Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ условий работы дробильно измельчительного оборудования 9
1.1. Физико- механические свойства горных пород 9
1.2. Теоретические основы процесса разрушения горных пород 14
1.3. Оценка эффективности дробления 21
1.4. Анализ применяемого дробильного оборудования 25
1.5. Анализ конструкций щековых дробилок 27
1.6. Анализ конструкций вибрационных щековых дробилок 30
Глава 2. Теоретические исследования динамических схем вибрационных щековых дробилок 39
2.1 Анализ расчетных схем и методик расчета 39
2.1.1. Исследование одновибраторной схемы вибрационной щековой дробилки 48
2.2. Механо -математическая модель вибрационной щековой дробилки 51
Глава 3. Экспериментальные исследования опытных образцов вибрационной щековой дробилки 55
3.1. Общие сведения о гранулометрическом составе 55
3.1.1. Способы гранулометрического анализа 55
3.1.2. Ситовой анализ 57
3.1.3. Характеристики крупности 58
3.2. Методика проведения эксперимента 64
3.3. Результаты экспериментальных исследований 71
3.4. Оценка результатов экспериментальных исследований дробилок 73
3.5. Анализ гранулометрического состава переработанного материала 73
Глава 4. Внедрение результатов разработок и оценка эффективности применения вибрационных щековых дробилок 79
4.1. Внедрение результатов работы 79
4.2. Оценка эффективности внедрения вибрационных щековых дробилок на примере технологии переработки строительных отходов 83
4.2.1. Общие положения для расчета эффективности 83
4.2.2 Финансово-экономическая оценка переработки строительного мусора 85
4.2.3. Основные выводы по оценке экономической целесообразности создания комплекса переработки строительного мусора 89
Заключение 92
Список литературы 94
Приложения 102
- Теоретические основы процесса разрушения горных пород
- Механо -математическая модель вибрационной щековой дробилки
- Методика проведения эксперимента
- Оценка эффективности внедрения вибрационных щековых дробилок на примере технологии переработки строительных отходов
Введение к работе
Процесс дезинтеграции минерального сырья, при котором используется дробильно-измельчителыюе оборудование, является наиболее дорогостоящим в горно-обогатительной промышленности. На обогатительных фабриках с дроблением и измельчением связано около 60% капитальных и эксплуатационных (в том числе энергетических) затрат, а на рудосортировочных фабриках - свыше 90%.
Высокая степень износа основных фондов большинства отечественных обогатительных фабрик обусловливает для достижения передового уровня не просто восстановления традиционного оборудования, а разработки и внедрения оборудования и технологий нового поколения.
Поэтому актуален вопрос разработки и внедрения новых, более эффективных технологий дезинтеграции как минерального сырья при его переработке, так и твердых материалов при утилизации вторичных ресурсов и промышленных отходов.
Например, дезинтеграция сплавов и шлаков, переработка железобетонных плит и панелей позволяет получить товарное вторичное сырье: щебень, металл и другие материалы [18].
Процесс измельчения ферросплавов требует приложения к дробимому материалу значительных нагрузок, которые могут превышать прочностной предел материала деталей самого дробильного агрегата.
Научно-производственной корпорацией "ОАО "Механобр-техника" разработаны новые схемы дробилок для крупного дробления (щековые дробилки), среднего и мелкого дробления (конусные дробилки), разработаны принципиально новые способы дезинтеграции твердых материалов (вибрационные щековые дробилки), проводятся интенсивные исследования в данной области, целью которых является совершенствование и создание передового оборудования нового технического уровня.
Однако повышение надежности и эффективности новых вибрационных машин, расширение области их применения требует решения некоторых задач.
В частности, теория работы вибрационных щековых дробилок имеет некоторые неизученные моменты, связанные с исследованием динамических параметров дробилок, определением рационального угла установки камеры дробления и его влияния на производительность. Следовательно, обеспечение эффективной работы новых вибрационных машин требует соответствующих теоретических изысканий.
Работа базируется на исследованиях: Блехмана И.И., Вайсберга Л.А., Зарогатского Л.П., Нагаева Р.Ф., Туркина В.Я., Рундквиста К.А., Джура В.А., Шестакова A.M., Кляцкого В.И., Протодъяконова М. М, Бонда, Пирета, Саймонса, Фаренволда.
Идея работы заключается в обосновании комплексной оценки устойчивости и стабильности синхронно-противофазного режима работы вибрационной щековой дробилки в зависимости от диапазона изменения угловой скорости вращения дебалансов, на основе рациональных соотношений конструктивных и кинематических параметров, обеспечивающих устойчивый режим работы.
Защищаемые научные положения
Эффективный стабильный режим работы вибрационной щековой дробилки обеспечивается диапазоном допустимых угловых скоростей вращения дебалансов, который характеризуется областью устойчивого синхронно-противофазного режима движения щек, определяемой комплексом показателей при которых коэффициенты устойчивости и стабильности имеют положительные значения, а отношения частот собственных колебаний щеки к вынужденным находится в пределах от 0.5 до 0.7
Экспериментально установлено, что в пределах эффективного стабильного режима работы вибрационной щековой дробилки с углом наклона камеры дробления 45 от вертикальной оси интенсифицируется дробление крупных фракций, снижается переизмельчение дробимого материала и при этом увеличивается производительность до 60 %,
Методы исследований включают использование математического и компьютерного моделирования динамических процессов в вибрационной щековой дробилке, а также экспериментальные исследования механических параметров и технологических показателей и промышленные испытания
дробилки.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, разработанных в диссертации, подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, испытаниями опытных и промышленных (серийных) образцов дробилок в условиях цеха полупромышленных и стендовых испытаний НІЖ ОАО "Механобр-техника", а также па производстве. По данным дисперсионного анализа среднеквадратичное отклонение по производительности и выходу отдельных фракций составляет менее 5% от средних значений, что определяет достоверность и воспроизводимость полученных экспериментальных результатов.
Научная новизна диссертационной работы заключается:
в разработке комплексной оценки устойчивости и стабильности самосинхронизации дебалансов;
в определении диапазона допустимых угловых скоростей вращения дебалансов в зависимости от динамических параметров режима работы вибрационной щековой дробилки;
в экспериментальном подтверждении факта увеличения производительности вибрационной щековой дробилки с наклонной камерой дробления;
в установлении влияния вибрационных эффектов на равномерное распределение потока дробимого материала по щеке и разделение потока но крупности;
- в определении зависимости производительности и степени дробления от
угла установки камеры дробления, центробежной силы дебалансов и
способа загрузки материалом камеры дробления.
Практическая значимость работы:
разработана методика определения диапазона угловой скорости вращения дебалансов, в котором обеспечивается стабильный и устойчивый синхронный противофазный режим движения щек с учетом влияния динамических параметров электродвигателя;
разработано программное обеспечение для моделирования динамических процессов при различных условиях;
предложены оригинальные конструктивные решения для разработки одновибраторной дробилки.
Связь темы диссертации с научно-техническими программами
Работа выполнена в соответствии с государственным проектом XII «Повышение эффективности переработки твердых отходов на основе современных отечественных технологий и оборудования с получением вторичного сырья и товарной продукции».
Реализация результатов работы:
Рекомендации по определению области допустимых угловых скоростей вращения дебалансов, оригинальные программы расчета, а также некоторые положения по расчету одновибраторной дробилки приняты к использованию НПК "ОАО "Механобр-техника" и ЗАО ПКБ "АВТОМАТИКА" (ОАО "Кировский завод'1) (см. Приложение).
Так, с учетом результатов диссертационной работы на Кировском заводе производится изготовление вибрационной щековой дробилки 600x800.
В ближайшее время начнутся работы по изготовлению вибрационной щековой дробилки 1000*1200 с наклонной камерой дробления, рабочий проект которой выполнен сотрудниками НПК "Механобр-техника" с использованием положений диссертационной работы.
Апробация работы.
Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на конференциях молодых ученых "Полезные ископаемые России и их освоение" в СПГГИ (ТУ), (2002, 2004, 2005); на Международной конференции "Плаксинские чтения 2004" в Иркутском государственном институте редких металлов, г. Иркутск; на Международной конференции, в институте Горного дела Сибирского отделения РАН г. Новосибирск; на конференции, посвященной Юбилею ГЭМФа, СПБГТИ(ТУ), Санкт-Петербург; на конференции "Неделя горняка 2005", МГГУ, г. Москва; на Конгрессе обогатителей в Московском институте сталей и сплавов, Москва; на международной конференции в Краковской горной академии, г. Краков, Польша.
В 2005 г. на Международной конференции молодых ученых "Проблемы освоения полезных ископаемых" результаты работы отмечены дипломом первой степени.
Автор выражает признательность специалистам НГОС "Механобр-техника", а именно, генеральному директору Вайсбергу Л.А., директору по исследованиям и развитию Арсентьеву В.А., зав. лабораторией вибрационной механики Блехману И.И., главному специалисту Туркину В.Я., директору по инновационным технологиям Зарогатскому Л.П., техническому директору Сафронову А.Н. за творческую помощь, содействие в организации и проведении теоретических и экспериментальных исследований.
Теоретические основы процесса разрушения горных пород
Систематические исследования процессов разрушения минерального сырья проводятся с начала 1950-х годов. В 1952 г. Ф. Бонд предложил кинетическую модель разрушения куска материала неправильной формы в процессе дезинтеграции в дробильно-измельчительных аппаратах.
Согласно этой модели [19] усилие сжатия, приложенное к выступающим частям кусков, дробит их, обнажая при этом поверхности, площадь которых пропорциональна пределу прочности материала. Затем усилия сжатия возрастают, при деформации частицы в ней возникают напряжения. Энергия поглощается частицей и распределяется в соответствии с ее формой и структурой.
Если напряжение, возникающее в какой-либо точке, превосходит разрушающее напряжение, то образуется трещина. Энергия объемно-напряженного состояния трещины превращается в работу по ее расширению, трещина быстро увеличивается и частица раскалывается.Перемещение энергии к краям трещины приводит к концентрации напряжений и в других местах, что сопровождается появлением дополнительных трещин и разрывов. Возникновение первой трещины происходит в результате локального достижения предельных значений усилий сжатия или сдвига в структуре материала.
Так как предел упругости хрупкого материала практически равен его пределу прочности, то до образования первой трещины энергия, необходимая для разрушения материала, накапливается в виде энергии упругих напряжений.
Однако сила сжатия может быть приложена так быстро, что трещина возникнет до того, как в частице установится равновесное распределение энергии, результатом чего станет уменьшение количества энергии, необходимой для осуществления разрыва. Во всяком случае энергия, необходимая для образования первой трещины, и является энергией, затрачиваемой на измельчение. Таким образом, по мнению Ф. Бонда, работа, расходуемая на разрушение куска материала, - это главным образом работа, затрачиваемая на формирование первой трещины.В 1953 г. Е. Пирет [19] проделал ряд опытов по ударному и квазистатическому разрушению кварца, пытаясь экспериментально подтвердить модель Ф. Бонда. В результате им были получены любопытные данные, которые он обобщил следующим образом. При динамическом режиме (в опытах с копром) первые удары шара разрушают большое число частиц, тогда как в дальнейшем их разрушается все меньше и меньше. В результате больше энергии теряется без образования новой поверхности. В то же время испытания медленным сжатием изолированных кристаллов кварца показали, что площадь новой поверхности, образованной единицей затраченной энергии, всегда больше для изолированного кристалла, чем для многих частиц. Это превышение может быть 19-кратным при низких концентрациях энергии. Объяснение кроется в критическом напряжении, которое при малых концентрациях энергии достигается только в нескольких точках. В результате происходят протяженные разрывы с образованием малого числа частиц с большой площадью поверхности.
При больших концентрациях энергии это критическое напряжение нарастает быстро и последовательно в ряде точек. Разрывы распространяются на малые расстояния, вновь образованная поверхность мала, но получена она за счет многих частиц. Во втором случае будет теряться больше энергии, чем в первом.Е. Пирст придерживается мнения, что в любом процессе механического измельчения, даже при медленном сжатии изолированных частиц, при малых концентрациях энергии всегда происходит ее большая потеря в виде тепла. Тем не менее, считает он, при рассмотрении сложного расположения серий параллельных и последовательных трещин, образованных в слое частиц, разделенных в дробилке с копром, можно получить приближенное представление об этих потерях.
При разрушении материала [55] рвутся связи между частицами кристаллической структуры без изменения агрегатного состояния вещества. Теоретическую прочность идеального образца можно рассчитать по силам взаимодействия частиц в кристалле. Реальная прочность тела на несколько порядков меньше теоретической. Это расхождение между теоретической и реальной прочностью объясняется тем, что в реальном теле имеются дефекты кристаллической структуры, микропоры и микротрещины.
Дефекты кристаллической структуры подразделяются на точечные и линейные. Точечные — это незанятые узлы кристаллической решетки или внедрения чужеродных атомов или ионов в решетку. Линейные это дислокации или смещения одной части кристалла относительно другой. На прочность кристаллов наибольшее влияние оказывают дислокации. Под влиянием внешней нагрузки дислокации легко перемещаются, взаимодействуют между собой и с другими дефектами, объединяются и выходят на поверхность кристалла. Уже само смещение структуры хотя бы на один ряд атомов ослабляет кристалл. Дислокации способствуют образованию зародышевых трещин, развивающихся далее в трещины разрушения.
Поскольку задача операций дробления и измельчения в обогащении полезных ископаемых — раскрытие сростков минеральных зерен при ограниченном переизмельчении, т. е. при минимальном разрушении самих зерен, постольку желательно концентрировать и умножить дефекты структуры полиминерального агрегата — куска в межзерновых слоях с тем, чтобы при последующем механическом воздействии вызвать разрушение в первую очередь по этим слоям на поверхности зерен.
В кусках горных пород действуют несколько групп сил сцепления. Одна группа сил действует внутри кристаллов, другая — между отдельными кристаллами. Обе группы сил имеют одинаковую физическую природу и различаются между собой по значению. Силы между кристаллами во много раз меньше сил внутри кристалла, так как расстояния между взаимодействующими частицами при сцеплении кристаллов во много раз больше расстояний между частицами внутри кристаллов.
Как установлено [3], приложение нагрузки вызывает в объекте поля деформаций и зоны разрушений, там где напряжения превышают предельные прочностные характеристики материала. Действие данных полей направлено на разрыв связей кристаллической решетки с образованием поверхности разрушения. Нарушение сплошности кристаллической решетки требует приложения очень высоких нагрузок.
В большинстве промышленных машин используются сжимающие нагрузки. Но горные породы и другие твердые материалы, как установлено, имеют высокую прочность на сжатие. В данном случае нагрузка сосредоточена на каждом отдельном куске материала и направлена по одной оси. В результате - низкая степень сокращения размеров за один цикл и много стадиальность процесса. Место приложения нагрузки является случайным, поэтому наблюдаются разрушения тел самих кристаллов (рис. 1.2.)[3].
Механо -математическая модель вибрационной щековой дробилки
На основе физической модели и уравнений 2.1. - 2.5. в системе MathCad разработана структура (рис. 2.6.) математической модели динамической системы виброщековой дробилки.
Исходные данные математической модели содержат конструктивные и инерционные параметры физической модели дробилки, которые представлены в табл. 2.1., предусмотрена возможность изменения значений данных параметров для моделирования.
Система уравнений состоит из таких динамических параметров, как коэффициент устойчивости режима % выражение (2.1.), коэффициент стабильности режима ц — выражение (2.2.), отношение собственных колебаний щеки к вынужденным Р - выражение (2.5.). Так же здесь производиться расчет номинального момента электродвигателя — выражение (2.4.). Управляющие параметры содержат значения величин силы тока /,(А) и напряжения U, (В) и угла скольжения - cos ф, необходимых при расчете номинального момента электродвигателя. Предусмотрена возможность изменения значений данных параметров для моделирования. Ограничивающие параметры образуются исходя из необходимости соблюдения условия равности времени периодов одного оборота дебаланса и одного качания щеки и принимаются: нижнее значение - 0,5; верхнее значение -0,7 безразмерной величины Р.
Вывод результатов производится в виде формирования графика зависимости коэффициентов устойчивости х, стабильности п. и отношения Р от угловой скорости вращения дебалансов при наложении пределов ограничивающих параметров (рис 2.2.)
Математическая модель реализована в виде оригинального программного приложения (рис. 2.7.) в среде программирования Delphi 6. Изменяя значения параметров исходных данных и управляющих параметров, производится моделирование различных динамических процессов.
Порядок проведения моделирования с использованием программного приложения следующий:1. В сектор интерфейса Исходные данные вводятся значения параметров уравнений (2.1.-2.5.)2. В сектор интерфейса Диапазон изменения угловых скоростей вводятся пределы интересующих угловых скоростей вращения дебалансов. Шаг приращения угловой скорости здатся автоматически - программой и равен 10 рад/мин.3. В сектор интерфейса Управление электродвигателем вводятся значения напряжения, силы тока питающей сети, а также параметры требуемого электродвигателя, такие как число оборотов, КПД и косинус угла скольжения.4. Далее, нажимаются кнопки Расчет устойчивости , Расчет стабильности и Расчет Р. При этом исходя из исходных данных программой автоматически производится расчет по уравнениям (2.1.-2.5.), а в секторе интерфейса Графики устойчивости и стабильности динамической схемы ВЩД в зависимости от угловой скорости вращения дебалансов генерируются кривые коэффициентов устойчивости, стабильности и отношения частот собственных колебаний щеки к вынужденным.5. В сектор интерфейса Расчетные данные выводятся, рассчитанные программой значения общей массы дробилки, статического момента дебаланса и номинального момента электродвигателя.6. Полученные зависимости и расчетные данные анализируются.7. Если полученные зависимости и расчетные данные не соответствуют исходным требованиям, то производится корректировка исходных данных (см. п.1 - 3) и повторный расчет (см. п. 4)1. Оценку динамических режимов работы ВЩД необходимо проводитькомплексно, с учетом коэффициентов устойчивости, стабильности и отношения частот собственных колебаний щеки к вынужденным. 2. Область допустимых угловых скоростей вращения дебалансов необходимо определять согласно математической модели динамической схемы дробилки. З.При рассмотрении схемы одновибраторной дробилки необходимо однозначное определение положения вибратора на щеке. 4. Теория одновибраторной дробилки устанавливает закономерные взаимосвязи динамических параметров работы, а конкретные значения для определенного типоразмера нуждаются в экспериментальном подтверждении. 5. Модель динамической системы может быть использована при дальнейшем совершенствовании конструкций вибрационных щековых дробилок ударного действия. При дроблении, измельчении и грохочении приходится иметь дело с рыхлыми смесями зерен минералов (породы) различного размера — от максимальных кусков, измеряемых сотнями миллиметров, до мельчайших частиц величиной в несколько микронов [2]. Куски обычно имеют неправильную форму и их величина может быть охарактеризована лишь несколькими размерами. Для практических целей желательно характеризовать величину отдельного куска одним размером. Этот размер обычно называют «диаметр» куска. Диаметром кусков сферической формы будет диаметр шара. Для кусков кубической формы за диаметр принимают длину ребра куба; для кусков неправильной формы диаметр определяют, по главным измерениям — длине /, ширине b и толщине / параллелепипеда, и который вписывается измеряемый кусок. При этом используют все размеры или только некоторые из них. За диаметр d куска принимают: a)d = Ъ — ширину параллелепипеда; Перечисленные способы определения диаметра куска неправильной формы используются при изучении отдельных кусков. Формула для вычисления выбирается в зависимости от способа измерений и целей, для которых подсчитывается диаметр куска. С помощью сит можно получить один размер куска. В этом случае приходится пользоваться формулой (а). С помощью микроскопа определяется два размера и можно пользоваться формулами (б) и (г). Для крупных кусков можно получить все три размера и применить формулы (в), (д), (е) и (ж), если надо характеризовать линейный размер, объем, поверхность или удельную поверхность соответственно. При грохочении, для массовых определений размера зерен, за диаметр зерна принимают размер наименьшего квадратного отверстия, через которое это зерно может проходить. Крупность всей массы сыпучего материала оценивают по содержанию в ней классов определенной крупности, т. е. по ее гранулометрическому составу. Гранулометрический состав материала определяют посредством анализов: 1) ситового — путем рассева на ситах на классы крупности, для материалов крупнее 0,04 мм; 2) седиментационного — путем разделения материала на фракции по скоростям падения частиц в жидкой среде, для материалов крупностью от 50 до 5 мк; з) микроскопического — путем измерения частиц под микроскопом и классификации их на группы в узких границах определенных размеров для материалов крупностью менее 50 до десятых долей микрона. Гранулометрический состав материалов для контроля процессов, грохочения, дробления и измельчения на обогатительных фабриках определяют чаще всего посредством ситового анализа.
Методика проведения эксперимента
В соответствии с поставленной в работе целью и задачами необходимобыло провести экспериментальные исследования опытных образцов вибрационных дробилок (ВЩД 80x300) с вертикальным и наклонным исполнением камеры дробления. Данные исследования поддержал научно-технический совет Научно-производственной корпорации "Механобр-техника", который принял решение о проведении более глубоких экспериментальных исследований опытного образца вибрационной щековой дробилки на базе НІЖ "Механобр-техника".
Цель испытаний: определение технологических показателей вибрационных щековых дробилок с различным исполнением камеры дробления, определение рациональных режимов загрузки камеры дробления, подтверждение факта увеличения производительности на дробилке с наклонной камерой дробления. Исследование динамических коэффициентов устойчивости х и стабильности г\.
Место испытаний: цех полупромышленных и стендовых испытаний Научно-производственной корпорации "Механобр-техника".
Экспериментальные исследования дробилок проводились при их равных конструктивных и динамических параметрах (табл. 3.2.), которые были определены при установочных испытаниях.
Планирование экспериментальных исследований необходимо для повышения их эффективности, а именно для корректного выбора числа опытов N с целью осуществления достаточной воспроизводимости опытных данных с определенной вероятностью [1, 35]
Число необходимых опытов определялось по формуле:где Ъу — число уровней, Пф - число влияющих факторов Влияющим фактором является угол наклона камеры дробления. Число уровней определяется двумя способами установки камеры дробления. Расчет по выражению (3.1.) определил число необходимых опытов Лг0пытов= 2
Для оценки тенденции изменения процесса дробления была проведена серия опытов по дроблению габбродиабаза для двух вариантов установки камеры дробления, цель которых определить достоверность полученных в ходе исследований результатов.
Исходя из накопленного опыта экспериментальных исследований ВЩД установили, что дроблению необходимо подвергались восемь одинаковых навесок габбродиабаза весом 56 кг.
Данные навески были подготовлены следующим образом:1. Материал из общей массы вручную, с использованием сеток, рассеивался на классы: от 65 до 40 мм, от 40 до 20 мм, от 20 до 10 мм, от 10 до 5 мм, от 5 до 2.5 мм, от 2.5 до 1.25 мм, от 1.25 до 0. Всего использовалось шесть квадратных металлических сеток соответствующего размера ячеек, смонтированных на деревянных стенках, образующих емкость для материала. Сетки устанавливаются па основание - короб для сбора мелочи, от наименьшего размера ячеек до наибольшего, одна на другую. Далее на верхнюю сетку высыпалась некоторая часть материала - удобная для встряхивания. Производилось встряхивание в течение 10-15 минут. Крупные куски задерживались на соответствующей сетке, а мелкие проваливались вниз.
После встряхивания материал определенной фракции высыпался в отдельную емкость. Далее, высыпалась новая порция подготавливаемого материала и повторялась операция встряхивания.
Для оценки полученных результатов применялся дисперсионный анализ[51] .Средне квадратичное отклонение вычислялось по формуле:где D - значение величины дисперсии, характеризующей разброс значений относительного среднего: где QN - производительности соответствующего опыта, a Qcp — среднее значение производительности для каждой дробилки по четырем опытам. Результаты расчетов по приведенным формулам представлены в таблице 3.4.1. Из указанных классов крупности исходного продукта, изложенным выше способом составлялись двенадцать одинаковых навесок весом 56 кг. Шесть навесок дробилось в ВЩД 80x300 с вертикальной камерой дробления, шесть - в ВЩД 80x300 с наклонной камерой дробления.2. Дробление руды осуществлялось при следующих способах загрузки материала в камеру дробления: под завалом путем загрузки всей (указанной выше) подготовленной навески в бункер, соединенный непосредственно с загрузочной частью дробилки; при загрузке на половину щеки; с порционной подачей при установленном интервале прохождения материала через камеру дробления.1. Дробление материала проводилось сначала при центробежной силе2. Дробилки снабжались приборами для замера потребляемой мощности, напряжения сети и частоты колебаний щек.3. Дробленый продукт подвергался ситовому анализу.4. Работа дробилок оценивалась по часовой производительности (Q, кг/час), потребляемой мощности (7V, кВт), удельному расходу электроэнергии (N/Q, кВт-ч/ni) и степени дробления (і).
Экспериментальными исследованиями подтверждено, что при работе дробилки, в частности при разгоне, явно имеют место два резонанса, а зона устойчивого рабочего режима находится в зарезонансной области. Уменьшение угловой скорости приводит к "сваливанию" в резонансный и межрезонансиый режимы, которые не способствуют эффективному дроблению. Изменение питающего электродвигатели напряжения приводит к нарушению синхронно-противофазного режима работы и ухудшению процесса дробления. В рамках сравнительных испытаний дробилок с вертикальной и наклонной камерами дробления получены следующие данные по переработке кварцита: производительность дробилки с наклонной камерой дробления составила 2745 кг/ч, дробилки с вертикальной камерой дробления - 1092 кг/ч.
При этом степень дробления і составила: для вертикальной камеры - 5,29; для наклонной камеры - 3,46.На следующих рисунках представлены данные по производительности и степени дробления при переработке габбродиабаза:После анализа полученных результатов сделаны следующие выводы:
Оценка эффективности внедрения вибрационных щековых дробилок на примере технологии переработки строительных отходов
В большинстве случаев вибрационные щековые дробилки работают совместно с различными дезинтеграционными, классификационными, транспортными и другими машинами в составе технологических линий. По этому оценку эффективности следует проводить исходя из данных, включающих совокупную оценку работы всех единиц технологической цепочки.
В рамках инновационного проекта государственного значения ОАО "НПК "Механобр-техника" разработало технологический процесс и комплексы оборудования для переработки строительных отходов, содержащих железобетонные конструкции и получения строительного щебня вторичного происхождения.
Три разрабатываемых комплекса имеют одинаковую принципиальную схему (рис. 4.5.) и отличаются друг от друга типоразмером и производственной мощностью основного оборудования.Разработка комплексов оборудования проводилась с использованием виброщековых и конусных инерционных дробилок, а также вспомогательного
Финансово-экономическая оценка переработки строительного мусора, включая железобетонные изделия, выполнена по трем вариантам производственной мощности рассматриваемого мусороперерабатывающего плекса - 40,0, 60,0 и 80,0 тыс. м3 строительного мусора в год на основе следующих методических положений: 1. Расчеты произведены для условий г. С-Петербурга и Ленинградской области по состоянию на конец 2003 - начало 2004 гг; Подготовительный период при организации работы производственного комплекса по переработке строительного мусора (разработка и согласование проектно-сметной документации, приобретение и монтаж оборудования, ПНР) составляют 1 год; Запуск производства планируется на 2-ой год от начала финансирования; Стоимость основного технологического оборудования определена прямым счетом по ценам, представленным предприятием - изготовителем "Механобр-техника" совместно с ЗАО "Автоматика" (без учета НДС, транспортно-заготовительных и непредвиденных расходов). Стоимость прочего оборудования, представляющего, в основном, металлоконструкции, составляет 24% от стоимости основного. Транспортно-заготовительные расходы рассчитаны, исходя из 5,2% от стоимости оборудования, непредвиденные расходы - исходя из 5% от прямых затрат на оборудование. Стоимость строительных работ, монтажа, затрат на электроснабжение, вентиляцию, водоснабжение и канализацию, а также очистных сооружений определены в % от стоимости оборудования, а именно: - строительные и монтажные работы - 10%; - вентиляция - 8%; - водопровод, канализация, электроснабжение, очистные сооружения и т.д. - 20%. Размер внеобъемных затрат для СМР (гл. 9 - 12 и непредвиденные) приняты на уровне 20% от прямых затрат на СМР. НДС по действующему законодательству составляет 18%; Годовые эксплуатационные расходы по содержанию комплекса по переработке строительного мусора определены по основным элементам и статьям затрат с учетом сбора, подготовки и доставки строительного мусора к месту переработки (учтено по заготовительным ценам). Фонд оплаты труда рассчитан исходя из среднемесячной зарплаты 12000 руб. для рабочих и 15000 руб. для ИТР. 12. Стоимость электроэнергии определена по тарифам на электроэнергию, вводимым с 01.01.2004 г. для потребителей с напряжением ПО кВ и выше (Постановление об установлении тарифов на электрическую энергию на территории Санкт-Петербурга №73 от 05.11.2003 г, Региональная энергетическая комиссия г. Санкт-Петербурга). 13. Амортизационные отчисления рассчитаны по нормам в соответствии с «Классификацией основных средств, включаемых в амортизационные группы» (Постановление Правительства РФ от 1 января 2002 г, №1). 14. Материальные затраты, связанные с текущей заменой запчастей оборудования (броня для КИД и ВШД, конвейерная лента и т. д.) определены прямым счетом, а прочие материалы - в размере 5% от стоимости прямых материальных затрат. 15. В связи с отсутствием конкретных договоров об аренде, ее стоимость принята по среднему расчету (1000 долларов в месяц, исходя из площади аренды 1000 -1200 лЛ); 16. В результате утилизации строительного мусора, включающего железобетон, возможно получение нескольких классов щебня (-40 +20 мм, -20 +5 мм и -5 +0 мм) и металлолома. 17. Стоимость товарной продукции определена по согласованным рыночным ценам франко-склад производителя (продавца) без учета НДС; 18. В соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке инвестиционных проектов», второе издание, М, Экономика, 2000 г, основными показателями экономической эффективности (финансового результата) производственной деятельности специализированной установки по переработке отходов являются: - чистый дисконтированный доход (ЧДД); - индекс доходности; - срок возврата капитала. 19. Принимаемая норма дисконта составляет 0,15; 20. Курс котировки рубля усреднен и принят в размере 29 руб./доллар; 21. В связи с тем, что не решен вопрос льготного налогообложения опытного производства, вес основные налоговые отчисления приняты в полном объеме (НДС, единый социальный налог, налог на имущество, налог на прибыль); 22. При определении показателей экономической эффективности (ЧДД, индекс доходности, возврат капитала) за горизонт расчета принимается экономически допустимый период 6 лет , 23. Учитывая опытный характер рассматриваемых производств по утилизации мусора и отсутствия в ряде случаев конкретной информации, расчеты по обоснованию экономической эффективности носят достаточно условный и ориентировочный характер.
