швидкість руху візка, м/хв. 20

Швидкість руху крану, м/хв. 30

Потужність приводу, кВт переміщення крану 0,8 переміщення візку 0,4 підйому 4,5.

Визначаємо розрахункову продуктивність крана, м³/год.:

, (7.1) де V – об’єм ковша; φ – коефіцієнт заповнення ковша; t_ц – тривалість циклу, хв.:

t_ц=t₁+t₂+t₃+t₄+t₅+t₆, хв., (7.2) t₁ – час закриття ковша, хв; t₂ – час підйому і спускання ковша, хв;

, (7.3) де h – висота підйому ковша, м; V – швидкість підйому ковша, м/хв; t₃ – час переміщення візка, хв;

, (7.4) де l₁ – довжина шляху візка (приймаємо 0,5ширини складу – 6м); t₄ – час розкриття ковша (5-7 секунд); t₅ – час на розгін і гальмування (0,3 хвилини за цикл); t₆ – час переміщення моста, хв;

, (7.5) де l₂ – довжина шляху моста, м; (приймаємо I₂=0.5 довжини складу – 23м); V₂ – швидкість переміщення моста, м/хв.

Приймаємо проліт моста крана рівним 12-1.5.=10,5м.

Розраховуємо цикл роботи крана:

t₁=0,2хв. t₂хв. t₃хв.

t₄хв. t₅=0.3хв. t₆=хв.

t_ц=0,2+1,5+0,525+0,11+0,3+1,6=4,235хв.

Приймаємо ємність ковша 0,75м³.

Q_розр=9,03м³/год. Q_факт=Q_розр=0,8*9,03=7,23м³/год.

Кількість грейферних кранів складає:

, де Р – кількість перевантаженої сировини.

2,89

Приймаємо 3 крана.

Вибір основного технологічного устаткування

7.3. Лінія піску

7.3.1.Розрахунок бункеру [7]

Витрати піску для складальної ділянки за 1 годину становлять 5,998м³. для нормальної роботи приймаємо запас у бункері на 4 години роботи. Тоді об’єм запасу дорівнює, м³:

5,998*4=23,99м³.

Для збереження цього об’єму піску приймаємо розміри бункеру, м: підвалина бункеру – 1.51.5, розміри випускної відтулини – 0,450,45, кут нахилу дна – 55⁰.

Рисунок 7.1. – геометрична конфігурація бункеру

Об’єм бункеру, м³:

, де H – висота верхньої частини бункеру, м; H₁ – висота нижньої частини бункеру, м; а – сторона нижньої частини бункеру, м; b – сторона випускної відтулини, м.

Висоту пірамідальної частини бункера знаходимо з співвідношення

:; м.

Н₁=К*tg55⁰=0,775*1,426=1,11м.

Об’єм нижньої частини корпуса складає, м³:

Об’єм верхньої частини бункера дорівнює, м³: 23,99-1,888=22,109.

Висота верхньої частини корпусу, м: V=Н*а²; Н==.

Приймаємо наступні розміри бункеру, м:

Н=6; Н₁=1,11; а=2; b=0,45.

7.3.2. Вибір лоткового живильника[9]

Приймаємо до установки три лоткових живильника.

Технічна характеристика лоткового живильника

Типорозмір КВ1Т-0,15

Розміри труби, мм: діаметр 1594,9

максимальна довжина, м 3,3

Продуктивність, м³/год 6

7.3.3. Розрахунок стрічкового конвеєру [9]

Стрічкові конвеєри призначені для транспортування сипучих, кускових та штучних вантажів горизонтально та під кутом. Простота устрою, надійність та безшумність під час роботи, економічність обумовили широке застосування стрічкових конвеєрів при розвантаженні і складуванні сировинних матеріалів, їх транспортуванні на обробку та у складальний цех, при подаванні шихти до скловарних печей та ін.

1 – стрічка;2 – привідна станція;3 – натяжний пристрій;4 та 5 – верхні та нижні роликоопори відповідно;6 – станина;7 – привід.

Рисунок 7.2. – стрічковий транспортер.

Для транспортування піску до елеватора вибираємо стрічковий конвеєр.

