Министерство Общего и Профессионального Образования Российской Федерации
Ростовский государственный строительный университет
Курсовой проект по дисциплине
Производственные предприятия транспортных сооружений
АБЗ
Расчетно-пояснительная записка
111774 РПЗ
Выполнил студент группы Д-327
Стрижачук А. В.
Руководитель:
Литвинова Л. А.
Заведующий кафедры:
Илиополов С. К.
Ростов-на-Дону
1999 г.
Исходные данные.
Длина участка строительства 10
Ширина проезжей части 7
Толщина асфальтобетона
0,1
Тип асфальтобетона
В
Плотность асфальтобетона 2
Число смен 1
Продолжительность работ 4
Длина транспортировки 11
Удельное сопротивление стали 0,12∙10
-4 Ом∙м
Содержание:
Климатическая характеристика района............................................4
1. Обоснование размещения АБЗ...............................................5
1.1. Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем ее
доставки к месту укладки....... 5
1.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные
требования........................................ 5
2. Режим работы завода и его производительность.............................5
2.1. Часовая производительность АБЗ, QЧ, т/ч..................5
2.2. Расчет расхода материалов...........................................6
3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ.............7
3.1. Количество транспортных единиц N, прибывающих в сутки...............7
3.2. Длина фронта разгрузки L, м.........................................7
4. Склады минеральных материалов............................................7
4.1. Расчет щебеночных штабелей..........................................7
4.2. Выбор и расчет ленточных конвейеров.................................7
4.3. Выбор типа бульдозера...............................................8
5. Битумохранилище..........................................................9
5.1. Расчет размеров битумохранилища.....................................9
5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и
приямке Q, кДж/ч............................... 9
5.3. Расчет электрической системы подогрева.............................10
6. Определение количества битумоплавильных установок.......................11
6.1. Часовая производительность котла ПК, м3
/ч............................................................................................................
11
6.2. Расчет количества котлов...........................................11
7. Расчет склада и оборудования для подачи минерального порошка............11
7.1. Расчет вместимости силоса в склад..................................12
7.2. Расчет пневмотранспортной системы..................................12
8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде...........16
8.1. Расчет потребного количества электроэнергии........................16
8.2. Определение общего расхода воды....................................16
8.3. Определение расхода воды на восстановление запаса в пожарном
резервуаре, ВПОЖ, м3/ч........................ 16
8.4. Определение диаметра трубы водопроводной сети, dТР,
м..................................................................................
16
9. Технологическая схема приготовления модифицированного битума............17
Литература.............................................................18
Климатическая характеристика района.
Кемеровская область расположена в III-ей дорожно-климатической зоне — зоне со
значительным увлажнением грунтов в отдельные периоды годы. Для района
проложения автомобильной дороги характерен климат с холодной зимой и теплым
летом, что видно из дорожно-климатического графика (рис 1.1).
Лето теплое: среднесуточная температура наиболее жаркого месяца (июля)
составляет +18,4˚С; зимы холодные со среднесуточной температурой
наиболее холодного месяца (января) –19,2˚С. Отрицательные температуры
воздуха бывают с ноября по март, а расчетная длительность периода
отрицательных температур Т=179 сут.
Абсолютный максимум температуры воздуха в году достигает +38˚С, минимум
-55˚С. Следовательно, амплитуда температуры составляет 93˚С.
Годовая средняя суточная амплитуда температуры воздуха бывает в июне
(13,2˚С), а максимальная в феврале (30,2˚С).
За год выпадает 476 мм осадков; количество осадков в жидком и смешанном виде
362 мм за год; суточный максимум 46 мм. Средняя за зиму высота снежного
покрова составляет 51 см, а число дней со снежным покровом до 162 сут (период
03.11 — 13.04).
Для рассматриваемого района зимой преобладают ветры южного, юго-восточного и
юго-западного направлений. Летом преобладают ветры южного и северного
направлений (рис 1.2). Средняя скорость ветра за январь равна 3,41 м/с.
Максимум из средних скоростей по румбам за январь — 6,8 м/с. Средняя скорость
ветра за июль равна 3,55 м/с. Максимум из средних скоростей по румбам за июль
— 4,4 м/с.
1. Обоснование размещения АБЗ.
Завод будет размещен вблизи железнодорожных путей, так как все дорожно-
строительные материалы будут доставляться по ним.
1.1. Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем ее
доставки к месту укладки.
Необходимо сравнить время остывания смеси t1, ч, со временем ее
доставки к месту укладки t2, ч (t1≥t2).
где G — количество смеси в кузове самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-
555, G=4500 кг;
ССМ — теплоемкость горячей смеси, ССМ=1,1 кДж/(кг∙˚С);
F — площадь стенок кузова самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-555 F=11 м2;
h — коэффициент теплопередачи, h=168 кДж/(м2∙ч∙˚С);
ТАБЗ — температура смеси при отправке с АБЗ, ˚С;
ТСМ — температура смеси при ее укладке, ˚С;
ТВ — температура воздуха, ˚С.
где L — дальность транспортировки, км;
v — скорость движения самосвала, v=40.60 км/ч.
1.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные
требования.
Обеспечение АБЗ водой происходит путем водозабора из водопроводной сети.
Электроэнергия поступает из городской сети. АБЗ размещают с подветренной
стороны к населенному пункту, на расстоянии не ближе 500 м от него. Площадка
АБЗ должна быть достаточно ровной, с уклоном 25-30‰, обеспечивающим отвод
поверхностных вод. Коэффициент использования площади должен быть не менее
0,6, а коэффициент застройки — не менее 0,4. Уровень грунтовых вод — не выше
4 м.
При размещении зданий и сооружений на территории завода следует учитывать
следующее:
1. Здания и сооружения с повышенной пожарной опасностью следует
размещать с подветренной стороны по отношению к другим зданиям;
2. Здания и сооружения вспомогательного производства должны
располагаться в зоне цехов основного производства;
3. Складские сооружения нужно располагать с учетом максимального
использования железнодорожных и других подъездных путей для погрузочных,
разгрузочных операций и обеспечения подачи материала к основным цехам
кратчайшим путем;
4. Энергетические объекты нужно располагать по отношению к основным
потребителям с наименьшей протяженностью трубопровода и ЛЭП;
5. При устройстве тупиковых дорог необходимо в конце тупика
предусматривать петлевые объезды или площадки размером не менее 12х12 м для
разворота автомобилей.
2. Режим работы завода и его производительность.
2.1. Часовая производительность АБЗ, QЧ, т/ч.
где П — необходимое количество асфальтобетонной смеси, т;
Ф — плановый фонд времени.
где 8 ч — продолжительность смены;
n — количество смен;
22,3 — число рабочих дней в месяце;
m — количество месяцев укладки смеси;
0,9 — коэффициент использования оборудования в течение смены;
0,9 — коэффициент использования оборудования в течении m месяцев.
где k — коэффициент, учитывающий неравномерный расход смеси, k=1,1.1,5;
F — площадь укладки асфальтобетонной смеси, м2, F=10000∙7=70000 м2;
h — толщина укладки асфальтобетонной смеси, м;
ρ — плотность смеси, ρ=2,0.2,4 т/м3.
Полученное значение округляем до целого числа и принимаем смеситель типа ДС-617.
2.2. Расчет расхода материалов.
Требования к материалам.
Для приготовления горячей смеси применяются вязкие нефтяные битумы марок БНД
60/90, БНД 90/130. Щебень следует применять из естественного камня. Не
допускается применение щебня из глинистых, известковых, глинисто-песчаных и
глинистых сланцев. Пески применяются природные или дробленные. Минеральный
порошок применяется активизированный и не активизированный. Допускается
использовать в качестве минерального порошка измельченные металлургические
шлаки и пылевые отходы промышленности. Активизированный минеральный порошок
получают в результате помолки каменных материалов в присутствии
активизирующих добавок, в качестве которых используются смеси состоящие из
битума и ПАВ в принятом соотношении 1:1
Суточная потребность материалов:
где 8 ч — продолжительность смены;
n — число смен;
QЧ — часовая производительность завода, т/ч (м3/ч);
Nki — потребность в Ki компоненте на 100 т асфальтобетонной смеси.
Учитывая естественную убыль (2% для щебня, песка, битума и 0,5% для
минерального порошка) получаем:
Таблица 1. Потребность АБЗ в минеральных материалах.
Материал
Единица измерения
Суточная потребность
Норма запаса, дней
Запас единовременного хранения
Щебень
м3
72,2
15
1083
Минеральный порошок
т
24,7
15
387
Битум
т
18,1
25
452,5
3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ.
3.1. Количество транспортных единиц N, прибывающих в сутки.
где Qi — суточная потребность, т (m=V∙ρ);
k — коэффициент неравномерности подачи груза, k=1,2;
q — грузоподъемность вагона, т;
ρщ — плотность щебня, ρщ=1,58 т/м3.
3.2. Длина фронта разгрузки L, м.
где l — длина вагона, l=15 м;
n — число подач в сутки, n=1.3.
4. Склады минеральных материалов.
4.1. Расчет щебеночных штабелей.
Обычно для АБЗ проектируются
склады щебня и песка открытого штабельного типа небольшой емкости с
погрузочно-разгрузочными механизмами (конвейеры, фронтальные погрузчики). При
проектировании необходимо предусмотреть бетонное основание или основание из
уплотненного грунта, водоотвод от штабелей, распределительные стенки между
штабелями, подачу материалов в штабеля и в агрегат питания ленточными
транспортерами.
4.2. Выбор и расчет ленточных конвейеров.
На АБЗ для непрерывной подачи минерального материала используют ленточные и
винтовые конвейеры. Ленточными конвейерами можно перемещать песок и щебень в
горизонтальном направлении и под углом не превышающим 22˚. Выполняют
ленточные конвейеры из нескольких слоев прорезиненной хлопчатобумажной ткани.
Ширина ленты В, м, определяется по часовой производительности:
где Q — часовая производительность, т/ч;
v — скорость движения ленты, м/с;
ρ — плотность материала, т/м3.
Выбираем конвейер типа С-382А (Т-44).
4.3. Выбор типа бульдозера.
Таблица 2. Марка бульдозера и его характеристики.
Тип и марка машины
Мощность двигателя, кВт
Отвал
Тип
Размеры, мм
Высота подъема, мм
Заглубление, мм
ДЗ-24А (Д-521А)
132
Неповоротный
3640х1480
1200
1000
Производительность ПЭ, т/ч выбранного бульдозера:
где V — объем призмы волочения, V=0,5BH2
=0,5∙3,64∙(1,48)2=3,987 м3, здесь В — ширина
отвала, м; Н — высота отвала, м;
kР — коэффициент разрыхления, kР = 1,05.1,35.
kПР — поправочный коэффициент к объему призмы волочения, зависящий от
соотношения ширины В и высоты Н отвала Н/В=0,41, а также физико-механических
свойств разрабатываемого грунта, kПР=0,77;
kВ — коэффициент использования машин по времени, kВ=0,8;
ТЦ — продолжительность цикла, с;
ТЦ=tН+tРХ+tХХ+tВСП,
здесь tН — время набора материала,
где LН — длина пути набора, LН=6.10 м;
v1 — скорость на первой передаче, v1=5.10 км/ч;
tРХ — время перемещения грунта, с,
где L — дальность транспортировки, м, L=20 м;
v2 — скорость на второй передаче, v2=6.12 км/ч;
tХХ — время холостого хода, с,
где v3 — скорость на третьей передаче, v3=7.15 км/ч;
Для приема и хранения вяжущих устраивают ямные постоянные и временные
битумохранилища только закрытого типа. Битумохранилища устраивают на
прирельсовых АБЗ с битумоплавильными установками. Современные закрытые
битумохранилища ямного типа должны быть защищены от доступа влаги как
наружной, так и подземной путем устройства специальных зданий, дренажей или
навесов. Глубина ямного хранилища допускается в пределах 1,5-4 м в
зависимости от уровня грунтовых вод. Для достижения рабочей температуры
применяют электронагреватели. Наиболее перспективный способ нагрева битума —
разогрев в подвижных слоях с использованием закрытых нагревателей. Для забора
битума из хранилища устраивают приемники с боку или в центре хранилища. Таким
образом, битумохранилище состоит из собственно хранилища, приямка и
оборудования для подогрева и передачи битума.
Значение запаса единовременного хранения битума округляем до 500, тогда средняя
площадь F, м2 битумохранилища:
где Е — емкость битумохранилища, м3;
h — высота слоя битума, h = 1,5.4 м.
Затем, исходя из значения строительного модуля, равного трем, и отношения длины
L к ширине В битумохранилища, равного L/B = 1,5, назначаем средние значения
длин Lср и Вср.
Ввиду того что стенки битумохранилища устраивают с откосом:
5.2. Количество тепла, необходимое для нагрева битума в хранилище и
приямке Q, кДж/ч.
где Q1 — количество тепла, затрачиваемое на плавление битума, кДж/ч.
где μ — скрытая теплота плавления битума, μ=126 кДж/кг;
G — количество подогреваемого битума, кг/ч, G = 0,1∙Qсм, где Q
см — производительность выбранного смесителя, кг/ч.
Q2 — количество тепла, затрачиваемое на подогрев битума, кДж/ч:
где K — коэффициент, учитывающий потери тепла через стенки хранилища
и зеркало битума, K = 1,1;
Сб — теплоемкость битума, Сб =1,47.1,66 кДж/(кг∙ºС);
W — содержание воды в битуме, W = 2.5%;
t1 и t2 —
для хранилища t1 = 10ºС; t2 = 60ºС;
для приемника t1 = 60ºС; t2 = 90ºС.
Битумоплавильные агрегаты предназначены для плавления, обезвоживания и
нагрева битума до рабочей температуры. Разогрев битума в битумохранилище
производится в два этапа:
I этап: Разогрев битума донными нагревателями, уложенными на дне хранилища до
температуры текучести (60ºС), дно имеет уклон, битум стекает в приямок в
котором установлен змеевик.
II этап: Разогрев битума в приямке до температуры 90ºС. Нагретый битум с
помощью насоса перекачивается по трубопроводам в битумоплавильные котлы.
5.3. Расчет электрической системы подогрева.
Потребляемая мощность Р, кВт:
В каждом блоке по шесть нагревателей. Мощность одного блока:
где n
— количество блоков нагревателей, n = 3.4 шт.
Принимаем материал в спирали нагревателя полосовую сталь с ρ=0,12∙10
-6 Ом∙м. Сечение спирали S=10∙10-6 м2.
Мощность фазы, кВт:
Сопротивление фазы, Ом:
где U=380 В.
Длина спирали, м:
Величина тока, А:
Плотность тока, А/мм2:
6. Определение количества битумоплавильных установок.
6.1.
Часовая производительность котла ПК, м3/ч.
где n — количество смен;
kВ — 0,75.0,8;
VК — геометрическая емкость котла для выбранного типа агрегата, м3;
kН — коэффициент наполнения котла, kН=0,75.0,8;
tЗ — время заполнения котла, мин:
где ПН — производительность насоса (см. таблицу 3).
Таблица 3. Тип насоса и его характеристики.
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.
Обычно для АБЗ проектируются
склады щебня и песка открытого штабельного типа небольшой емкости с
погрузочно-разгрузочными механизмами (конвейеры, фронтальные погрузчики). При
проектировании необходимо предусмотреть бетонное основание или основание из
уплотненного грунта, водоотвод от штабелей, распределительные стенки между
штабелями, подачу материалов в штабеля и в агрегат питания ленточными
транспортерами.
tРХ — время перемещения грунта, с,
где L — дальность транспортировки, м, L=20 м;
v2 — скорость на второй передаче, v2=6.12 км/ч;
Сопротивление фазы, Ом:
где U=380 В.
Длина спирали, м:
