КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
К Конспект лекций
Подача и подготовка твёрдого топлива
Заводы с сушильными установками Пеко (пневмопароводяная сушильная установка) производственной мощностью 60 и 125 тыс. т брикетов в год являются наиболее распространенными. На заводе производственной мощностью 60 тыс. т брикетов в год (рассматривается типовая технологическая схема) исходный торф из вагонов узкой колеи (рис. 61) разгружается в бункер 2, дном которого является пластинчатый питатель 3. В качестве привода пластинчатого питателя используются электродвигатели постоянного тока или многоскоростные двигатели переменного тока. Изменяя скорость движения пластинчатого полотна и положение затвора, в зависимости от влажности и плотности сырья, можно усреднять физико-механические свойства торфа и регулировать производительность затвора в целом.
Рис. 61. Технологическая схема завода с пневмопароводяной сушильной установкой Т - торф; С - сушенка; К - конденсат; В - водяные корпуса, вода; П - паровые корпуса, пар; Ш - шламовая вода; СГП - склад готовой продукции
Из бункера торф подается на наклонный ленточный конвейер 4. Для удаления из сырья металлических включений используется магнитный сепаратор 5. По распределительному конвейеру 7 с помощью плужковых сбрасывателей торф направляется в дробилки 8. Измельченный материал распределяется по грохотам 12 винтовым или скребковым конвейером 11. Лопастные питатели 10, установленные над грохотами, используются для регулирования их производительности. Скребковым конвейером 15 мелкой фракции торф с размерами частиц менее 8 мм направляется на сушку, а отсев — ленточным конвейером 14 крупной фракции и ковшовым элеватором 13 подается либо в топку котельной, либо, при большом его количестве, на лен-точный конвейер возврата 9, а затем на распределительный конвейер 7. При недостатке отсева имеется возможность направлять в котельную для работы топок часть фрезерного торфа с конвейера 7. Для обеспечения санитарно-гигиенических условий труда в подготовительном отделении используется индивидуальная система газочистки 6. Сушка осуществляется при последовательном перемещении торфа по пяти сушильным корпусам, в первых двух корпусах 16 испарение влаги из торфа происходит за счет тепла горячей воды, в трех последних корпусах 17 теплоносителем является пар. Перемещение торфа внутри сушильных корпусов осуществляется воздушным потоком, для чего в первых двух корпусах используются индивидуальные вентиляторы 22, а для трех последних — один вентилятор 21. Для правильной организации воздушного потока перед каждым сушильным корпусом установлен барабанный питатель, выполняющий функцию затвора. После каждого сушильного корпуса происходит осаждение торфа из воздушного потока в соответствующем циклоне 18. В пневмопароводяных сушильных установках часть тепла, затраченного на испарение влаги из торфа (соковый пар) в паровых корпусах, повторно используется для подсушки материала в двух первых водяных корпусах. Теплообменным аппаратом является скруббер-теплообменник 19. На некоторых ТБЗ предусмотрена подача торфа с помощью обводного конвейера непосредственно во второй или третий корпус. Такая схема позволяет производить чистку трубок водяных корпусов без остановки всего завода. Высушенный торф (сушенка) скребковым конвейером 20 направляется в прессовое отделение и далее скребковым конвейером 23 распределяется между бункерами 24 брикетных прессов 25. На ТБЗ "Усяж" вместо скребковых конвейеров 20 и 23 применили герметичные винтовые конвейеры. Очистка запыленного воздуха, выходящего через зазоры между штемпелем и его уплотнением, а также системы транспортирующих средств прессового отделения производится индивидуальной системой обеспыливания 26. Брикеты по охладительным лоткам и системе ленточных конвейеров направляются на склад готовой продукции (СГП). В рассмотренной технологической схеме ТБЗ исходное сырье сначала измельчается, а затем разделяется на два класса. Дробление — энергоемкая операция, поэтому в проекте завода производственной мощностью 125 тыс. т брикетов в год предусмотрена другая последовательность операций механической подготки торфа: сначала весь материал поступает на грохочение, а затем только отсев направляется на дробление. После этого, как и в первой схеме, поток разделяется: часть торфа подается в котельную, а часть возвращается на повторную переработку. При такой схеме требуется большее число сырья, 4—15 — в подготовительном, 16 — 22 — в сушильном, 23 — 26— в прессовом отделениях завода.грохотов. Оборудование с номерами позиций 1— 4 находится в бункерной