Продуктивність стрічкового конвеєру розраховуємо за формулою, т/год:

Q=3600*F*V*γ_об, (7.6) де F – площа поперечного перетину матеріалу на стрічці конвеєру; v – швидкість руху стрічки: для піску V=1-1.5 м/с; γ_об – об’ємна насипна маса, кг/м³;

Умовно приймається, що при ширині стрічки В вантаж розміщується шаром b=(0,9В-0,05) м. площа перетину шару вантажу пропорційна квадрату розміру b, тому рівняння 7.6 приймає вид:

Q=C*(0.9B-0.05)²*V* γ_об, т/год. (7.7)

Якщо конвеєр має кут нахилу більше ніж 12⁰, то значення коефіцієнту зменшують помножуючи на коефіцієнт k.

Таблиця 7.3 – значення коефіцієнту С[9]

параметр	форма стрічки
	плоска		жолобчата на двохроликовий опорі		жолобчата на трироликовий опорі
кут нахилу бокових роликів β, град	-		15	15	20	20	30	30	36	36
кут укосу вантажу, α, град	15	20	15	20	15	20	15	20	15	20
коефіцієнт С	240	325	450	535	470	550	550	625	585	655

Таблиця 7.4. – значення коефіцієнту k

кут нахилу, α	12	14	16	18	20	22
коефіцієнт k	0,97	0,95	0,92	0,89	0,85	0,8

Граничний кут нахилу для гладких транспортерних стрічок залежить від роду вантажу.

Таблиця 7.5 – значення граничного кута нахилу α.

матеріал	α
вугілля, вапняк дроблений	18
доломіт дроблений	18
пісок вологий	20-24
пісок сухий	16-18
пегматит, сода	10-12

Для вантажів, які містять крупні куски, прийнята ширина стрічки повинна бути перевірена на кусковатість вантажу В(3-4)а, де а – середній розмір крупних кусків, мм.

Швидкість конвеєрної стрічки приймається виходячи з виду матеріалу, що транспортується і ширини стрічки. Для того , щоб забезпечити як можна більший строк служби стрічки необхідно приймати найменшу швидкість її руху. При цьому поліпшуються експлуатаційні якості конвеєру, та зменшуються втрати необхідної потужності на привід.

Таблиця 7.6 – рекомендовані швидкості стрічки

найменування вантажу	швидкість стрічки, м/с , при її ширині, мм
	400	500, 650	800, 1000	1200 - 1400
пісок, пегматит	1,0-1,6	1,25 - 2,0	1,6 - 3,0	2,0 - 4,0
доломіт, вапняк дроблений	1,0-1,25	1,0 - 1,6	1,6 - 2,0	2,0 - 3,0
доломіт, вапняк крупнокусковий	-	1,0 - 1,6	1,0 - 1,6	1,6 - 2,0
сода, поташ, кремнефтористий натрій	-	0,8 - 0,9	1,0 - 1,25	-

З формули 7.7 знаходимо ширину стрічки [9].

В=1,1*()=1,1*()=0,204м.

Приймаємо найближчу стандартну ширину стрічки за ДСТУ 20-62 – 400 мм.

Вибираємо плоский стрічковий конвеєр.

Технічна характеристика стрічкового конвеєру

Типорозмір 4025-40

Ширина стрічки, мм 400

Тип стрічки / кількість прокладок Б-820/3

Найбільша розрахункова швидкість стрічки, м/с 2,5

Найбільша продуктивність, м³/год. 75

Найбільша потужність на барабані, кВт 4,4

Діаметр привідного барабану, мм 250.

7.3.4. Розрахунок сушильного барабану[4]

Для сушіння піску вибираємо сушильний барабан прямоточного типу. Прямоточні барабани використовують з метою отримання висушеного матеріалу з низькою температурою. Температура газів, що поступають для сушіння піску в барабан становить 800-900 С⁰, а газів, що виходять з барабану 160-200 С⁰.

Потрібна продуктивність по сухому піску –7,985т/год;

Відносна вологість піску: початкова 5%; кінцева 0,1%;

Щільність сухого матеріалу, кг/м³ 1400;

Паронапруженність, m₀, кг/м³*год. 70

Кількість випареної вологи, кг/год.:

411,434 (7.8)

Маса вологого матеріалу, що надходить на сушіння, кг/год:

G₁=G₂+W=7985,357+411,434=8396,792.

Необхідний внутрішній об’єм сушарки, м³:

5,88 (7.9)

Приймаємо до встановлення найближчу стандартну барабанну сушарку заводу „Строймашина” розмірами 1,26м.

Час перебування матеріалу в барабані, хв:

(7.10) де φ – коефіцієнт заповнення барабана; ρ – щільність піска при середній вологості, кг/м³.

15,48хв

Середня вологість дорівнює:2,55%.

