Подбор и расчет оборудования отделения подготовки сырьевых материалов

Расчет производительности ленточных транспортеров

Выбор ленточного транспортера, как и другого оборудования составного участка, производится по часовому расходу материала, М, т/ч:

М = М_с / (n * t * 𝛙),                                                                                   

где М_с – суточный расход материала, т/сут;                                                   

n – число смен в сутки;

t – продолжительность рабочей смены, ч;

𝛙 - коэффициент использования оборудования (при двухсменной и односменной работе обычно не учитывается).

В стекольной промышленности для подачи сырьевых материалов, а в некоторых случаях и шихты, широко применяются горизонтальные и наклонные транспортеры, плоские и желобчатые.

Исходные данные для расчета:

1) Производительность, требуемая по какому-либо сырьевому материалу, Н, т/ч;

2) Длина наклонного участка транспортера, L₁, м;

3) Длина горизонтального участка транспортера, L₂, м;

4) Высота подъема груза, h, м;

5) Скорость движения ленты, , м/с;

6) Насыпная масса сырьевого материала, , кг/м³.

Их производительность зависит от ширины ленты и скорости движения. При ширине ленты В груз на ней располагается слоем b, равным 0,9 * B – 0,05.

                                                 В

                                                                  b         

Производительность (П, т/ч) рассчитывается по формуле:

П = с * (0,9 * В – 0,05)² *  * ,                                                                

где с – коэффициент пропорциональности, зависящий от типа транспортера и угла  (для плоской ленты  = 15  с = 240, при  = 20  с = 325, для желобчатой ленты при  = 30  с = 265, при  = 45  с = 320);

 – насыпная масса, т/м³;

 – скорость ленты транспортера.

Расчет сводится к определению минимальной ширины транспортера, обеспечивающей требуемую производительность. Ширину ленты (В, м) находим по формуле:

В = 11 ,                                                                       

где К – коэффициент, учитывающий режим работы транспортера, равный 1 при трехсменной работе; 2 – при двухсменной работе; 3 – при работе в одну смену;

 – коэффициент, зависящий от угла наклона ленты транспортера к горизонту (табл.4).

Таблица 4

Наибольший угол наклона ленточных транспортеров с гладкой прорезиненной лентой

Наименование материала	Допустимый угол наклона транспортера к горизонту, град	Угол естественного откоса материалов, град	Коэффициент, учитывающий степень уменьшения производительности,
Известь порошкообразная	23	30 – 40	0,85
Камень сортированный	18	30 – 40	0,90
Камень несортированный	20	30 – 45	0,85
Песок сухой, чистый	15	30 – 45	0,95
Песок рядовой из карьера	20	35 – 50	0,95
Песок влажный	20	35 – 50	0,85
Уголь каменный рядовой	18	30 – 45	0,90
Цемент	20	30 – 45	0,85
Шлак каменноугольный	22	35 – 50	0,85
Щебень	18	30 – 45	0,90
Стекольный бой недробленый	12	-	0,95
Стекольный бой дробленный	15	-	0,9

Таблица 5

Рекомендуемые скорости движения конвейерной ленты

Угол подъема наклонного участка определяется из соотношения

.

Если допустимый угол наклона транспортера к горизонту (табл. 4) для данного сырьевого материала больше рассчитанного по формуле (13) угла , то транспортируемый материал хорошо удерживается на ленте транспортера. Принимается к установке ближайшая по стандарту ширина ленты (табл. 5).

Подбор и расчет элеватора

Элеваторы в стекольной промышленности служат для транспортирования сыпучих материалов в вертикальном направлении.

Исходные данные для расчета:

1) Часовая потребность в сухом материале, М, т/ч;

2) Насыпная масса сырьевого материала, , т/м³;

3) Коэффициент использования элеватора во времени,  = 0,52.

Выбор типа элеватора осуществляется по величине погонной мощности ковшей элеватора . Требуемую погонную мощность элеватора можно определить из выражения:

,

Где  - скорость движения ленты элеватора (или скорость тягового органа), м/с;

i_o – объем ковша, м³;

d – расстояние между осями ковшей, м;

 - коэффициент заполнения ковшей, равный 0,6 – 0,8.

С учетом характеристики транспортируемого материала по табл. 6 выбирается скорость тягового органа и коэффициент заполнения ковшей.

Таблица 6

Рекомендации по выбору ковшей элеватора

Г – глубокий ковш, О – остроугольный ковш с бортовыми направляющими, С – ковш со скругленными дном и бортовыми направляющими.

По уравнению (14) определяется погонная мощность элеватора, а по табл. 7 – размер ковшей.

Таблица 7

Основные размеры ковшей элеватора

Наиболее распространенным типом вертикальных ковшовых элеваторов, используемых в стекольной промышленности, являются тип ЭЛ. Они предназначены для транспортирования сыпучих порошкообразных и мелкокусковых материалов. Выпускаются двух исполнений: ЭЛГ – с глубоким скругленным ковшом для сухих, хорошо высыпающихся материалов; ЭЛМ – с мелким скругленным ковшом, склонных к некоторому слеживанию.

Мощность по приводному валу (N₀, кВт), потребляемая для работы элеватора, рассчитывается по формуле:

,

Где П – часовая производительность элеватора (принимается равной M), т/ч;

h – высота элеватора (принимается согласно графической части проекта), м;

К_э – коэффициент, зависящий от типа элеватора и его производительности (для ленточных при производительности до 20 м³/ч К_э = 1,5);

Мощность двигателя для привода конвейера (N, кВт):

Где  - КПД механизма привода (0,85).

Таблица  – Техническая характеристика ленточных элеваторов типа ЛГ с глубокими расставленными ковшами

Таблица  – Техническая характеристика ленточных элеваторов типа ЛМ с мелкими расставленными ковшами

Таблица – Техническая характеристика ленточных элеваторов типа ЛО с остроугольными сомкнутыми ковшами

Рисунок 12 – Элеватор ЛГ-120

Работа элеватора происходит следующим образом (рис.13):

Насыпной груз поступает в нижнюю часть элеватора через загрузочную воронку, засыпается в ковши, поднимается вверх и выдается за счёт центробежной силы через разгрузочный патрубок, расположенный в верхней части. При подаче материала в загрузочный носок нижней секции необходимо обеспечить равномерность подачи материала. Перегрузка элеватора транспортируемым материалом не допускается. Производительность агрегата подающего в элеватор материал не должна превышать максимальной производительности элеватора в соответствии с данным руководством по эксплуатации. Неравномерная, превышающая производительность элеватора подача материала может привести к заклиниванию натяжного барабана и останову элеватора.

Рисунок 13 – Вертикальный ленточный ковшовый элеватор

Элеватор ленточный состоит из следующих основных составных частей: 1 — тяговый орган; 2 — ковш; 3 — приводной барабан; 4 — останов; 5 — привод; 6 — разгрузочный патрубок; 7 — шпиндель натяжного устройства ленты; 8 — загрузочный патрубок, ак – шаг ковшей, Вк – ширина ковша, А – длина ковша, h – высота ковша