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ a, amax – размер соответственно типичного и максимального кусков груза, мм; ak – расстояние между ковшами элеватора, м; B – ширина грузонесущего органа, м; F – площадь поперечного сечения материала на грузонесущем органе, м2; fвн, f – коэффициенты трения, соответственно внутреннего и внешнего; g = 9,81 – ускорение свободного падения, м/с2; H – высота подъема груза, м; i0 – емкость ковшей элеватора, л; in – число прокладок конвейерной ленты; l/, l// – расстояние между роликоопорами соответственно грузовой и порожней ветвей ленточного конвейера, м; N – мощность двигателя, кВт; n – частота вращения, с-1; Q, V – производительность конвейера соответственно в единицах qгр – масса груза, находящегося на 1 м грузонесущего органа, кг/м; q0 – масса 1 м движущихся частей конвейера, кг/м; Smax, Si – максимальное натяжение тягового органа конвейера в i -й tц – шаг цепи; υ – скорость движения, м/с; W – сопротивление движению, Н; w – коэффициент сопротивления движению; β – угол наклона конвейера; ε– коэффициент бокового давления; η пр – кпд приводного механизма; μ– коэффициент трения (сцепления) между лентой и приводным 1.1.Классификация и направления развития Все транспортирующие машины подразделяются на две группы: машины непрерывного и периодического транспорта, отличающиеся тем, что в машинах первой группы происходит непрерывное перемещение груза в заданном направлении, а машины второй группы имеют раздельные рабочий (с грузом) и холостой (порожний) ходы. Благодаря совмещению рабочего и холостого ходов машины первой группы имеют более высокую производительность. По способу передачи перемещаемому грузу движущей силы транспортирующие машины подразделяются на машины с механическим приводом, – конвейеры; самотечные устройства, в которых груз перемещается под действием силы тяжести, – транспортирующие трубы, а также устройства пневматического и гидравлического транспорта (рис. 1) [1, 4]. Отдельную группу представляют машины для транспортирования раскаленного жидкого металла под действием электродинамических сил бегущего электромагнитного поля и конвейеры для перемещения ферромагнитных грузов в бегущем магнитном поле. Конвейеры, в свою очередь, подразделяются на два вида: имеющие тяговый элемент и без него. В конвейерах первого вида происходит совместное перемещение груза с тяговым элементом. При этом груз может волочиться по неподвижному желобу прикрепленными к тяговому элементу скребками – скребковые конвейер; передвигаться на тележках или собственных колесах – тележечные, грузоведущие конвейеры, или располагаться непосредственно на тяговом элементе, являющемся также грузонесущим органом. На грузонесущем органе материал может находиться в виде сплошного потока – ленточные, пластинчатые конвейеры, или отдельными порциями – ковшовые элеваторы и подвесные конвейеры. В конвейерах без тягового элемента поступательное перемещение материала происходит при вращательном (винтовые, роликовые) или колебательном (качающиеся) движении рабочих элементов машины. Основными направлениями развития транспортирующих машин являются: повышение производительности труда и снижение стоимости при перемещении груза, улучшение условий труда производственных рабочих. Задачу повышения производительности труда можно решать путем увеличения производительности отдельных машин за счет увеличения скорости транспортирования и выбора более рациональной формы грузонесущего органа, роста коэффициента использования рабочего времени при создании более надежных устройств, снижении времени обслуживания и ремонта, уменьшении количества обслуживающего персонала, а также путем автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. Повышение эффективности использования транспортирующих машин, снижение стоимости перемещения груза происходит при создании конвейеров большой длины, то есть при замене нескольких последовательно установленных устройств одной более длинной машиной. Этому способствует также снижение металлоемкости, стоимости груза, унификация используемого оборудования и, как следствие, уменьшение количества запасных частей. Условия труда обслуживающего персонала улучшаются при использовании герметичного транспорта для перемещения пылящих, газирующих грузов, при снижении шума и вибрации работающих машин.
1.2. Основы выбора типа транспортирующих машин Для перемещения материала по технологической линии торфопере-рабатывающего предприятия используются транспортирующие установки разных типов. Для подъема материала с нижнего на верхний этаж применяют ленточный конвейер 4, ковшовый элеватор 11 или для этой же цели в сушилке – пневмотранспортер (рис.2) [7]. Материал распределяется по однотипным машинам с помощью ленточного 6, винтового 9 и скребкового 19 конвейеров. Торф из бункерной сырья в подготовительное отделение завода подается ленточным конвейером 4, из подготовительного в сушильное отделение – винтовым питателем, а из последнего в прессовое отделение – скребковым конвейером 18. Такое разнообразие транспортирующих средств для решения одних и тех же транспортных задач обусловлено рядом требований. Выбранная транспортирующая машина должна отвечать совокупности технических факторов, требованиям техники безопасности и обеспечивать минимальные затраты на перемещение грузов. При этом необходимо учитывать возможности дальнейшего расширения производства и вопросы унификации применяемого оборудования с целью сокращения количества запасных частей. Условия работы конвейеров в торфяных машинах чрезвычайно разнообразны, они имеют свои особенности. Почти все торфяные машины являются подвижными, следовательно, они должны иметь сравнительно небольшие габариты и массу. Во многих торфяных машинах в технологическую цепь включают последовательно несколько конвейеров. При этом для предохранения от перегрузок последующий конвейер должен иметь производительность на 1-15% выше предыдущего [9]. К техническим факторам выбора типа транспортирующей машины относятся: физико-механические свойства груза, потребная производительность машины, направление, длина и конфигурация трассы перемещения груза, способ загрузки и разгрузки, а также возможность совмещения транспортирования материала с технологическими операциями. Физико-механические свойства материала во многом предопределяют выбор типа транспортирующей машины. Так, для перемещения влажного фрезерного торфа можно использовать ленточный конвейер, а для высушенного, как и для других пылящих грузов, необходим герметичный транспорт. Именно поэтому для подачи сушенки в прессовое отделение (рис. 2) установлен скребковый конвейер. Для предотвращения измельчения грузов, качество которых от этого ухудшается, следует использовать конвейеры, обеспечивающие их сохранность. Например, склад готовой продукции на торфобрикетном заводе (ТБЗ) загружается с помощью системы ленточных конвейеров, на которых скорость движения ленты уменьшена. Кроме этого, рассматривая влияния данного фактора на выбор транспортирующей машины, необходимо учитывать, что не все конвейеры можно использовать для транспорта вязких и липких материалов. Для таких грузов не рекомендуются винтовые и вибрационные конвейеры. От производительности машины зависит количество типов конвейеров. Так, для возврата отсева сырья на повторную переработку в подготовительном отделении ТБ3 установлен компактный ковшовый элеватор. Применить такую машину для подачи всего потока фрезерного торфа, поступающего в цех, не представляется возможным из-за ограниченной производительности. Поэтому для этой цели в специальной галерее установлен более длинный ленточный конвейер, который обеспечивает необходимый грузопоток.
Направление, длина и конфигурация трассы перемещения груза учитываются при выборе типа транспортирующей машину. Выбирают машину, которая обеспечивала бы перемещение материала на всю необходимую длину без промежуточных перегрузок в местах изменения направления движения. В связи с этим при больших расстояниях ленточный конвейер имеет преимущества по сравнению с винтовым и скребковым конвейерами. Он также позволяет изменять направление движения в вертикальной плоскости, в то время как, например, винтовой конвейер имеет прямолинейную трассу. Способ загрузки и разгрузки накладывает дополнительные ограничения на возможность использования некоторых транспортирующих машин. Так, в нижней части приемных бункеров ТБЗ устанавливают пластинчатые конвейеры, прочность которых позволяет производить разгрузку вагонов, при которой материал на конвейер падает с большой высоты. Но такие конвейеры нельзя разгружать в промежуточных точках трассы. В качестве распределительных наиболее часто применяют винтовые, скребковые, реже ленточные конвейеры (рис. 2). Совмещение транспорта груза с технологическими операциями является одним из главных требований при выборе транспортирующей машины. Именно благодаря этому требованию широкое применение находят вибрационные конвейеры, которые дают возможность совместно с перемещением производить сушку материала (вибросушилки) или его классификацию (виброгрохот). Пневмотранспорт также успешно совмещается с сушкой материала (в корпусах сушильных установок) и классификацией (пневмосепараторы). Пневмотранспорт позволяет так же легко выделять материал из потока воздуха в циклонах. Окончательно выбирают транспортирующую машину на основании технико-экономических расчетов по соответствующим методикам и прейскурантам. 1.3. Характеристика транспортируемых грузов Транспортируемые грузы подразделяются на штучные и насыпные. Насыпные грузы перемещаются навалом и характеризуются размером и формой частиц, плотностью, влажностью, углом естественного откоса и коэффициентами внутреннего и внешнего трения. Насыпные грузы содержат куски разных размеров и подразделяются на сортированные (однородные по размерам) и несортированные -рядовые. Для рядовых грузов amax/amin > 2,5, где amax , amin - размеры максимальных и Сортированные минимальных кусков, мм. Для сортированных грузов amax/amin ≤ 2,5. грузы характеризуются размером типичного куска a, а рядовые - размером максимального куска a = amax при условии, что количество таких кусков по массе составляет > 10%, в противном случае a = 0,8amax. По крупности частиц насыпные грузы подразделяются на категории (табл. 2) Таблица 2
Плотностью ρ (т/м3) груза называется отношение его массы к занимаемому объему. Величина плотности для большинства материалов изменяется в широких пределах в зависимости от размеров частиц и влажности (приложение 1). Плотность фрезерного торфа зависит от его вида, зольности, степени разложения, влажности, формы и размеров тары. Для фрезерного торфа зольностью до 15% плотность может быть определена по формуле, предложенной Л. С. Аптом: , где KT - коэффициент, характеризующий вид торфа; для верхового KT = 0,01, для низинного KT = 0,04; R - степень разложения, %; w – относительная влажность торфа, %; h - средняя высота падения торфа при засыпке, м; b - толщина засыпаемого слоя, м. Плотность сухого фрезерного торфа, определенная с помощью пурки, приведена в табл. 3 [7].
Таблица 3
Плотностью твердой фазы ρ тф (г/см3) называется плотность абсолютно сухого и беспористого торфа. Плотность твердой фазы торфа, зависящая (по исследованиям С.А.Сидякина) от вида торфа, его степени разложения и зольности, приведена в таблице 4. В процессе механической подготовки торфа - дробления и грохочения, его плотность уменьшается (табл. 5) [4]. При плотности брикетов ρ бр, равной (1,1-1,2) т/м3, плотность насыпной массы брикетов можно принять 0,8 т/м3. Таблица 4
Углом естественного откоса φ называется угол между образующей конуса свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью (прилож. I) [1, 2]. Угол естественного откоса движущегося материала φ д = 0,7φ.
Таблица 5
Примечание. Массовая доля общей влаги в торфе в опытах составляла 50-55%. Коэффициент внутреннего трения fвн характеризует трение между частицами внутри слоя материала (прилож. I). для сыпучих материалов, у которых отсутствует сцепление между частицами, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса φ, при этом Коэффициент наружного трения f в покое характеризует трение материала о поверхность соприкасающегося с ним твердого тела. Для строительных материалов ориентировочно можно принять коэффициент трения: по стали fc = 0,75 tg φ; дереву fд = 0,8 tg φ; резине fд = 0,85 tg φ; по бетону fд = ≈ tg φ. В движении коэффициент наружного трения fдв уменьшается: fдв = (0,7 – 0,9)f. Коэффициент трения фрезерного торфа при скорости движения 0,02-0,2 м/с, по данным ВНИИТП, см. в табл. 6 [7]. Таблица 6
Абразивность (режущая способность) - способность насыпных материалов изнашивать (истирать) соприкасающиеся с ним рабочие поверхности несущего органа: желобов, конвейерных лент, элементов тяговых цепей и др. По степени абразивности материалы подразделяются на группы: А - неабразивные; В - малоабразивные; С - средней и Д - высокой абразивности (прилож. I).
Кроме перечисленных основных физико-механических свойств сыпучих материалов при выборе транспортирующей машины необходимо учитывать особые свойства грузов: хрупкость, слеживаемость, смерзаемость, наличие острых кромок и др.
2. ЭЛЕМЕНТЫ КОНВЕЙЕРОВ С ГИБКИЙ ТЯГОВЫМ ОРГАНОМ Основными частный машин непрерывного транспорта - конвейеров являются тяговые и несущие элементы, опорные и натяжные устройства, привод и поддерживающая металлоконструкция. Тяговые элементы воспринимают тяговое усилие, необходимое для перемещения транспортируемого груза. На несущей элементе располагается перемещаемый материал.
2.1. Тяговые элементы В качестве тягового элемента в машинах непрерывного транспорта используются конвейерные ленты, тяговые цепа и в некоторых случаях канаты. К достоинствам лент относится возможность сочетания двух функций: тягового и несущего элементов, малая масса, простота устройства и эксплуатации. Недостатками лент являются относительно невысокая прочность по сравнению с цепями, сложность привода при больших тяговых усилиях, необходимость первоначального натяжения для создания определенных сил трения между лентой и приводным барабаном, ограниченная возможность транспортирования горячих и пылящих грузов. Преимущества тяговых цепей:, высокая прочносгь, малые диамегры концевых звездочек, возможность передачи больших тяговых усилий и транспортирования горячих грузов. К недостаткам цепей относятся большая масса и стойкость, наличие большого числа шарниров, усложняющих эксплуатацию, а также ограниченная скорость движения в связи с дополнительными динамическими нагрузками. Канаты в качестве тягового элемента имеют ограниченное применение вследствие сложности создания надежного привода, сложности крепления рабочих элементов к канату и замены отдельных его участков, пришедших в негодность.
2.1.1. Конвейерная лента. Конвейерная лента – основной элемент конвейера. От правильного выбора, монтажа и эксплуатации ленты в большой степени зависит надежность работы и срок службы конвейера. Лента – наименее долговечный и наиболее дорогостоящий элемент, стоимость которого достигает 50 % общей стоимости конвейера. Ленты должны обладать прочностью, гибкостью, ограниченным удлинением (вытяжкой) под нагрузкой и износостойкостью рабочей поверхности. Резинотканевые конвейерные ленты, получившие наибольшее применение в ленточных конвейерах общего применения, изготовляют по ГОСТ 20–85. Конструкция резинотканевой ленты в общем виде представлена на рис. 2. Резинотканевая лента имеет тяговый каркас из определенного количества тканевых прокладок (на рис.2 показан каркас из четырех прокладок), пропитанных резино-каучуковой смесью и завулканизированных в единое целое, покрытый со всех сторон защитным эластичным заполнителем также из резино-каучуковой смеси. Тяговый каркас воспринимает продольные растягивающие усилия в ленте и обеспечивает ей необходимую поперечную жесткость, а заполнитель предохраняет каркас от воздействия влаги, механических повреждений и истирания перемещаемым грузом, образуя над каркасом верхнюю (грузонесущую) и под каркасом – нижнюю (опорную) обкладки. Сверху над первой прокладкой каркаса в лентах, подвергающихся ударным нагрузкам, укладывают иногда грубую разреженную защитную (брекерную) ткань, предохраняющую каркас от повреждений при очень тяжелых грузах и тяжелых условиях эксплуатации. По бокам прокладки каркаса защищают борта из резиново-каучуковой смеси, которые в лентах для легких условий работы могут отсутствовать.