Щільність при середній вологості, кг/м³:1436,634

Частота обертання барабану, об/хв.: , (7.11)

де m та k – експериментальні коефіцієнти; l_б та D_б – довжина та діаметр барабану, м; α – кут нахилу барабану, град(α=4-6); – час перебування матеріалу в сушарці, хв.

Таблиця 7.7. – значення коефіцієнтів m, k, σ.

теплообмінник	m	k		σ
		прямоток	протиток
лопатний, ланцюговий	0,5	0,2-0,7	0,5-0,7	0,04-0,07
комірково-секторний	1,0	0,7-1,2	1,2-2,0	0,01-0,02

4,62

Приймаємо найближче стандартне число обертів барабану. n=5 об/хв.

Приблизну потужність приводу розраховуємо за формулою, кВт:

=0.0013*1.2²*6*1436,63*5*0.01=1.94.

Технічна характеристика сушильного барабану

Типорозмір 12006000

Об’єм, м³ 6,8

Кут нахилу барабану, град 4

Число обертів барабану, хв.^-1 5

Потужність двигуна, кВт 3,8

Габаритні розміри, мм: довжина 7200 ширина 2100 висота 10000

Маса, т 10,0.

7.3.5. Вибір стрічкового конвеєру

Для транспортування піску на просів вибираємо жолобчастий стрічковий конвеєр.

Технічна характеристика стрічкового конвеєру

Типорозмір 4025-40

Ширина стрічки, мм 400

Тип стрічки / кількість прокладок Б-820/3

Найбільша розрахункова швидкість стрічки, м/с 2,5

Найбільша продуктивність, м³/год. 125

Найбільша потужність на барабані, кВт 4,4

Діаметр привідного барабану, мм 250.

7.3.6. Вибір сита[10]

При годинній витраті піску 8,397т вибираємо вібраційний ексцентриковий грохот.

Продуктивність грохоту (т/год.) розраховуємо за формулою.

Q=3600*K_p*ρ*B*h*v, (7.12) де К_р – коефіцієнт розпушення, К_р=0,4-0,6; ρ – щільність матеріалу, т/м³; В – робоча ширина решета, м; h – висота шару матеріалу на решеті, м; v – швидкість переміщення матеріалу по грохоту, м/с (в залежності від типу і кута нахилу грохоту v=0,05-0,25м/с).

Q=3600*0.5*1.400*0.8*0,06*0.2=24,192т/год.

Технічна характеристика сита

Типорозмір ГЖ-2

Розміри сита, м ширина 0,8 довжина 1,6

Площа сита, м² 1,2

Кількість сит 2

Число коливань за хвилину 1420

Амплітуда коливань, мм 6

Кут нахилу короба, град 0-25

Середня продуктивність, т/год. до25

Габаритні розміри, мм: довжина 1935 ширина 1258 висота 57

Потужність двигуна, кВт 1,7.

7.3.7. Розрахунок елеватора [9]

Ківшевий елеватор складається з вертикального тягового елемента 1 з жорстко закріпленими елементами, що несуть вантаж – ковшами 2. тяговий елемент огинає верхній привідний 3 та нижній натяжний 4 барабани. Все це закривається металевим кожухом, який складається з верхньої головки 5 середніх секцій 6 , нижнього башмака 7. верхній барабан приводиться у обертовий рух за допомогою приводу 8. Натяжний пристрій 9 служить для попередження пробуксовування стрічки. Вантаж, що транспортується, рівномірно подається у завантажувальний патрубок 10, підхоплюється ковшами, підіймається і розвантажується на верхньому барабані крізь вихідний патрубок 11. Елеватори використовують для транспортування насипних та штучних вантажів під кутом (більше ніж 60⁰) та вертикально. Похилі елеватори на склозаводах не використовують[9]. Елеватори бувають ковшові, полицеві та люлечні.

Рисунок 7.3 – загальний вигляд ковшового елеватора.

За способом завантаження та розвантаження вони бувають швидкохідні та тихохідні. Елеватори використовують для транспортування насипних та штучних вантажів під кутом (більше ніж 60⁰) та вертикально. Похилі елеватори на склозаводах не використовують[9]. Елеватори бувають ковшові, полицеві та люлечні. За способом завантаження та розвантаження вони бувають швидкохідні та тихохідні. По типу тягового пристрою елеватори поділяються на стрічкові та ланцюгові, з однією та двома ланцюгами. В скляній промисловості найчастіше використовуються швидкохідні елеватори з відцентрови розвантаженням.

