Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра технологий строительных материалов, изделий и конструкций
Курсовая работа
Расчет и подбор основных параметров пневмотранспортной установки сыпучего материала
Выполнил: ст. гр. 7СТ02
Саламатов А.С.
Проверил доцент, к.т.н.
Аюпов Д.А.
Казань, 2019
Введение
Силикатный кирпич представляет собой искусственный безобжиговый стеновой строительный материал, изготовленный прессованием из смеси кварцевого песка и извести с последующим твердением в автоклаве. В составе сырьевой смеси для получения силикатного кирпича содержание извести колеблется от 7 до 10% в пересчете на активную СаО. Для повышения прочности силикатного кирпича в качестве вяжущего компонента применяют тонкомолотые известково-кремнеземистые, известково-шлаковые, известково-зольные смеси.
Силикатный кирпич и камни применяют наряду с керамическим кирпичом для кладки каменных и армировано-каменных наружных и внутренних конструкций в надземной части зданий с нормальным и влажным режимом эксплуатации.
Вследствие более низкой стойкости к воде и к растворенным в ней веществам силикатный кирпич в отличие от керамического нельзя применять для кладки фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя. Не допускается использовать силикатный кирпич для стен зданий с мокрым режимом эксплуатации без специальных мер защиты стен от увлажнения.
Производство силикатного кирпича характеризуется высокими технико-экономическими показателями. Длительность производственного цикла для него в 5-10 раз меньше; кроме того, удельные капитальные вложения, расход топливно-энергетических ресурсов, затраты на получение единицы продукции в 1,5-2 раза ниже по сравнению с аналогичными показателями для керамического кирпича.
Реферат
технологический силикатный кирпич пневмотранспорт
В данной курсовой работе произведен расчет и проектирование пневмотранспорта при производстве силикатного кирпича. По справочным данным были найдены основные характеристики пневмотранспортной установки. Выбрана сушилка марки №7207 со следующими характеристиками: N=5КВт; Vв=11.46 м/с; Qв=0.515 кг/с; D=0.24м; Приведена технологическая схема производства силикатного кирпича с подробным описанием процессов происходящих на каждом из объектов. Описана теория теплообмена. Приведены тепловые и массообменные процессы.
1. Технология получения силикатного кирпича
1.1 Теоретическая часть
Силикатный кирпич широко распространен в строительстве для кладки столбов и стен в надземной части зданий, а также для их облицовки. Стены сложенные из силикатного кирпича смотрятся вполне достойно и не требуют дополнительной отделки. Особенно если купить цветной силикатный кирпич. Дом построенный с использованием такого кирпича и много лет спустя не утратит своей привлекательности. Однако силикатный кирпич категорически не рекомендуется применять в сырых местах из-за его низкой водостойкости, а также при кладке печей и печных труб, так как максимальная рабочая температура силикатного кирпича 550°C. Покупая кирпич необходимо также помнить, что средняя плотность силикатного кирпича должна быть более 1300 кг/мі. Использование пустотелых и поризованных разновидностей кирпича делает стены более «легкими», при той же прочности, что позволяет уменьшить давление стены на фундамент. Однако не следует забывать, что марка кирпича при этом должна быть такой же или выше, чем у полнотелого кирпича. Производимый промышленностью силикатный кирпич имеет стандартные типоразмеры:
одинарный, его размеры 250Ч120Ч65 мм
полуторный (модульный) - 250Ч120Ч88 мм
двойной силикатный камень - 250Ч120Ч138 мм
Вес одинарного кирпича не нормируется, но на практике не превышает 3,5-3,75 кг. Так как вес кирпича не должен превышать 4 кг, полуторный кирпич изготавливают пустотелым.
Водопоглощение силикатного кирпича - не менее 8% и не более 16% от веса сухого кирпича.
Морозостойкость силикатного кирпича - не менее 15 циклов.
Индекс морозостойкости силикатного кирпича «F» показывает, сколько циклов заморозки-разморозки выдерживает кирпич без разрушения.
Морозостойкость кирпича определяется в лаборатории в экстремальных условиях: при резких перепадах температур и при сильном увлажнении кирпича дождевальной установкой. При эксплуатации кирпича такие условия крайне маловероятны. И уж вовсе почти невероятны, если учесть, что в проекте строения предусматриваются дополнительные меры по гидро- и пароизоляции.
Поэтому реальная долговечность строения будет, конечно, гораздо выше цифры, указанной в марке кирпича по морозостойкости.
Таким образом, морозостойкость рядового силикатного кирпича, используемого в средней полосе России, должна быть:
для силикатного кирпича в кладке внутренних стен и перегородок F15-25
для лицевого кирпича - F35-50.
Одним из преимуществ силикатного кирпича по сравнению с кирпичом из керамики является высокие звукоизоляционные характеристики. Хорошие звукоизоляционные свойства силикатного кирпича наиболее важны при возведении межквартирных или межкомнатных стен.
Теплопроводность силикатного кирпича - 0,38-0,70 Вт/(мЧград). Более низкая теплопроводность силикатного кирпича позволяет строить из него более тонкие стены, чем из керамического кирпича.
Цвет обыкновенного силикатного кирпича светло-серый, почти белый. Однако, при добавлении в рецептуру устойчивых к щелочи пигментов, производители получают кирпич практически любого цвета. Следует также отметить, что силикатный кирпич не подвержен образованию высолов. Силикатный кирпич, как и другие виды кирпича, бывает трех разновидностей: полнотелый, пустотелый и поризованный.
1.2 Характеристика исходного сырья
В Таблице 1 представлены основные характеристики исходного сырья.
Таблица 1. Характеристика исходного сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов.
|
Наименова-ние |
ГОСТ, ТУ |
Показатели, обязательные для проверки перед использованием в производстве |
Токсичность |
Показатели пожароопасности |
|
|
Известняк |
ГОСТ 9179-77 |
Коэффициент вариации содержания активных CaO и MgO не должен быть более 3%; содержание непогасившихся зерен для кальциевой извести не должно быть более 5%, для магнезиальной и доломитовой - более 8%; содержание активных CaO и MgO для гидратной извести должно быть не менее 70%, а влажность - не более 4% |
Нетоксичный |
Непожароопасный |
|
|
Песок |
ГОСТ 24297-88 |
Песок должен содержать не менее 50% кварца; зерна песка должны быть остроугольной формы с шероховатой поверхностью и разной крупности; содержание пылевидных, илистых и глинистых частиц размером менее 0,05 мм должно составлять не более 20% |
Нетоксичный |
Непожароопасный |
|
|
Красители |
ГОСТ 379-95 |
Краски, применяемые для производства цветного кирпича, должны обладать стойкостью в щелочной среде и при температуре 170…190оС в среде влажного пара; должны быть устойчивы к действию солнечного света и атмосферных факторов |
Нетоксичные |
Непожароопасные |
1.3 Технологический процесс
1) Теория
Технологический процесс производства силикатного кирпича включает добычу и подачу песка, дробление и помол извести, смешивание песка с молотой известью и гашение полученной смеси, прессование кирпича и запарку его в автоклавах. В зависимости от способа гашения извести различают силосный и барабанный способы производства силикатного кирпича. При более распространенном силосном способе перемешанная увлажненная смесь извести с песком подается в металлические или железобетонные бункеры-силосы, где выдерживаются 1-4 ч в зависимости от качества и скорости гашения извести. При барабанном способе силикатная смесь для гашения поступает во вращающиеся барабаны.
Приготовленную сырьевую смесь влажностью 6-7% прессуют при удельном давлении, достигающем 37 МПа. После прессования прочность кирпича-сырца должна быть не ниже 0,3 МПа. Завершающей операцией производства кирпича является автоклавная обработка. Длительность полного цикла автоклавной обработки составляет 8-12 ч.
Выпускают одинарный и модульный силикатный кирпич, а также силикатные камни.
Одинарный кирпич изготовляют полно- и пустотелым размером 250х120х65 мм. Размеры модульного кирпича 250х120х88, силикатного камня 250х120х138 мм. Их изготовляют только пустотелыми, масса модульного кирпича в сухом состоянии должна быть не более 4,3 кг.
По теплотехническим свойствам и средней плотности в сухом состоянии силикатный кирпич и силикатные камни подразделяют на 3 группы:
- эффективные, позволяющие уменьшать толщину ограждающих конструкций по сравнению с толщиной стен, выложенных из полнотелого кирпича; к этой группе относят кирпич плотностью не более 1400 кг/м3, камни плотностью не более 1450 кг/м3 и теплопроводностью до 0,46 Вт/(мК);
- условно-эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций без снижения их толщины; к этой группе относят кирпич плотностью 1401-1650 кг/м3, камни плотностью 1451-1650 кг/м3 и теплопроводностью до 0,58 Вт/(м К);
- обыкновенный силикатный кирпич плотностью свыше 1650 кг/м3.
2) Описание процесса.
Песок и известь доставляются автотранспортом на открытые склады хранения (1),(3). Известь по транспортным лентам (2) подается в волковую дробилку (4), после по элеватору (19) подается на хранение во временный бункер (5), затем в шаровую мельницу (6) для более мелкого помола, далее материал проходит через сепаратор (7), делясь на фракции, и элеватором подается в бункер с дозатором (8). В это время песок со склада (3) с помощью транспортной ленты (2) доставляется в грохот (9) для разделения фракций. Далее очищенный песок попадает во временный бункер (8). Далее происходит смешение извести и песка, и дальнейшее гашение извести водой в гасильном барабане (12). После чего готовая смесь попадает в бункер с дозатором (8) и с помощью транспортной ленты (2) и элеватора (19) доставляется в мешалку бегунковую (14). После подготовки смесь попадает в пресс револьверного типа (15), где происходит предание формы будущему кирпичу. Далее кирпич сырец с помощью вагонетки (16) попадает в автоклав (17),для придания ему прочности. После 12 часовой обработки готовый кирпич отправляется на склад готовой продукции(18).
2. Расчет оборудования
2.1 Пневмотранспорт
В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика определения параметров пневмотранспортных установок. Методика включает определение следующих параметров:
1) Длину транспортного трубопровода определяют по формуле:
?Lпр = ?Lг+?Lв+?Lн+?Lэк
Где ?Lг, ?Lв, ?Lн - суммарные длины горизонтальных, вертикальных и наклонных участков транспортного трубопровода, м; ?Lэк - эквивалентная длина, заменяющая местные сопротивления тройники, переключатели, колена) , м.
? Lпр = 742+22+5.6=769.6
2)Скорость движения воздуха на участке с давлением, близким к атмосферному, т.е. на конце транспортного трубопровода при нагнетательном способе и в начале (у насадки) - при всасывающем способе транспортирования сыпучего материала определяется по формуле:
Vк = } Кк
Где } = 1,2 - коэффициент, учитывающий изменение скорости воздуха в зависимости от плотности материала и приведенной длины транспортного трубопровода; - плотность частиц материала, т/м3; Кк - коэффициент, учитывающий крупность частиц транспортируемого материала; - приведенная длина транспортного трубопровода, м.
Vк=1.2*1*скр(769.6*2.6)=53.68 м3/с
3) Скорость движения воздуха в начале транспортного трубопровода при нагнетательном способе и в конце транспортного трубопровода при всасывающем способе транспортирования сыпучих материалов определяются по формуле:
Vн = 3,3* n ,
Где - коэффициент трения скольжения сыпучего материала о стенки транспортного трубопровода; - диаметр эквивалентного шара частиц транспортируемого материала, м; - истинная плотность транспортируемого материала кг/м3; - коэффициент аэродинамического сопротивления транспортируемого материала; n - коэффициент, показывающий, во сколько раз минимальная скорость сыпучего материала больше скорости веяния, которая является исходной при расчете сопротивлений движению материала в горизонтальном трубопроводе.
Vн=3.3*1.25скр(0.47*0,1*2600/0.49)=65.14 м3/с
4) Расход воздуха для перемещения сыпучих материалов и диаметр транспортного трубопровода, определяются исходя из скорости движения воздуха по формуле:
Vв=Vк-Vн
Где Vв - расчетная скорость движения воздуха, транспортирующего сыпучий материал, м; Vк, Vн - скорости движения воздуха в начале и конце транспортируемого трубопровода, м.
Vв=53.68-65.14=11.46 м3/с
5)Расход воздуха для транспортирования сыпучих материалов зависит от выбранной массовой концентрации аэросмеси и массов подачи пневмотранспортной установки и определяется по формуле: