Проект бетоносмесительного цеха для производства пролетных строений мостов и путепроводов мощностью 200 тыс м3 в год

   По  способу перемешивания материалов бетоносмесители бывают с принудительным и гравитационным перемешиванием (при свободном падении). В гравитационных бетоносмесителях перемешивание достигается вращением барабана, на внутренней поверхности которого имеются лопасти.

При вращении барабана лопасти захватывают составляющие бетонную смесь материалы, поднимают  их на некоторую высоту, откуда смесь  падает, перемешиваясь при этом. В бетоносмесителях принудительного  перемешивания материалы перемешиваются в неподвижном смесительном барабане с помощью вращающихся лопастей, насаженных на вал.

   В данном курсовом проекте предусмотрен бетоносмеситель циклического действия с принудительным перемешиванием. К преимуществам таких бетоносмесителей по сравнению с гравитационными относятся большие активность и качество процесса перемешивания, предотвращение комкования смеси, к недостаткам - сложность конструкции и высокая металлоемкость машин, ограниченное применение крупных заполнителей, значительный износ рабочих поверхностей, большая энергоемкость процесса перемешивания.

   Готовую смесь из бетоносмесителей выгружают  в раздаточные бункера, вместимость которых должна быть не  менее 2—3 замесов.

   Существует несколько способов транспортирования бетонной смеси к месту потребления: с помощью мостовых кранов или автокранов в бадьях; самоходными бетоноразвозчиками, перемещающимися по рельсовым путям, ленточными конвейерами, пневматическими устройствами. В цехах с высокомеханизированным производством применяют  бетонораздатчики, перемещающиеся по бетоновозной эстакаде для доставки  смеси в бункера    бетоноукладчиков. Ленточные конвейеры применяют для перемещения жестких и малоподвижных бетонных смесей. Их оборудуют самоходными сбрасывающими тележками. Для подвижных бетонных смесей угол наклона конвейеров принимают не более 8°, жестких смесей - 15°. Максимальная высота падения бетонной смеси при ее выдаче на транспортные средства должна быть не более 2 м. Использование пневматических установок может оказаться рациональным при подаче подвижной смеси на значительное расстояние при формовании панелей в кассетных установках, в производстве опор для линий электропередач и др. 

6.2 Складирование цемента и заполнителей 

    Бетоносмесительные цех для хранения цемента оснащен складами силосного  типа. Они состоят из отдельных ячеек-силосов диаметром 3-10 м, вместимостью 25 – 1500 т, изготовленных из металла. Количество силосов определяется мощностью завода и принятым расчетным запасом. Нормируемый запас цемента принимают, как правило, из условия 5 – 10-суточной потребности предприятия. Цемент может поступать на склад с помощью различных транспортных средств: автоцементовозов, вагонов – цементовозов, обычных крытых вагонов. Заполнители бетона хранят в штабельно – траншейных складах, имеющих подземную галерею, в верхней части которой размещены приемные бункера, в нижней – ленточные конвейеры. Заполнители подают в приемные бункера непосредственно из автосамосвалов. Из приемных бункеров через течки с помощью ленточных конвейеров заполнители поступают в расходные бункера бетоносмесителя. 

   Запас заполнителей (крупного и мелкого) на заводских складах при поступлении:

         - железнодорожным транспортом 7-10 суток;

         - автомобильным транспортом 5-7 суток.

   Запас цемент на складе при поступлении:

         - железнодорожным транспортом 7-10 суток;

         -автотранспортом  5-7 суток

   Запас арматурной стали на складе (в том  числе сеток и каркасов, поступающих  со стороны 20-25 суток). 
 
 
 

 
 

Рисунок 3 – Функционально – технологическая схема 
 
 
 
 
 

7 Выбор и расчет основного оборудования 

   Выбор бетоносмесителя

   По  требуемой производительности цеха 48,2 м³/ч выбираем циклический бетоносмеситель принудительного действия типа СБ-93.

   Техническая характеристика смесителя СБ-93:

• объем готового замеса, л – 1000;
• вместимость по загрузки, л – 1500;
• производительность м_³/ч – 40;
• число замесов, в час – 40;
• наибольшая крупность заполнителя, мм – 20;
• частота вращения ротора, об/мин – 20;
• мощность, кВт – 40;
• габаритные размеры, м :
• длина – 3000;
• ширина – 2700;
• высота – 2800;
• масса– 5 т.

Определяем  количество бетоносмесителей:                            

   где П_м- количество машин, подлежащих установке;

          П – требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

          П_п - часовая производительность машины;

          К_ви – нормативный коэффициент использования оборудования по времени, равный 0,85. 
 

   Принимаем два бетоносмесителя типа СБ-93. 

   Бетоновозная тележка

   Основные  характеристики:

• вместимость 1,75 м³;
• размер выходного отверстия 700 мм;
• мощность электродвигателя – 0,45 кВт;
• габаритные размеры 1700х1300 мм.

   Всего на цех принимаем 2 бетоновозные тележки. 

   Автоматические  весовые дозаторы

   Выбираем по величине взвешиваемого материала, рассчитываемой по формуле: 

   где  V_см – объем смесителя по загрузке, л;

            β – коэффициент входа смеси;

             N – норма расхода материала на 1 м³. 

   Цемент                        

   Щебень                        

   Песок                         

   Вода                                

   Основные  технологические характеристики дозаторов  представлены в таблице 7. 
 
 

Таблица 7 - Технические характеристики дозаторов циклического действия

 

     Выбор ленточного конвейера

   Ленточные конвейеры применяют для перемещения  жестких и малоподвижных бетонных смесей. Их оборудуют самоходными сбрасывающими тележками. Для подвижных бетонных смесей угол наклона конвейеров принимают не более 8°, жестких смесей—15°. Максимальная высота падения бетонной смеси при ее выдаче на транспортные средства должна быть не более 2 м. Выбираем ленточный конвейер ЛК-500 с шириной ленты 500 мм, производительностью до 60 м³/ч и мощностью 5,5кВт. 

   Выбор пневмокамерных насосов

   Пневмокамерный  насос ТА-14А с производительностью 10т/ч и мощностью 11кВт применяются  для транспортировки тонко измельченного  сухого материала. Пневматический способ разгрузки более совершенен. Он основан  на перемещении взвешенных частиц материала движущимся потоком воздуха. Для него характерны герметизация и отсутствие потерь цемента, лучшие условия труда, компактность, полная механизация. 

                          
 

Расчет  расходных бункеров

    Принимаем бункера цилиндрической формы.

                                                                     

     Рисунок  5 - Бункер запаса:

                            Н - высота цилиндрической части бункера,

                            h - высота усеченного конуса, м,,

                            D – диаметр цилиндрической части, м

                            с – диаметр разгрузочного отверстия 

   Объема расходного бункера (с учетом запаса материала на два часа работы бетоносмесителя): 

   где Р – количество данного компонента в расходном бункере;

          γ  - объемная масса компонента. 
 

       где Q – содержание компонента в 1 м³ бетонной смеси, кг;

            П_бет – производительность бетоносмесителя за 2 часа, м³;

           0,75 – коэффициент запаса емкости 

   Для щебня (γ = 1350 кг/м²):     
 

   Для песка (γ = 1500 кг/м²): 
 

   Для цемента (γ = 1300 кг/м²): 
 

   Зная  объем бункеров можно рассчитать их высоту, предварительно задав В, а, h: 
 

   Бункер  щебня

   Соотношение мелкой (5-10 мм) и крупной (10-20 мм) фракций щебня – 2 : 3, поэтому V_щ.круп.= 38,21 м , V_щ.мелк.= 25,48 м .

   Для крупного щебня: В =3 м   h=2 м   с=1,5м 

   Для мелкого щебня: В= 2,5 м; h= 2 м; с=1,5 м. 

   Бункер  песка

   Соотношение мелкой (0,14-1,25 мм) и крупной (1,25-5,0 мм) фракций песка – 2:3, поэтому V_{п.круп.=}10,85 м , V_{п. мелк}= 7,23 м .

   Для крупного песка:

   В=2 м   h=2 м   с=1,5 м 

   Для мелкого песка:

   В=2 м   h=1,5м   с=1,5м  . 
 

   Бункер  цемента

   Принимаем В = 2 м ; h =2 м ; с = 1,5 м ; 
 

   Бак для воды 
 

     В проекте используем цилиндрический  бак диаметром 2 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица  8 - Сводная ведомость оборудования