Продуктивність елеватора розраховуємо за формулою:Q=3.6*, т/год. (7.13)

З цієї формули визначаємо погонну ємність ковшів:

1,23л/м. (7.14)

де v – швидкість руху ходової частини, v=1-1,7 м/с; γ – насипна маса вологого піску, кг/м³; φ – коефіцієнт заповнення ковшів φ=0,6-0,8.

Крім того, конфігурація ковшів залежить від виду та стану вантажу. Так, найчастіше для транспортування сухих вантажів, що легко сиплються, застосовують глибокі ковші, а для вологих матеріалів та матеріалів, що злежуються застосовують дрібні ковші. Виходячи з цього приймаємо дрібні ковші, тоді найближча стандартна погонна ємність ковшів[9] =1,87, корисна геометрична ємність ковша і₀=0,75л при ширині ковша 200 мм та крокові ковшів – 400мм. Для встановлення приймаємо елеватор ЕЛМ-160.

Технічна характеристика елеватору

Типорозмір ЕЛМ-160

Продуктивність, м³/год 4-7

Швидкість руху ходової частини, м/с 1,0-1,7

Ширина ковшів, мм 160

Крок ковшів, мм 320

Ємність ковшів, л 0,35

Ширина стрічки, мм 200

Максимальна висота підйому вантажу, м до 30.

7.3.8. Вибір стрічкового конвеєру

Для транспортування піску на просів вибираємо жолобчастий стрічковий конвеєр нормального типу 4025-40.

Технічна характеристика стрічкового конвеєру

Типорозмір 4025-40

Ширина стрічки, мм 400

Тип стрічки / кількість прокладок Б-820/3

Найбільша розрахункова швидкість стрічки, м/с 2,5

Найбільша продуктивність, м³/год. 125

Найбільша потужність на барабані, кВт 4,4

Діаметр привідного барабану, мм 250.

7.3.9. Вибір електромагнітного сепаратора[10]

Вибираємо електромагнітний сепаратор барабанного типу

Технічна характеристика електромагнітного барабану

Типорозмір 4

Розміри барабану, мм: діаметр 400

довжина 1000

Потужність електромагніту, кВт 1

Потужність електродвигуна, кВт 1

Число обертів барабану, хв.^-1 30

Продуктивність, т/год. 14

Маса машини, кг 710.

7.3.10. Розрахунок бункера вагової лінії[7]

Згідно норм технологічного проектування запас підготовленого піску складає дві доби.

В бункері зберігається, м³: Q_з=5,998*48=287,904.

Приймаємо бункер циліндрично-конічної форми таких розмірів:

Діаметр циліндричної частини, м 4,2

Висота циліндричної частини, м 6

Висота конічної частини, м 3

Діаметр випускної відтулини, м 0,45.

Об’єм циліндричної частини: 3.14*3²*9=83,127 м³.

Об’єм нижньої частини бункеру, м³:

15,498.

Загальний об’єм становить: V=V₁+V₂=83,127+15,498=96,624м³.

Необхідна кількість бункерів:n=2,91.Для зберігання піску приймаємо 3 бункера.

7.3.11. Вибір лоткового живильника

Приймаємо до установки три лоткових живильника.

Технічна характеристика лоткового живильника

Типорозмір КВ1Т-0,15

Розміри труби, мм: діаметр 1594,9

максимальна довжина, м 3,3

Продуктивність, м³/год 6.

7.3.12. Вибір змішувача шихти[3]

Витрати шихти за годину становлять 14,686т або 10,270м³. Вибираємо змішувач шихти фірми „Металлэкспорт” МВ-2100 ПНР. Даний змішувач належить до найсучасніших типів герметичних барабанних змішувачів. Суміш матеріалів надходить в барабан по завантажувальному лотку, а приготована шихта вивантажується за допомогою пневматичного пристрою крізь отвір у протилежному кінці барабану. Всередині барабану розміщені спіральні лопаті, які під час обертання барабану переміщують матеріал повздовж його довжини. Шихта зволожується безпосередньо у змішувачі з автоматичним ввімкненням та вимкненням подавання теплої води.

Технічна характеристика змішувача шихти

Корисний об’єм, л 2100

Час змішування, хв. 5

Число обертів, хв.^-1 10

Потужність електродвигуна, кВт 30.

7.3.13. Вибір автоматичних терезів[3]

Кількість шихти (Р) на одне змішування складає:

Р=V*γ*к, (7.15)

де V – об’єм змішувача,м₃; γ – об’ємна маса шихти, т/м³; к – коефіцієнт заповнення змішувача.

Р=2,1*1,43*0,8=2,4024т

З таблиці 7.1