Расчетная часть

3.1. Исходные данные

Коэффициент насыщения КН=0, 88

Силикатный модуль n=2, 9

Химический состав сырья в (%)

Таблица 1

Влажность шлама Wшл=47, 5%

Объемно – насыпная масса шлама Yш=1, 5 т/м³

Естественная влажность сырья W₁ мерг=20%; W₂ мел=18%; W₃огарков=15%.

Производственные потери Р₁=2, 5% - мергель; Р₂=2, 2% - мел; Р₃=2% - пиритные огарки.

3.2. Расчет состава сырьевой смеси

При расчете сырьевой смеси необходимого химического состава проведем пересчет на сумму 100%

I компонент – мергель

II компонента – мел

III компонента – пиритные огарки

Результаты пересчета сводим в таблицу.

Таблица 2

Химический состав сырьевой смеси

Определяем значения a₁, b₁, c_1, a₂, b₂, c₂ по формулам:

Принимаем, что на одну весовую часть пиритных огарков приходится х весовых частей мела и у весовых частей мергеля. Принимаем соотношение: 1-й компонент, 2-й компонент, 3-й компонент=х: у: 1. Рассчитываем смесь, то есть определяем х и у по следующим формулам:

Весовую часть пиритных огарков примем за 1. В сумме по весовым частям это составит:

Пересчитаем эти весовые части на 100%

Произведём расчет на полученный состав.

I компонент – мергель

II компонента – мел

III компонента – пиритные огарки

Данные пересчета сводим в таблицу.

Таблица 3

Химический состав сырья в %

Определим химический состав в клинкере

Определим коэффициент насыщения по формуле [3, с 739]

Определим силикатный модуль по формуле

Расчет удельных норма расхода сырьевых компонентов

Расход сырья на 1 тонну клинкера определяем по формуле [3, с 739]

Определим расход первого компонента (мергеля)

Определим расход второго компонента(мела)

где «a» - содержание второго компонента

Определим расход третьего компонента (пиритных огарков)

где «a» - содержание третьего компонента

Определяем расход сырья с учетом естественной влажности

Удельный расход мергеля определяем по формуле [3, с 740]

Определим удельный расход мела

Определим удельный расход пиритных огарков

Определим удельный расход влажной сырьевой смеси

Определим теоретический выход клинкера по формуле [3, с 740]

Производственные нормы расхода влажного сырья на одну тонну клинкера с учетом производственных потерь составит:

Определим удельный расход влажного сырья на тонну клинкера по формуле [3, с 741]

Определим производственную норму расхода сухого сырья на одну тонну клинкера с учетом производственных потерь по формулам:

Определим удельный расход сухого сырья по формуле:

3.3. Часовая производительность помольного агрегата.

Часовую производительность мельницы работающей на домоле шлама определяем по формуле [3, с 316]

где, полезная мощность, потребляемая мельницей, кВт.

- поправочный коэффициент на тонкость помола

- удельная производительность, т/кВт*4

- поправочный коэффициент, при открытом цикле

– коэффициент учитывающий процент готового материала

Полезную мощность определим по формуле [3, с 316]

где, V - полезный оббьем мельницы, м³

D - диаметр мельницы в свету, м²

G - вес мелющих тел в т

где, V₁ u V₂ - объемы первой и второй камеры, м³

где, D₁ u D₂ - диаметры камер, м²

L₁ u L₂ - длина первой и второй камеры, м

Определим диаметр мельницы в свету по формуле [3, с 316]

Определим вес мелющих тел по формуле [3, с 316]

где, - вес мелющих тел в первой и второй камерах

где, - оббьем камеры, м³

- степень заполнения первой и второй камеры мелющими телами

- объемно – насыпная масса мелющих тел

Определим мощность:

Тогда:

Определим производительность мельницы по шламу по формуле [3, с 316]

Определим производительность мельницы по шламу в м³/ч

3.4. Расчет фонда рабочего времени. Коэффициент использование мельницы.

Данные о длительности простоя мельницы в ремонте и количестве ремонтов за ремонтный цикл занесём в таблицу.

Таблица 4

Длительность простоя мельниц за ремонтный цикл

- в капитальном ремонте:

- в среднем ремонте:

- в текущем ремонте:

- в техническом осмотре

Определим длительность простоя оборудования в году

Определим коэффициент используемого оборудования

3.5. Материальный баланс

Для того что бы составить материальный баланс цеха необходимо знать часовой, суточный и годовой расход сырьевых материалов: шлама, воды, электроэнергии.

Определим удельный расход шлама на тонну клинкера

Определим часовый расход компонентов:

Определим суточный расход компонентов:

Годовой расход сырьевых компонентов равен:

Определим потребность в воде

Часовой расход воды определим по формуле:

Суточный расход воды составит:

Годовой расход воды составит:

Определим расход шлама в м³

Часовый расход шлама определим по формуле:

Определим суточный расход шлама:

Определим годовой расход шлама по формуле:

Определим расход шлама

Часовый расход шлама определяем по формуле:

Определим суточный расход шлама:

Определим годовой расход шлама по формуле:

Определим количество электроэнергии потребляемое мельницей.

Часовый расход электроэнергии определим по формуле приведенной ниже:

Определим суточный расход электроэнергии:

Определим годовой расход электроэнергии по формуле приведенной ниже:

Результаты т расчеты сводим в таблицу

Таблица 5

Материальный баланс

Определим годовую программу завода по производству шлама по формуле:

3.6. Расчет и подбор вспомогательного оборудования

Необходимое количество шламовых насосов рассчитываем по формуле [2, с 126]

где, n₁ - число насосов для подачи шлама в мельницу;

где, Ак- производительность завода по клинкеру т/год

где, - коэффициент использования печного агрегата;

- часовая производительность цеха по клинкеру:

где, - часовый расход шлама, т/ч

- удельный расход шлама на тонну клинкера, м³/т.кл

=498808 т/год

= удельный расход шлама на тонну клинкера;

- коэффициент слива, принимаемый равным 1, 1÷ 1, 2

- коэффициент использования сырьевых мельниц;

- производительность шламового насоса, м³/ч;

- число насосов, находящихся в резерве для подачи шлама в печь (зависит

от числа n₁, не менее 1);

- число насосов, находящихся в ремонте (обычно 1);

число насосов для корректирования шлама (обычно 1);

- число насосов для подачи грубоизмельченного шлама в сырьевую

мельницу

где, - удельный расход сырья мергеля, мела на тонну клинкера, кг/т.

Следовательно, для обеспечения бесперебойной работы цеха приготовления шлама, в цехе необходимо иметь 6 шламовых насосов.

3.7. Расчет складов

Складирование шлама – это хранение его в вертикальных шламовых бассейнах. Вертикальные шламовые бассейны – это цилиндрические резервуары с конусообразной нижней частью, которую закрывают задвижкой. Высота таких резервуаров Н=18 м, диаметр Д=8 м. Вертикальные шламбассейны служат для хранения и корректирования шлама. Для того что бы узнать, сколько необходимо вертикальных шламбассейнов произведем расчеты.

Определим оббьем одного вертикального шламбассейна по

формуле [4, с 130]

где, - внутренний диаметр шламбассейна (принимаемый по заводским данным

8 м);

- высота шламбассейна (принимается по заводским данным 18 м);

- степень заполнения шламбассейнов по формуле [4, с 130]

где, - производительность 2^х мельниц по шламу, м³;

- оббьем одного шлам бассейна, м³

24- количество часов в сутках

- количество суток

Следовательно, для обеспечения хранения тонкоизмельченного шлама по расчету необходимо 7 шламбассейнов, принимают один запасной и того в цехе необходимо установить 8 шламовых бассейнов.