задачи рефераты отчеты
курсовые ргр

 

Главная
Контакты
Рефераты
Курсовые
Отчеты
Задачи
РГР
Лабораторные
Разное

1 2 3 4


Эвакуационные пути и выходы.
Эвакуационными путями считаются такие, которые непосредственно ведут к эвакуационному выходу и обеспечивают безопасное движение людей. Эвакуационные пути не должны включать лифты .
Все требования к эвакуационным путям и выходам определены в СНиП 21-01-97. Размеры эвакуационных выходов принимаются нормами или определяются расчетом.
Для данного цеха предусматривается:
- ширина эвакуационных путей 0,8 м
- ширина марша лестниц 0,9 м

  1. Обзор по средствам виброизоляции

Вибрационные интенсификаторы истечения сухих материалов из бункеров.

 

  В различных производствах распространены операции погрузки-разгрузки сыпучих материалов в технологические (мельницы, дробилки, сепараторы, сушилки, реакторы и др.) и транспортирующие (конвейеры, вагонетки) устройства. Неотъемлемым элементом оборудования для таких операций являются различного рода бункеры и желоба (течки), устанавливаемые в местах сопряжений соответствующего основного, транспортирующего и вспомогательного оборудования. Бункеры применяются по циклической загрузке и непрерывной выгрузке сыпучих материалов, при погрузке в транспортные средства, при длительном хранении материалов, для проведения различных технологических операций.
   Сыпучие материалы весьма разнообразны по своему гранулометрическому составу, плотности, влажности, слеживаемости и другим физико-механическим свойствам, а следовательно, и по способности истечения из бункеров. В то же время высокая организация, непрерывность рабочих процессов, тенденция к полной механизации и автоматизации всех производственных процессов требуют четкой и своевременной подачи материалов. В этих условиях бесперебойная работа бункеров приобретает исключительно важное значение, а неполадки в их работе могут привести к нарушению нормального ритма производства, к перерывам в технологическом процессе, а также к необходимости в применении ручного труда.
   Большинство установленных и проектируемых в настоящее время бункеров рассчитано на чисто гравитационный режим истечения сыпучих материалов. При складировании сухих и хорошо сыпучих материалов такой режим легко достижим и протекает без осложнений. При работе же со многими плохосыпучими материалами (влажными, липкими, слеживающимися) весьма часты случаи нарушения работы бункеров, заключающиеся в образовании сводов над выпускным отверстием бункера, в результате чего истечение материала частично или полностью прекращается. Другой причиной нарушения нормальной работы бункеров является образование пассивных зон, когда истечение материала происходит только из зоны, расположенным над выпускным отверстием (трубообразование), что может существенно уменьшить полезную емкость бункера.
   Одним из наиболее перспективных методов сводообрушения материала в бункерах следует считать вибрационный. Принцип вибрационной интенсификации истечения основан на ослаблении структурных связей между частицами сыпучего материала, на увеличении относительной его частиц, на силовом разрушении свода, образующегося над выпускным отверстием.
   Принципиальные и конструктивные схемы вибрационных интенсификаторов истечения чрезвычайно разнообразны. Наряду с простейшими конструкциями в виде листа или коробки с прикрепленной к ней вибровозбудителями, созданы двух и многомассные устройства, позволяющие увеличить степень динамической уравновешенности системы, комбинированные устройства, представляющие собой сочетание сводообрушающего и дозирующего устройства, которые в большей степени отвечают требованиям бесперебойного и дозированного выпуска материала. По чисто конструктивным признакам вибрационные интенсификаторы истечения подразделяются на следующие группы:
   - устройства типа вибрирующей стенки;
   - подвесные (встроенные) виброустройства;
   - вибрационные воронки и днища.

Устройства типа вибрирующей стенки.

 

   Устройства типа вибрирующей стенки широко распространены, так как просты по конструкции и в монтаже. Они представляют собой электромеханические, электромагнитные или пневматические вибровозбудители жестко прикрепленные в одной или нескольких точках к выпускной металлической воронке 1 с помощью опорного элемента 2 (рис. 2.21, а). Сводообрушающий эффект таких устройств обеспечивается в результате возникновения микродеформаций стенки воронки вблизи крепления вибровозбудителя 3, он возникает только в области, непосредственно прилегающей к стенке, и, естественно, не может быть особенно большим. Однако для кусковых материалов (известняк), зернистых и порошкообразных материалов, не склонных к сильному сводообразованию (апатитовый концентрат, фосмука) такого незначительного сводообрушающего эффекта бывает достаточно для бесперебойного истечения материала из бункера.

Рис. 2.21. Схемы вибрационных интенсификаторов истечения типа вибрирующей стенки: а) - с жестким креплением вибровозбудителя; 1 - виброворонка, 2 - опорный элемент, 3 - вибровозбудитель; б) - ложная вибростенка; 1 - бункер, 2 - ложная стенка, 3 - вибровозбудитель, 4 - уплотняющий элемент.


   Устройства типа вибрирующей стенки относятся к самым дешевым виброустройствам, затраты на сооружение которых включают лишь стоимость самого вибровозбудителя и расходы на его монтаж. При их монтаже не требуется никаких переделок в конструкции бункера, кроме приварки опорных элементов. Вибровозбудители рекомендуется устанавливать в нижней части образующей бункера. При толщине стенки бункера менее 5 мм вибровозбудители устанавливают на опорных плитах толщиной 6-10 мм, площадью не менее 0,1 м2. Длина этих плит определяется поперечным размером стенки бункера на том уровне, на котором приваривается плита. Расстояние от устья выпускной воронки до нижнего края плиты должно быть не менее 300 мм. Вертикальные сварные швы выполняют сплошными, горизонтальные – чаще всего прерывистыми, причем сварка не должна доходить до конца опорной плиты. При толщине стенки воронки более 6,5 мм вибровозбудитель можно устанавливать без опорной плиты при помощи отрезка швеллера. Иногда вибровозбудитель размещают на специальных ребрах жесткости, опоясывающих бункер. В этом случае при применении легкосъемных вибровозбудителей можно изменять место установки вибровозбудителя в пределах одного пояса или переносить его на другой пояс с целью отыскания оптимального варианта установки.
   Сводообрушители типа вибрирующая стенка при всей простоте их конструкции и дешевизне обладают рядом существенных недостатков. К ним относятся передача значительных динамических нагрузок на несущие конструкции и небольшая эффективность, обусловленная незначительной вибрации стенки. В ряде случаев при возникновении устойчивых сводов (влажные, сильно слеживающиеся материалы при небольших размерах выпускных отверстий) может возникнуть уплотнение материала в устье воронки и закупорка выпускного отверстия. Кроме того, при использовании таких сводообрушителей может произойти местное повреждение и излом стенки бункера.
   Сводообрушители типа вибрирующая стенка устанавливают как правило в статических бункерах, рассчитанных на чисто гравитационное истечение, при нечастых нарушениях процесса выпуска. Стенки таких бункеров имеют значительный наклон и при длительном вибрировании материал, расположенный между ними, может сильно уплотняться и вызвать закупорку бункера. Обычно при нормальной работе вибростенки для обрушения свода в кусковом материале достаточно бывает 5-10 с. Если этого времени недостаточно или своды образуются часто, рекомендуется увеличить размеры выпускного отверстия, а если это не возможно, то следует использовать другой тип сводообрушающего устройства, например непрерывно вибрирующее виброднище с небольшим углом наклона стенки.
   Для получения значительного сводообрушающего эффекта в бункерах с бетонными, кирпичными и футерованными стенками, а также в металлических бункерах или в случае невозможности или нежелательности реконструкции бункера, прибегают к так называемым «ложным» вибрирующим стенкам, представляющие собой стальные полосы, укрепленными на канатах, цепях или петлях на наклонных стенках воронки. Вибровозбудитель крепится к ложной стенке через отверстия, пробитые в стенках бункера 1 (рис. 2.21, б). Ложные стенки 2 могут быть устроены на одной или нескольких стенках бункера, а вибровозбудитель 3 может быть расположен в герметичном корпусе внутри бункера или снаружи. Для предотвращения просыпания материала ложные стенки по контуру уплотняют резиновым элементом 4, играющим одновременно роль упругой опоры.
Подвесные виброустройства.


   Подвесные виброустройства применяют в случаях, когда вследствие невысокой прочности стенок бункера, опасности или невозможности вести монтажные работы, а также необходимости быстрой смены рабочей части устройства и привода при изменении технологии или гранулометрического состава, применение вибрирующих стенок оказывается невозможным или нецелесообразным.
   Вибрационные подвесные сводообрушители представляют собой разнообразные по форме металлоконструкции или коробки, которые подвешиваются на канатах, цепях или в пассивных зонах. Вибровозбудитель либо крепится непосредственно на рабочей части, либо располагается вне бункера и соединяется с ней жесткими тягами. При горизонтальном направлении колебаний и гибкой подвеске подвесные сводообрушители передают значительно меньшие динамические усилия на несущие конструкции, чем вибрирующие стенки, так как на стенки бункера через материал передаются колебания только от рабочей части сводообрушителя. Интенсивность передачи этих динамических усилий зависит от расстояния рабочей части от стенки, гранулометрического состава материала, конструкции рабочего органа и степени уплотнения материала в зоне сводообрушения. К недостаткам существующих конструкций подвесных сводообрушителей относится неудобство ремонта вибрационного привода и подвода электроэнергии через сыпучий материал при расположении вибровозбудителя внутри бункера, необходимость большой активной площади воздействия, так как материал зачастую истекает лишь из области, расположенной непосредственно над рабочей частью сводообрушителя, а также нежелательное уплотнение материала в зоне между рабочей частью и стенкой. Принципиальные схемы наиболее употребляемых подвесных виброустройств приведены на рис. 2.22.

 Рис. 2.22. Схемы подвесных интенсификаторов истечения: а) - коробчатой формы; 1 - бункер, 2 - канат, 3 - коробка, 4 - вибровозбудитель; б) - в виде вертикальной штанги; 1 - бункер, 2 - металлоконструкция, 3 - штанга, 4 - упругая подвеска, 5 - поперечная балка, 6 - вибровозбуджитель; в) - в виде полосы; 1 - бункер, 2 - полоса, 3 - вибровозбудитель, 4 - поддерживающая балка; г) - в виде решетки; 1 - бункер, 2 - решетка, 3 - вибровозбудитель.


   Устройство, изображенной на рис. 2.22, а, подвешено в бункере 1 на двух или более канатах 2, а коробка 3 снабжена несколькими крыльями, число которых устанавливается экспериментальным путем. Дно конуса разгружает материал в донной части бункера, а крылья обеспечивают побуждение истечению материала в периферийных областях. В коробке размещен вибрационный привод 4, параметры которого выбирают в зависимости от условий работы. Электроэнергия подается к вибровозбудителю по бронированному кабелю. Сводообрущением управляют с центрального диспетчерского пульта.
   Большое распространение получили подвесные сводообрушители (рис. 2.22, б) в виде вертикальной штанги 3, жестко скрепленной с рабочим элементом решетчатой или другой металлоконструкции 2. Верхний конец штанги жестко закреплен на поперечной балке 5, опертой на верхнюю часть бункера 1 при помощи винтовых пружин или резиновых элементов 4. Вибровозбудитель 6 в этих конструкциях может устанавливаться на поперечной балке, на верхней части штанги или непосредственно на рабочем элементе. Такие конструкции при большом диаметре бункера имеют мощную поддерживающую балку, отличаются повышенной металлоемкостью. Этот недостаток можно устранить при установке штанги на упругих пластинах, опертых на края бункера и играющих роль рессор.
   На схеме, изображенной на рис. 2.22, в, роль сводообрушающего элемента играют одна или несколько металлических полос, установленных на поддерживающей балке. Вибровозбудитель, закрепленный вверху пластины, обеспечивает максимальные колебания пластины на ее свободном конце вблизи выпускного отверстия, где наиболее вероятно образование сводов.
   К подвесным сводообрушающим устройствам можно отнести и встроенные в разгрузочную зону бункера вибрационные решетки и козырьки, уменьшающие воздействие верхних слоев массы сыпучего материала на материал, расположенный в зоне выпускного отверстия и обеспечивающие более равномерное передвижение материала в поперечном сечении бункера. На рис. 2.22, г, представлена конструкция в которой жесткая стальная решетка 2 с боковыми ограничительными буферами подвешена на четырех канатах над выпускным отверстием бункера 1. К решетке через боковую стенку, снабженную уплотнением, присоединен вибровозбудитель 3. Такие подвесные решетки обеспечивают бесперебойный выпуск материала с размером частиц менее 5 мм.
Вибрационные воронки и днища.

 

   Вибрационные воронки и днища применяют тогда, когда использование вибрирующих стенок и подвесных устройств не даёт эффекта. Вибрационная воронка представляет собой собственно выпускную воронку (при небольших емкости и диаметре) или нижнюю часть ее, снабженную вибровозбудителем и свободно подвешенную к несущим конструкциям при помощи упругих (витых пружин, рессор резиновых элементов – виброизоляторов) и поддерживающих связей (канатов, стержней, цепей). Если угол наклона воронки к горизонту гораздо меньше угла естественного откоса материала (15-20 град), то такие устройства называют виброднищами.
   Необходимость применения виброворонок вытекает из тех соображений, что при производительности 50-300 т/ч современные питатели имеют ширину желоба порядка 0,35-0,6 м, а следовательно, выпускное отверстие бункера, установленного над питателем, должно быть соответственно 0,3-0,45 м. При таких небольших размерах выпускного отверстия сводообразование плохосыпучих материалов (влажные порошкообразные материалы) при статическом истечении становится настолько частым, что применение вибростенок и подвесных устройств, обеспечивающих лишь локальное побуждение, не может дать желаемого результата. Поэтому необходимо применять устройства, обеспечивающие постоянное и интенсивное разрушение сводов по всему объему выпускной воронки, т.е. полностью вибрирующие воронки или воронки с вибрирующей нижней частью.
   В простейшем случае виброворонка представляет собой коническую или чашеобразную сварную или литую емкость с вибровозбудителем, подвешенную к стационарному бункеру с помощью специальных гибких или упругих элементов, препятствующих передачи вибраций от воронки на бункер. Выпускное отверстие виброворонки чаще всего прикрыто выпуклой перегородкой – козырьком. Место стыка воронки с бункером уплотняется с помощью резиновых или неопреновых полос. Иногда из этих материалов делают уплотнения специальной формы.
   Наряду с одномассными конструкциями широко применяются и двухмассные конструкции, которые лучше уравновешены динамически, и реже – многомассные системы. В небольших бункерах вибрации подвергается вся аккумулирующая часть бункера, однако гораздо чаще встречаются конструкции с вибрирующей выпускной и неподвижной аккумулирующей частью.
   В связи с тем, что в вибрационных воронках площадь контакта с материалом достаточно велика, их материал движется по всему сечению воронки. В результате этого над воронкой движется образуется силь развитый поток, охватывающий в конце концов все поперечное сечение бункера и обеспечивающий в нем гидравлическое истечение материала.
   Вибрационные воронки работают либо непрерывно, либо периодически, либо автоматически. Считается целесообразной периодическая или автоматическая работа виброворонки, при которой она включается на 2-5 с, чтобы заполнить материалом зону под образовавшимся сводом, затем вибровозбудитель выключается и воронка выдерживается в течение 2-5 с, чтобы предотвратить уплотнение материала, после чего снова включается вибровозбудитель.

 Рис. 2.23. Схема одномассной виброворонки: 1 - бункер, 2 - воронка, 3 - упругая подвеска, 4 - вибровозбудитель, 5 - ребро жесткости.


   На рис. 2.23 представлена схема наиболее часто применяемой одномассной вибрационной воронки, оснащенной одним или двумя вибровозбудителя. В зависимости от направления вращения дебалансов вибровозбудителей виброворонка имеет круговую (или эллиптическую) траекторию движения в горизонтальной плоскости (такие воронки называют вращательными) или винтообразную относительно оси бункера (такие воронки называют вихревыми или водоворотными).
   Вращательные воронки делают из стали толщиной 4-6 мм, они имеют кронштейны для установки вибровозбудителей и мощные ребра жесткости для их самосинхронизации. Часто с целью экономии на виброворонке устанавливают один вибровозбудитель. Вынуждающая сила вибровозбудителей проходит через центр масс виброворонки, а дебалансы вращаются в одном и том же направлении в горизонтальной плоскости. Ввиду круговой или эллиптической траектории движения стенок воронки, находящейся в ней материал нагружается сдвигающими усилиями, эффективно разрушающими возникающие своды. Конструкция проста в исполнении, характеризуется низким потреблением энергии и небольшим динамическим воздействием на опорные элементы.
   В виброворонках с винтообразным движением для увеличения сводообразующего эффекта дополнительно используют инерционный напор выпускаемого материала. Для этого два вибровозбудителя устанавливают на противоположных сторонах воронки под некоторым углом к ее оси. Круговое или эллиптическое движение воронки в горизонтальной плоскости, обеспечивающее возникновение в материале постоянного усилия сдвига, вызывает несбалансированная пара возмущающих сил. Вертикальные колебания вызывает вертикальная составляющая возмущающего усилия, которая появляется вследствие установки вибровозбудителей под углом к оси виброворонки. Характерно, что вертикальная составляющая достигает своего максимального значения одновременно с достижением максимума вращающего момента. Этот эффект вызывает самосинхронизация двух мотор-вибраторов, вращающихся в одном направлении.
   Часто для уменьшения статического давления и улучшения истечения из зоны выпускного отверстия в центре масс вращательных виброворонок устанавливают конические или сферические (выпуклостью вверх) козырьки. Чаще всего козырек жестко крепится к виброворонке и совершает с ней колебательное движение, увеличивая тем самым подвижность расположенного над ним столба материала. Козырьки рекомендуется устанавливать в виброворонках диаметром более 1,5 м, при этом диаметр козырька должен быть не менее трети диаметра воронки, а угол образующей конуса – 60 град. Наряду с этим успешно работают конструкции и с почти плоскими козырьками. В вихревых виброворонках козырьки не применяют, так как они уменьшают эффект инерционного напора материала к выпускному отверстию.
   Твердых рекомендаций по применению того или иного типа воронки нет. Для материалов с достаточно большой объемной массой можно успешно применять вращательные виброворонки, так как в этом случае собственные гравитационные силы материала достаточны для надежной доставки его к разгрузочному отверстию. Для легких материалов, склонных к слеживанию и трудноистекающих из бункера, лучше применять вихревые виброворонки. В бункерах диаметром 1,5 м виброворонка должна занимать всю площадь днища бункера. При диаметре бункера до 6 м диаметр виброворонки должен равняться половине диаметра бункера, а при диаметре свыше 6 м по крайней мере одной трети диаметра бункера. Для небольших воронок амплитуда колебаний составляет 2-6 мм, для крупных около 1 мм.
   Вращательные виброворонки имеют небольшой угол наклона стенок (в основном 30 град). Однако угол наклона может достигать 45 и 60 град. Вихревые воронки имеют угол наклона не менее 60 град. Размеры выпускного отверстия в воронках обоих типов определяются условиями сводообразования в воронке и производительностью выгрузки, которая должна быть равна производительности питателя, расположенного под воронкой. Размеры загрузочного отверстия воронки также определяются условиями сводообразования в бункере, расположенном над воронкой. В любом случае загрузочное отверстие должно составлять от 0,5 до 1,0 диаметра бункера. На размер выпускного отверстия сильное влияние может оказать влажность материала. Экспериментально установлено, что при фиксированном значении диаметра выпускного отверстия и переменной влажности скорость выпуска максимальна для абсолютно сухого материала, уменьшается с увеличением влажности, достигает минимума при каком-то определенном значении влажности, а затем начинает возрастать до тех пор, пока материал не достигнет консистенции шлама. Вращательные виброворонки относительно недороги, однако они не обеспечивают надежного истечения при работе на некоторых плохосыпучих материалах и шламах. Для выгрузки таких материалов используют более дорогие вихревые воронки. Самый легкий материал, для которого применяются виброворонки, имеет плотность 43 кг/м3, а самый тяжелый – 2860 кг/м3. В некоторых случаях когда выгружают очень влажные шламы, после виброворонки можно устанавливать насос для перекачки густых пульп.
   Виброворонки должны иметь свободную подвеску и виброизоляцию от бункера и опорных конструкций. Система виброизоляции должна быть ударноустойчивой, поскольку большие куски материала, падая с большой высоты, вызывают значительные ударные нагрузки. Небольшие виброворонки устанавливают на подвесах с резиновыми вкладышами. Для воронок более двух метров чаще применяются жидкостно-резиновые амортизаторы.
   Одной из наиболее удачных конструкций вибрационных вращательных воронок является вибрационный питатель-активатор (ПВА) разработанный нашей компанией. Активатор крепится к неподвижной части бункера на подвесках, состоящих из тяг и резиновых элементов. Число подвесок – четыре. Герметизация цилиндрической части бункера с активатором обеспечивается уплотнением из резины. Угол воронки к горизонтали 20 град. Выпускное отверстие активатора закрыто сверху конусообразным колпаком, жестко соединенным с воронкой. Между нижним краем колпака и стенкой воронки имеется зазор для пропуска материала.
   Зависания в неподвижной части этих бункеров предотвращаются либо вертикальными стенками основного бункера, либо увеличением размера загрузочного отверстия виброактиватора. Кроме того, возникновению зависаний и пассивных зон в основном бункере препятствует вибрационное воздействие, передаваемое через слой материала. Образованию пассивных зон препятствует и то обстоятельство, что разгрузка из статической части бункера благодаря коническому козырьку происходит по периферии бункера.
   Виброативаторы широко используют в комплексе с винтовыми, ленточными, вибрационными и другими типами бункерных питателей. При этом будучи сблокированными между собой и контрольно-измерительной аппаратурой, они обеспечивают дозирование с точностью до 2 %, и выдача данных записывается по объектам погрузки.
   Совершенствование вибрационных интенсификаторов истечения идет по пути создания новых конструкций, передающих минимальное динамическое воздействие на несущие конструкции, обеспечивающих комбинированный характер воздействия на свод (например, флюидирующее пневматическое и силовое вибрационное), вызывающих эффект воздействия по всему рабочему объему. Для успешной борьбы со сводообразованием необходима также разработка устройств, регистрирующих время и место возникновения сводов.

3

 
   ©zet-1986