Ткань прокладки состоит из продольных нитей основы и поперечных нитей утка́. Для увеличения прочности используются ленты с синтетической тканью ткани из полиэфирных лавсановых (типа ТЛ), капроновых (типа ТК), анидных или нейлоновых (типа ТА) и комбинированных лавсано-хлопчатобумажных (типа БКНЛ) волокон. Известны случаи применения лент с прокладками из грубой хлопчатобумажной ткани простого плетения (бельтинга) для перемещения абразивных насыпных грузов. Прочность одной тканевой прокладки каркаса характеризуют номинальной прочностью при разрыве тяговой прокладки по основе , Н/мм, и указывают цифрами в обозначении ткани прокладки. Типы лент. При выборе типа ленты учитываются условия работы конвейера (табл. 7), характеристики перемещаемого груза и необходимая прочность. При перемещении большинства грузов, в том числе пищевых, применяются ленты общего назначения. По ГОСТ 20–85 предусмотрен выпуск гладких резинотканевых конвейерных лент для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов типов 1 (подтипов 1.1 и 1.2), 2, 3 и 4 (табл. 7). Лента типа 1 (подтип 1.1 – для очень тяжелых, подтип 1.2 – для тяжелых условий эксплуатации)– минимальная ширина ленты такого типа 800 мм; лента имеет резиновые обкладки рабочей и нерабочей поверхности и резиновые борта; каркас ленты изготавливается из тканей типов ТК-200, ТА-300, ТК-300, МК-300/100, ТА-400, ТК-400 и др. с нитями основы и утка из синтетического волокна с прочностью прокладки от 200 до 400 Н/мм. Минимальное число прокладок каркаса 3; между тканевыми прокладками каркаса должны быть резиновые прослойки; под резиновой обкладкой рабочей поверхности имеется защитная тканевая прокладка толщиной 3,2 ± 0,4 мм или брекерная ткань толщиной 1,5 ± 0,2 мм; минимальные толщины рабочей/нерабочей наружных резиновых обкладок 6/2 мм, причем толщина защитной прокладки или брекера в толщину обкладки рабочей стороны не входит; классы резины по физико-механическим показателям для наружных обкладок ленты А или Б; лента применяется в очень тяжелых (транспортирование высокоабразивных и абразивных крупнокусковых грузов, например руд черных и цветных металлов, крепких горных пород кусками размером до 500 мм, бревен диаметром до 900 мм) и тяжелых (транспортирование руд черных и цветных металлов кусками размером до 350 мм, известняка, доломита и других крупнокусковых материалов кусками размером до 500 мм, бревен диаметром до 900 мм) условиях эксплуатации. Лента может быть общего назначения (1.1 и 1.2), морозостойкая (1.1М и 1.2 М) и трудновоспламеняющаяся (1.2Ш и 1.2ШМ); температура окружающего воздуха от – 60 до +60 °С. Пример условного обозначения: Лента конвейерная типа 1, подтипа 1.1 общего назначения, шириной 1600 мм, с четырьмя прокладками из ткани ТК-300, с рабочей обкладкой 8 мм и нерабочей – 2 мм из резины класса А:
Дата добавления: 2014-11-08; Просмотров: 1455; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |