Методические указания к курсовой работе по дисциплине 2 страница

Основными типами складов готовой продукции на карьерах являются от­крытые склады. Главным преимуществом конусного склада является простому устройства, использование недорогого оборудования, а основной недостаток погрузки из конуса - то, что значительный объем щебня, находясь в "мертвом" пространстве, не попадает самотеком на ленту транспортера. Эту часть щебня из "мертвого" пространства приходится подгребать бульдозером к течке. От­крытые штабельные склады в этом отношении имеют значительно меньше не­достатков. Возможные варианты открытых складов штабельного типа пред­ставлены в работе [5, табл. XІV.9].

На прирельсовых АБЗ и ЦБЗ получили распространение склады каменных материалов с приемными устройствами в виде подрельсовых бункеров с ради-ально-штабелирующими конвейерами (РШК), с использованием самоходного разгрузчика ТР-2А, повышенного пути на железобетонной эстакаде.

Широкое применение повышенных путей для разгрузки каменных мате­риалов объясняется простотой строительных конструкций склада и отсутствием технологического оборудования. Главное преимущество склада каменных ма­териалов с повышенными путями - значительный фронт разгрузки, позволяю­щий одновременно разгружать несколько вагонов, увеличивая количество раз­грузочных бригад. Однако при разгрузке каменных материалов происходит их смешивание, что вызывает необходимость дорогостоящей сортировки. Кроме того, большая протяженность склада (300-500 м) и разгрузка каменных мате­риалов на обе стороны от железной дороги приводят к усложнению технологи­ческих процессов складской переработки, увеличению площади покрытия, ис­пользуемой под склад, а также значительному увеличению длины подземных галерей или к использованию дефицитного технологического транспорта для погрузоразгрузочных работ.

В настоящее время разработан ряд проектов складов каменных материалов различных типов вместимостью от 9 до 100 тысм³ [10].

Технико-экономические показатели различных вариантов складов с раз­грузкой каменных материалов с помощью подрельсового бункера и РШК при­ведены в [10, табл. 4.1].

При проектировании складов каменных материалов должно быть обеспе­чено выполнение следующих основных требований:

- прием каменных материалов из железнодорожных вагонов и автотранс­-
порта в любое время года;

- продолжительность разгрузки вагонов любых типов в сроки, установлен­-
ные МПС (обычно двенадцать 60-тонных вагонов за 1 ч 20 мин);

- раздельный прием и выдача каменных материалов различных фракций
(без ухудшения их качества).

5.2. Установление запасов хранения

Решая основной вопрос при проектировании складского хозяйства - уста­новление запасов хранения материалов, необходимо помнить, что сверхнорма­тивные запасы требуют дополнительных складских площадей и большего рас­ходования средств. Запасы грузов на складах должны быть минимальными, но достаточными для бесперебойного производства работ.

Различают три вида запаса: минимальный, максимальный и текущий. Ми­нимальный (страховой) запас - это такое количество хранимых материалов, ко­торое достаточно для ведения строительства заданными темпами в течение оп­ределенного периода при наибольших интервалах между отдельными постав­ками. Минимальный запас материалов

где Т_СТР - минимальная норма запаса хранения материалов, дни; К_П - коэффици­ент, учитывающий естественные потери, равный 1,01-1,03; P_СУТ - суточная по­требность в данном материале на строительстве.

Минимальная норма запаса хранения материалов

где Т_от - время, необходимое для установления связи с поставщиком по догово­ру и отгрузки очередной партии; Т_тр - длительность транспортирования мате­риала от поставщика до склада; Т_скл - время, требуемое для принятия материа­ла, складирования и отпуска.

В зависимости от местных условий Т_от = 2-3 дням, T_скл = 1-2 дням. Т_тр за­висит от дальности доставки и вида транспорта.

Для местных притрассовых карьеров Т_стр = 2-3 дня. Ориентировочные зна­чения минимального страхового запаса приведены в работах [3, табл.54; 8, табл.78].

Максимальный запас - это предельное количество материалов, которое можно хранить на складах:

где Т_Н - максимальная норма хранения материалов; Р_СЕЗ - общая сезонная по­требность в данном материале (устанавливается расчетом).

С увеличением периодичности поставок запас возрастает. При неоправ­данно большом запасе замедляется оборачиваемость оборотных средств, что ухудшает технико-экономические показатели организации. Ориентировочные нормативы Т_Н, выраженные в процентах от годовой потребности и днях (сме­нах), приведены в работах [6, табл.VII. 3; 3, табл. 53].

Нормативы естественной убыли (потерь) дорожно-строительных материа­лов (применительно к объектам Минтрансстроя СССР) приведены в работах [6, табл. VII.4;7,табл. II.13].

Текущий запас Q_T характеризует количество хранимого в данный момент материала

В связи с переходом к рыночным отношениям и преобладанию тенденций к снижению нормы производственного запаса, его приблизительный объем можно принимать в соответствии с табл.5.1.

Таблица.5.1

Запас материалов на складе АБЗ и ЦБЗ

Вид материала	Прирельсовый АБЗ (ЦБЗ)	Притрассовый АБЗ (ЦБЗ)
Щебень	10-15	5-10
Песок	7-10	3-5
Минеральный порошок или цемент	7-10	1-3

5.3. Расчет площади хранения

Площадь склада должна быть по возможности минимальной, обеспечивать размещение материалов, рассчитанных для единовременного хранения, удобные подъезды для транспорта и выполнения погрузоразгрузочных операций. Кроме того, территория склада должна соответствовать требованиям пожарной безопасности - иметь противопожарные разрывы и проезды для автомобилей.

Площадь склада зависит от его вместимости, вида хранимых грузов, нор­мативов запасов.

Расчетная вместимость склада каменных материалов определяется по фор­муле

где Q- годовая производительность завода, т или м; λ - расход каменного ма­териала на единицу готовой продукции, в долях единицы; n - запас на складе, смены; k₁ - коэффициент разрыхления (k₁ ⁼l,2); k₂ - коэффициент, учитываю­щий потери при транспортировке (k₂ =1,02); z - число рабочих смен в году, смены; k_и- коэффициент использования технологического оборудования (k_и =0,8).

Различают полезную и общую площадь, склада. Полезная площадь предна­значена для непосредственного расположения груза. Общая площадь слагается из полезной площади, проездов, проходов, площади весовой, конторы и пр.

Для открытых складов сыпучих материалов (песка, гравия, щебня, шлака и др.) полезная площадь

Где К_у -коэффициент устойчивости штабеля, учитывающий угол естественного откоса сыпучих материалов, равный 1,2-1,4; h-высота штабеля,м.

где w - вместимость единицы площади склада, м³.

Ориентировочные нормативы укладки материалов на единицу площади склада и предельные значения высот штабелей приведены в работах [3, табл. 55; 6, табл. VІІ.2; 8, с.61-62].

Ширина проезда без разворота автомобиля при одностороннем движении должна быть не менее его, ширины плюс 0,6 м, но не менее 3,5 м. При двусто­роннем движении ширину проезда принимают равной удвоенной ширине транспортной машины плюс 0,9 м. Проходы для обслуживающего персонала между штабелями принимают 0,8 - 1,2 м. Расстояние от оси железнодорожных путей до складских помещений при колее 1524 мм - 2,1-5 м. Приближение ав­томобильных дорог, измеряемое от края проезжей части до складских помеще­ний, - 1,5-3 м.

Противопожарные разрывы между складскими помещениями приведены в [5,табл.ХІV.10].

Общая площадь склада

где К_уп - коэффициент увеличения площади: для открытых складов - 1,2-1,3; для бункерных и силосных - 1,3-1,4; для универсальных - 1,5-1,7.

По вычисленной площади рассчитывают длину склада L, предварительно
установив расчетную ширину В_расч:

Ширину закрытых складов и платформ принимают кратной 3 м. Обычно она колеблется от 6 до 12 м. Различные расчетные схемы для определения ши­рины складов В приведены в [3, рис.24].

При наличии на территории склада железнодорожного тупика и при фрон­тальной разгрузке подаваемых материалов желательно, чтобы длина склада бы­ла больше длины подачи вагонов L_В,которая определяется так:

где п_В — число одновременно подаваемых вагонов под разгрузку; l_В — длина ва­гона; а - расстояние между вагонами при разгрузке; к_н - коэффициент нерав­номерности подачи вагонов.

Число одновременно разгружаемых транспортных единиц

где N — общее число единиц в поданном составе; t_p — продолжительность раз­грузки всего состава в сроки, установленные нормами МПС (обычно двенадца­ти 60 - тонных вагонов за 1 ч 20 мин); t - время, фактически затрачиваемое на разгрузку одной транспортной единицы.

Основные данные для расчета фронта разгрузки-погрузки материалов при­водятся в [6, табл. VII. 1; 7, табл.4.1].

Для штучных грузов размеры складов можно определить рассчитав от­дельные загрузочные площади. На одну элементарную площадку /можно уло­жить q =f* w ед. груза. Общее число площадок на складе

При двухрядном расположении площадок длина склада

где L_П - длина элементарной площадки; в_П = 3-3,5 м - ширина проезда между площадками.

Запасы материалов на складе принимаются в соответствии с табл.5.1.

Для расчета вместимости склада и бункеров допускается принимать укрупненные расходы цемента /9/.

Расчетная вместимость склада цемента (минерального порошка) определяется по формуле

Где Q- годовая производительность завода, Т или м³ ;λ-расход материала на единицу готовой продукции, в долях еденицы; n-нормативный запас материала на складе, смены; k₁- коэффициент, учитывающий потери при транспорти­ровке (k₁=l,02); z - число рабочих смен в году, смены; k_H- коэффициент использования технологического оборудования (k_H =0,943).

В соответствии с расчетной вместимостью склада по данным [10] выбира­ется его тип и количество силосных емкостей в нем, а также геометрические размеры конструктивных элементов склада.

Типы складов цемента и минерального порошка по месту расположения подразделяются на прирельсовые и притрассовые. По конструкции - на амбар­ные, бункерные, силосные. Коэффициент использования площадей складов ам­барного и бункерного типа составляет 0,6-0,7, а по объему - в пределах 0,4-0,6. Силосные склады цемента имеют высокий коэффициент использования площа­дей складов - в пределах 0,9-1,0, а геометрической емкости - до 0,9.

Амбарные и бункерные склады в настоящее время не отвечают требовани­ям, предъявляемым к складам цемента дорожного строительства.

Критериями выбора складов цемента (минерального порошка) являются расчетная вместимость, коэффициент использования, капитальные вложения, приведенные затраты на переработку 1 т материала при внутризаводском транспортировании.

5.4. Расчет погрузочно-разгрузочных средств

Проектирование погрузочно-разгрузочных работ должно осуществляться при соблюдении условия выполнения этих работ без прекращения выдачи ма­териалов со склада.

Число погрузочно-разгрузочных машин рассчитывают по среднесменному грузообороту склада

где Q_ГОД - годовой оборот склада, т; К_КР- коэффициент кратности перегрузки материалов на складе (т.е. число, показывающее сколько раз груз проходит че­рез склад); Т_ГОД - число смен работы склада в году; К_ВР - коэффициент исполь­зования времени в течение года, равный 0,75-0,3.

Схемы для определения коэффициента кратности перегрузки приведены в
[З.рис.25]..

При подаче материалов на склад в транспортных средствах, не имеющих
собственной системы разгрузки, грузооборот за смену можно определить по
формуле.

где n_B - число одновременно подаваемых под разгрузку вагонов вместимостью q_В;m- число поставок грузов за смену; К_НП - коэффициент неравномерности подачи транспортных средств, равный 1,1-1,3; К_ВР - коэффициент использова­ния времени в течение смены, равный 0,85-0,9.

Среднее число однотипных погрузочно-разгрузочных машин, необходи­мых для выполнения складских операций,

где П_ПР - сменная эксплуатационная производительность погрузоразгрузочной машины.

Если на складе производят разгрузку железнодорожных вагонов и одно­
временно погрузку материалов в автотранспорт, то общее количество погрузочно-разгрузочных средств определяют по средней величине суточной грузо­вой работы:

где Q_ГР - среднесуточный грузооборот, т/сутки; - коэффициент, учиты­вающий неравномерность подачи вагонов; К_НП - то же, автотранспорта; т_с -число подач вагонов в сутки; К_ПЕР - коэффициент, учитывающий количество непосредственно перегружаемых грузов из железнодорожных вагонов в авто­транспорт; t₁ - простой вагонов на грузовой операции; t₂ - время, необходимое на перестановку вагонов в процессе их разгрузки; t₃ - продолжительность по­грузки материалов в автотранспорт.

В этом случае число погрузочно-разгрузочных машин

где К_СМ - средний коэффициент сменности.

Погрузочно-разгрузочные средства принимаются в зависимости от вида
материала, темпов строительства, вида транспорта с учетом возможности ком ­-
плексной механизации и автоматизации этих процессов..

В настоящее время на прирельсовых производственных базах получили распространение склады каменных материалов с приемными устройствами в виде: подрельсовых бункеров с радиально-штабелирующими конвейерами (РШК); с использованием самоходного разгрузчика (ТР); повышенного желез­нодорожного пути на.железобетонной эстакаде. Рекомендации по выбору ука­занного оборудования изложены в [9, табл. 45-47; 10, табл. 49].

На открытых складах сыпучие материалы разгружают автомобилями-самосвалами или саморазгружающимися железнодорожными вагонами. При доставке материалов другими вагонами их разгружают механическими лопата­ми или с помощью специальных разгрузочных машин [6, табл. VII.5; 9, с. 74-76; 10, табл. 48].

Большое распространение на складах каменных материалов АБЗ и ЦБЗ по­
лучили передвижные ленточные транспортеры [б, табл. VII.9, VII. 10;.7, табл.
IV.25; 9, табл. 48; 10, табл. 50]. Они предназначены для перемещения каменных
материалов в горизонтальном направлении и под углом до 20° к линии гори­
зонта..

Для подачи каменных материалов от склада к установкам АБЗ и ЦБЗ наи­более целесообразно использовать пневмоколесные одноковшовые фронтальные погрузчики [5, табл. ХІІІ. 42; б, табл.VІІ; 7, табл. 1У. 27; 9, табл. 49; 10, табл. 51; 12, табл.1].

Используемые на складе каменных материалов автопогрузчики забирают материал из штабеля, перемещают его на необходимое расстояние и высыпают в расходный бункер. Когда загрузочное отверстие бункера расположено высо­ко, каменные материалы подаются погрузчиками в приемные бункеры загру­зочных транспортеров, а оттуда - в расходные бункеры блока дозирования сме­сительных установок. В этих целях сооружают наклонные въезды (пандусы) с горизонтальной площадкой для маневрирования автопогрузчиков.

Штучные грузы, железобетонные изделия, блоки разгружают и грузят с помощью стреловых, башенных, козловых и других самоходных или на рельсо­вом ходу кранов [5, табл. ХIII. 44 - ХIII. 46; 9, табл. 67-68; 10, табл. 69-70].

6. РАСЧЕТ ПОТРЕБНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

Организация обеспечения дорожных промышленных предприятий энергией и водой является одним из видов работ подготовительного периода строи­тельства. На дорожном строительстве используют различные виды энергии: электричество, пар, газ, сжатый воздух, жидкое топливо для двигателей внутреннего сгорания, являющихся источником получения энергии непосредственно на месте работ. При организации объектов дорожного производства следует стремиться к использованию на одном объекте не более двух видов энергии.

6.1 Электрообеспечение

Для выпуска продукции предприятия потребляют большое количество электроэнергии: от 2 до;40 кВт*ч на 1 м³ изделий;

Оборудование машины, аппараты производственных предприятий имеют преимущественно электропривод с длительным или повторно-кратковременным режимом работы. Электродвигатели этих установок, как пра­вило, работают от сети с минимальным напряжением 220/380В.

При организации электроснабжения решают следующие задачи: вычисля­ют мощность, выбирают систему электроснабжения, проектируют схему элек­тросети.

Различают установочную, требуемую и потребляемую мощности предпри­ятия.

Установочная мощность W_y -это суммарная мощность установленных на предприятии действующих электродвигателей и источников освещения.

Требуемая, или присоединяемая, W_тр - это мощность, которая необходима предприятию. Она вычисляется делением установленной мощности на кпд си­ловых установок W_тр > W_y

Потребляемая мощность W_n - это фактически потребляемая силовыми ус­тановками и освещением мощность. W_n < W_тр, поскольку не все установки од­новременно работают, что учитывается так называемым коэффициентом спро­са.

Общая потребляемая мощность источников электроснабжения

W_n = К_п (К¹_с * W₁ /cosφ+ К³_с * W₃)

где К_п - коэффициент потерь в сети, равный 1,05-1,1; К¹_с, К²_с, К³_с -коэффициен­ты спроса; W₁) — номинальная мощность силовых установок, кВт; cosφ — коэф­фициент мощности силовых потребителей, равный 0,7-0,95; % - потребляемая мощность для наружного освещения территории, кВт; W₃ - потребляемая мощность для внутреннего освещения, кВт.

Номинальную мощность силовых установок W₁ определяют после выбора оборудования предприятия, когда известны общее количество электродвигате­лей и их типы. Для ориентировочных расчетов нормы расхода электроэнергии можно принять по справочным данным [7, табл. IV,29; 3, табл.50].

Большое значение имеет правильное назначение коэффициентов спроса, которые учитывают несовпадение максимальных нагрузок (неполную загрузку двигателей, несовпадение по времени их одновременной работы), Коэффициен­ты спроса изменяются в широких пределах [7, табл. IV,29; З.табл. 51].

При неполной загрузке электродвигателей (соs φ = 0,8) работа электростанций и сетей ухудшается, возникают потери электроэнергии, поэтому необходи­мо применять те или иные меры для повышения соs φ (установка компенси­рующих устройств, конденсаторов и пр.). Расход электроэнергии на внутреннее или наружное освещение (кВтч) вычисляют по формулам:

W₂₌ К²_с* ΣF_i* P_i* t_i

W₃₌ К³_с* ΣF_i* P_i* t_i

где F_i - площадь, подлежащая освещению, м²; Р_i - мощность, необходимая для нормального освещения 1 м², кВт; t_i - продолжительность освещения, ч. Ориентировочные значения удельной мощности освещения внутренних и наруж­ных площадей зависят от вида потребителя [7, табл. IV. 31; 3. табл.52].

Расход электроэнергии на производство работ

W_Т= ΣV_i* δ_i

где V, - объем данного вида работ; δ_i - удельный расход электроэнергии (на единицу работ), кВтч.

При применении машин и механизмов с электроприводом общий расход электроэнергии

W_м= ΣМ_i* d_i

где М_i- число машино-смен работы машин или механизмов данного типа; d_i -удельный расход электроэнергии (на 1 маш-смену), потребляемой данной ма­шиной или механизмом.

Общая максимальная потребляемая мощность

W_max= W_п+ W_T+ W_м

Эффективность использования электроэнергии во многом зависит от выбо­ра системы электроснабжения. Возможны различные варианты получения элек­троэнергии: от постоянных (районных) систем электроснабжения; подключение к высоковольтным линиям электропередач или местным электростанциям; применение передвижных электростанций (ПЭС).

При организации работ на дороге, мелких баз по приготовлению вяжущих, маломощных притрассовых карьеров обычно применяют ПЭС мощностью от 10 до 125 кВт, работающие на бензине, керосине или дизельном топливе [7, табл. IV. 32].

Для присоединения к ЛЭП напряжением 6-10 кВт устраивают трансформа­торные подстанции мощностью 500-800 кВт, а для присоединения к местным электростанциям - трансформаторные киоски мощностью 100-250 кВт.

6.2. Снабжение паром

На дорожно-строительных предприятиях пар используют для подогрева вяжущих материалов, воды, песка и щебня в зимний период, распыления топ­лива в форсунках асфальтобетонных установок, обогрева зданий.

Суммарная потребность в паре

Q_max = ΣP_in (кг/ч).

Здесь P_in - расход пара:

на подогрев вяжущих в резервуаре или приямке хранилища

P_n.x = Q_x /P_T

где Q_x = K_n [ В_ч * C_вяж (t_к – t_н)+ μ* В_ч * C_в (t_к – t_н)] - потребность в тепле на обогрев вя­жущих в хранилище (здесь K_n - коэффициент, учитывающий потери тепла; В_ч -часовой расход вяжущих, кг/ч; C_вяж, C_в - удельная теплоемкость вяжущего и воды; t_к, t_н - начальная и конечная температура вяжущих; μ- обводненность вяжущего); Р_т - теплосодержание пара, ккал/кг, на обогрев битумопроводов

Р_п.б = α* ι,

где α=125-175 ккал/ч - удельный расход пара на 1 м битумопровода; ι - дли­на обогреваемого битумопровода, м; на распыление топлива в форсунках

Р_п.ф = Р_у.ф * П_с *ß

где Р_у.ф = 0,5 расход пара, кг, подаваемого через форсунку на 1 кг топлива; П_с -производительность смесительных установок, кг/ч; ß - удельный расход топ­лива, кг, на 1 кг приготовляемой смеси.

Расход тепла на нагрев 1 м³ мерзлого щебня, песка, гравия

Q_x = γ [ C_м (t_к – t_н)+ W (ρ-0,5* t_н + t_к)]

где γ - объемная масса сухого материала, кг/м³; C_м - удельная теплоемкость материала, ккал/(кг⁰С); t_н, t_к - начальная и конечная температура, °С; W -влажность материала, %; ρ = 80 ккал/кг - скрытая теплота плавления льда.

Расход пара на нагрев материалов и воды

P_n.м = Q_м /P_T

P_n.в = Q_в /P_T

где Q_в = γ_в * C_в (t_к – t_н) - расход тепла на нагрев 1 м³ воды; γ_в - плотность воды, кг/м³; C_в - удельная теплоемкость воды, ккал/(кг °С). Ориентировочные дан­ные для расчета теплоснабжения изложены в [7, с. 112, 207-208, табл. IV. 34, табл. IХ.I].

Расход тепла на обогрев зданий определяют на основе специального тепло­технического расчета.

Зная общий расход пара, вычисляют площадь нагрева котлов

F_к = Q_max / q_к

где q_к - паропроизводительность котла, м².

По величине F_к подбирают типы котлов и их количество [7, табл. IX. 2; 5, табл. XIV. 25; 10, табл. II].

6.3. Обеспечение сжатым воздухом

На предприятиях сжатый воздух используют для работы пневмо-инструмента, пневмотранспортирования сыпучих материалов (цемента, мине­рального порошка), распыления топлива в форсунках и т.д.

Суммарная потребность в сжатом воздухе

В_max = Σв_i (м³/мин).

Расход воздуха для работы пневмоинструментов

в_max = К_п*К_в*К_о * Σn_i * q_i

где К_п= 1,3-1,7 - коэффициент, учитывающий потери воздуха; К_в= 0,85-0,9 -коэффициент использования времени; К₀ - коэффициент одновременности ра­боты, зависящий от n_i - количества пневмоинструментов данного типа с расхо­дом воздуха q_i, м³/мин:

n_i................. 1-2 3 4 5 10

К₀................ 1 0,9 0,85 0,82 0,7

Значения q_i принимают по справочным данным [7, табл. IV.35]. Так, для пневматического инструмента q_i =1-2 м³/мин; для перфораторов q_i =1,4-2,5 м³/мин; для форсунок q_i = 0,12-0,15 м³/мин.

Расход воздуха для транспортирования сыпучих материалов (минерально­го порошка или цемента)

в_max = 60*К_в/(3,6 * γ_в * q_i)

где M_ч - часовой расход сыпучих материалов, кг/ч; γ_в = 1,6-2 кг/м³ - объемная масса воздуха для нагнетательных устройств; μ - весовая концентрация транс­портируемой смеси материала и воздуха, которая принимается в зависимости от приведенной длины L_n трубопровода:

L_n,м..........103 200 400 800

μ,кг/кг..... 55 38 25 16

Дата добавления: 2015-06-04