Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. цели и задачи исследования
1.1. Общие сведения об арболите 8
1.2. Опыт работы предприятий по производству изделий из арболита в России и за рубежем 12
1.3. Анализ исследований современных смесителей 22
1.3.1. Гравитационные смесители 27
1.3.2. Смесители с принудительным смешиванием 29
1.3.3. Другие виды смесителей 32
1.4. Задачи исследований 37
2. Теоретические исследования процесса производства арболита
2.1. Основные положения 39
2.2. Влияние режимов работы шнекового смесителя непрерывного действия на качество изделий 41
2.3. Определение скорости перемещения и перемешивания рабочей смеси 48
2.4. Влияние диаметра барабана, скорости перемещения и угла наклона оси смесителя на производительность установки непрерывного действия 52
2.5. Мощность приводов барабана и обратного шнека установки непрерывного действия
2.6. Энергоемкость процессов перемешивания и перемещения шнекового смесителя непрерывного и цикличного действия 61
2.7. Выводы 65
3. Экспериментальные исследования и выпуск опытной партии образцов
3.1. Методика лабораторных исследований 67
3.2. Порядок проведения эксперимента 71
3.3. Определение необходимого числа наблюдений и их статистическая обработка 73
3.4. Результаты эксперимента 76
3.5. Статистическое моделирование результатов исследования 81
3.6. Выводы 95
4. Ресурсы сырья для производства арболита и оценка эффективности внедрения смесителя непрерьюного действия
4.1. Ресурсы сырья для производства арболита 97
4.2. Оценка экономической эффективности внедрения смесителя непрерывного действия
Заключение (основные выводы и рекомендации) 111
Список использованной литературы 114
Приложения 122
- Опыт работы предприятий по производству изделий из арболита в России и за рубежем
- Влияние режимов работы шнекового смесителя непрерывного действия на качество изделий
- Определение необходимого числа наблюдений и их статистическая обработка
- Оценка экономической эффективности внедрения смесителя непрерывного действия
Введение к работе
Актуальность темы. Дальнейшее экономическое и социальное развитие нашей страны предусматривает полное использование лесосырьевых ресурсов Европейской части России без ущерба окружающей среде, организацию комплексных предприятий по лесовыращиванию, заготовке и переработке древесины. Планируется рост выпуска продукции без увеличения объемов заготовки лесных ресурсов.
В этом направлении решающую роль будут играть новые способы производства и новые виды продукции. Одним из таких видов можно считать арболит, который является хорошим строительным материалом при возведении малоэтажных зданий, сооружении объектов культурно-бытового, промышленного и сельскохозяйственного назначения.
Возможные направления повышения эффективности производства арболита: создание легкоподвижных смесей; совершенствование смесительной техники.
Создание легкоподвижных смесей обычно ведет к пересмотру состава арболита и уменьшению в нем доли древесины. В общих чертах создание легкоподвижной смеси может быть обеспечено за счет поризации цементного клея, увеличения в составе арболитовой смеси доли цемента и уменьшения доли древесины, применения пластифицирующих добавок. Получение легкоподвижной арболитовой смеси исследовалось в НИИЖБ, ВНИИдреве, Марийском политехническом институте им. М. Горького на уровне промышленного эксперимента и в лабораторных условиях. Приоритет в области исследования арболита принадлежит В. Е. Печенкину, П. М. Мазуркину, В. П. Репнякову и др. Были изучены факторы, которые влияют на качество готовой продукции (время выдержки арболита в формах, количество воды при замесе, использование различные наполнителей и вяжущих).
В зарубежном строительстве практика изготовления и применения легкого бетона типа арболита используется в США, Японии, Германии, Австрии, Швейцарии.
Получение однородной смеси, составленной из разных по своим физико-химическим свойствам материалов, является одним из важнейших технологи ческих переделов в общей цепи производства бетонных изделий и конструкций. Гомогенизация различных материалов в однородную смесь является достаточно сложным технологическим процессом, который зависит от свойства смеси, физико-механических свойств исходных материалов, времени смешивания и конструктивных особенностей смешивающего аппарата.
Преимущественное распространение получили цикличные смесители. Смесители непрерывного действия имеют значительно меньшее применение, хотя они достаточно хорошо себя зарекомендовали при производстве массового одномарочного бетона.
Периодичная работа цикличных смесителей затрудняет формирование поточной линии с непрерывным выпуском продукции и снижает эффективность производства арболита. Поэтому производство арболита наиболее эффективно при поточном методе, когда максимально используются технические возможности оборудования. В этой связи особую актуальность приобретает обоснование конструкции и исследование работы смесителей непрерывного действия, позволяющих комплектование поточной линии непрерывного действия и получение высококачественной продукции.
Цель работы. Разработка конструкции смесителя непрерывного действия для производства арболита, сочетающая в себе относительно высокую производительность с малыми габаритными размерами, металло- и энергоемкостью и обеспечивающая получение высококачественной рабочей смеси.
Объект и предмет исследования. Объектом исследований является варианты конструкций шнековых смесителей непрерывного и цикличного действия с принудительным приводом. Предметом исследования является процесс получения качественной однородной рабочей смеси арболита с относительно высокой марочной прочностью.
Методы исследования. Для выполнения поставленной цели были использованы следующие методы: методы поиска патентоспособных технических решений и оптимизации параметров технических объектов; теория планирования эксперимента; теория обработки экспериментальных данных; метод хронометражных наблюдений.
При проведении экспериментальных исследований в лабораторных условиях использовались методы тензометрии, а также математической статистики.
Научная новизна. Разработана методика определения технологических параметров шнекового смесителя непрерывного действия, отличающаяся совместным учетом технологических и энергосиловых параметров процессов перемешивания и перемещения рабочей смеси, и устанавливающая оптимальные технологические и энергетические показатели, в зависимости от заданных объемов производства.
Установлен режим перемешивания рабочей смеси в шнековом смесителе, отличающийся совмещением процессов перемещения и перемешивания.
Статистические модели работы смесителя, полученные на основе экспериментальных исследований, отличаются установлением зависимости прочности арболита от его плотности и виде используемого наполнителя.
Обоснована конструкция и принцип работы смесителя непрерывного действия, отличающегося использованием его в качестве транспортного устройства для перемещения рабочей смеси, смесителя непрерывного и цикличного действия.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика расчета технологических параметров шнекового смесителя, позво ляющая обосновать технологические и энергосиловые параметры перемещения и перемешивания рабочей смеси в зависимости от заданных объемов производства;
2. Режимы перемешивания рабочей смеси в шнековом смесителе по сравнению с цикличным, позволяющие увеличивать прочность изделий из арболита при одинаковых затратах времени;
3. Результаты экспериментальных исследований процессов получения и испытания образцов арболита, выраженные в статистических моделях, позволяющие определить прочность арболита в зависимости от его плотности и вида используемого наполнителя;
4. Конструкция шнекового смесителя многофункционального назначения, позволяющая использовать его в различных режимах.
Значимость для практики. Предлагается шнековый смеситель непрерывного действия, который от заданных режимов работы может быть: транспортным устройством для перемещения рабочей смеси; смесителем цикличного действия; смесителем непрерывного действия.
Можно составить параметрический ряд, гамму подобных смесителей, позволяющих установить основные параметры смесителей для поточных линий с разной пропускной способностью.
Значимость для теории. Разработана методика определения технологических параметров шнекового смесителя непрерывного назначения, определения усилий, возникающих в процессе перемешивания, расчета энергосиловых показателей смесителя.
Достоверность выполненных исследований. Достоверность подтверждается лабораторными испытаниями, применением современных методов обработки экспериментальных данных.
Апробация работы. Основные положения работы и отдельные ее разделы были заслушаны и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МарГТУ в 1998 -2002 годы. Изготовлен экземпляр смесителя непрерывного действия и исследована его работа в различных режимах при разных видах наполнителя.
Реализация работы. Опытный экземпляр шнекового смесителя непре-рывного действия изготовлен на механическом участке Иошкар-Олинской ТЭЦ-1 и внедрен в учебный процесс подготовки специалистов по специальности 260100 по дисциплине «Комплексное использование древесины».
1) Материалы диссертационной работы приняты к рассмотрению при создании арболитового цеха ЗПУ "ИнвестФорест" Республики Марий Эл.
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 6-й статьях, перечень которых приведен в списке используемой литературы. Получено положительное решение на выдачу патента на полезную модель смесителя непрерывного действия.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов и практических рекомендаций. Объем работы составляет 148 страницу и включает 59 иллюстраций, 42 таблицы и списка литературы из 112 наименований.
Опыт работы предприятий по производству изделий из арболита в России и за рубежем
В нашей стране производство стеновых панелей из арболита налажено в Богородском, Вологодском, Устюжинском заводах ЖБИ, в Красноярском лесоперевалочном комбинате, Октябрьском домостроительном комбинате (Архангельской области), Челутаевском леспромхозе (Забайкалье). Еще недавно действовали цеха по производству арболита в Зеленогор ском лесокомбинате (республика Марий Эл) (рис.1.1.), Вахтанском леспромхозе (Нижегородская область), Васильевском лесокомбинате (Татарстан). 1—склад отходов; 2—транспортер; 3—рубительная машина; 4—циклон; 5—молотковая мельница; 6—циклон; 7—виброгрохот; 8—промежуточный бункер; 9—сетчатый дозатор; 10—емкость для хлористого кальция; 11—площадка; 12—электроталь; 13—дозатор воды; 14—дозатор вяжущего; 15—растворомешалка; 16—форма; 17—приводная тележка; 18—19—20—место выдержки плит в формах; 21—место распалубки плит; 22—подача плит на склад; 23—подача форм на формирование плит.
Цех по производству арболитовых панелей Зеленогорского леспромхоза был построен по экспериментальному проекту Гипролестранса в 1968 году. Он работал на отходах лесозаготовительного и части лесопильного производства, имеющего свои специфические особенности по сравнению с цехами, использующими отходы деревообрабатывающих производств, а также на дробленке из сечки камыша и костры конопли. Процесс изготовления арболита на основе древесных заполнителей из отходов лесозаготовок и лесопиления включал в себя следующие технологические операции: подготовка гранулометрического состава древесного заполнителя, подготовка вяжущих материалов и добавок, подбор состава арболитовой смеси, армирование, формирование изделий, твердение арболита, отделка поверхности изделия и хранение готовой продукции.
Принципиальная схема технологического процесса изготовления изделий из арболита показана на рисунке 1.1. Отходы лесозаготовок и лесопиления (вершинная часть хлыстов, откомлевки, горбыли, рейки и т.д.) поступают от раскряжевочных эстакад и цеха лесопиления на склад отходов древесины 1, где складируются транспортером 2 к рубительной машине ДУ-2 3. Полученная древесная щепа направляется в циклон 4 и молотковую мельницу ДМ-1 5 для последующего измельчения щепы в дробленку, которая подается в циклон 6 и вибрационный грохот 7, где щепа отделяется от мелкой дробленки, коры и пыли. Подготовленная дробленка подается в промежуточный бункер 8 и сетчатый мерник-дозатор 9, откуда поступает в ванну с раствором хлористого калия для замачивания. Процесс замачивания длится не менее 15 минут. Насыщенная водой дробленка в контейнере поступает на площадку для выдерживания 11, затем высыпается в ковш скипового подъемника и направляется в растворомешалку 15, куда из дозатора 14 подается цемент. Химическая добавка (хлористый кальций-СаС12) поступает в ванну для замачивания из бака 10. Приготовление арболитовой смеси осуществляется в растворомешалке принудительного действия С-351-А, куда подаются все компоненты и вода затворения. Приготовленную арболитовую смесь (шихту) с помощью дозатора шихты заливают в форму 16, установленную на приводной тележке 17. Формирование плит осуществляется в два приема. Сначала форма заполняется на половину своего объема, затем укладываются монтажные петли, форма заполняется шихтой и подается к месту выдержки плит 18,19,20, где устанавливается в штабель и выдерживается в течение 24±2 часов. После этого расформировывается 21,выдерживается в помещении цеха в течение трех суток и подается на склад , а формы — на формирование плиты [76].
Использование смесителя цикличного действия в Зеленогорском леспромхозе объясняется тем, что весь технологический процесс выполняется циклически по каждой операции. Существенный вклад в производство арболи-та внесли в свое время В. Е. Печенкин, П. М. Мазуркин, В. П. Репняков. Были изучены факторы, которые влияли на качество готовой продукции (время выдержки, количество воды при замесе, используя различные наполнители и вя-. жущие) [74,75,78,81].
Цех по производству арболитовых изделий способом вибропрессования, на прирельсовом нижнем складе Вахтанского леспромхоза комбината «Горьк лес» (пос. Вахтан Шахунского района) изготавливал неофактуренные стеновые арболитовые блоки толщиной 200 миллиметров для жилищного и соцкультбы-тового строительства. Исходным сырьем для них являлись отходы лесопиления, в основном хвойных пород древесины (ель, сосны, с примесью березы и осины в количестве до 10%), в виде реек, горбылей, обрезков, а также отходы от разделки древесины на эстакаде нижнего склада в виде чураков и колотых поленьев дровяной древесины.
На Васильевском лесокомбинате (пос. Васильево, республика Татарстан) выпускались ежемесячно при двухсменной работе в среднем по 1 тыс. м нео-фактуренных арболитовых панелей размером 300x1200x300 мм.
В качестве исходного сырья использовали отходы лесопиления и деревообработки, которые после выдержки на открытой площадке не менее 6 месяцев перерабатывались на рубильной машине ДУ-2 и молотковой мельнице ДМ-1 в щепу и дробленку.
Арболитовую смесь приготавливали в бетономешалке С-209 вместимостью 750 литров, оборудованной скиповым подъемником, в который загружалась замоченная дробленка. Дозирование дробления и цемента было объемное. Продолжительность процесса перемешивания смеси 5...7 мин. Использование цикличного смесителя не позволяет нагрузить другие операции. Разовый объем перемешивающих компонентов настолько велик, что даже при перемешивании 5...7 мин. не достигалась равномерность перемешивания. Поэтому после выгрузки арболитовая смесь уплотнялась в формах вручную, изделия в стопах не-доуплотнялись и имели отклонения по толщине [84].
На Красноярском лесоперевалочном комбинате освоено производство неофактуренных арболитовых изделий на белито-шламовом цементе по технологии, предложенной Сибирским научно-исследовательским институтом лесной промышленности (СибНИИЛПом). Характерная особенность и большое преимущество технологии этого цеха - применение в качестве вяжущего бели-то-шламового цемента, получаемого как местное сырье из отходов химико-металлургического производства. По данным СибНИИЛПа, белито-шламовый цемент позволяет использовать для производства арболита свежесрубленную, невыдержанную древесину хвойных, лиственных пород и не требует минерализации заполнителя.
Годовой объем производства цеха 8... 10 тыс.м3. В качестве сырья для производства арболитовых изделий применяют отходы (отсев) от технологической щепы, которую приготавливают из невыдержанных отходов лесопиления и дровяной древесины. Щепу приготовляют в основном из сплавной еловой и сосновой древесины с примесью до 15% лиственницы. Заполнитель используется без повторного измельчения на молотковой лестнице. Перед подачей в смеситель отсев промывают водой на оросительном конвейере, чтобы удалить заполнитель мелких фракций и частицы грунта.
Скорости подачи древесного заполнителя и цемента в смеситель должны регулироваться с таким расчетом, чтобы в смесителе сохранялось постоянное соотношение древесного заполнителя и цемента. Однако практически этого трудно достигнуть. Приготовление арболитовой смеси осуществляется в смесителе непрерывного действия в условиях отсутствия весовой дозировки составляющих. В основу этого способа положен принцип непрерывного дозирования, смешивания составляющих и формирования изделий, как это принято в производстве древесных плит. Эффективность этого способа возможна только при автоматическом регулировании процесса путем применения надежных средств КИПа и автоматики. Поэтому в условиях элементарной механизации Красноярского цеха арболита происходят колебания интенсивности подачи в смеситель составляющих, в том числе воды, а следовательно, и нарушение правильной их дозировки. В результате неравномерной подачи воды арболитовая смесь может получаться излишне пластичной и при загрузке и вибрировании значительное количество раствора вяжущего скапливается на дне форм [84].
Влияние режимов работы шнекового смесителя непрерывного действия на качество изделий
В шнековом смесителе непрерывного действия перемешивание рабочей смеси производится за счет ее опрокидывания при вращении корпуса и лопастями шнекового вала. В том случае, когда скорость продольного движения смеси равна скорости перемещения обратным шнеком (валом) v = va, при v„ 0, перемешивание будет незначительным (рис. 2.2).
Смеситель примет больше вид транспортера, причем рабочая смесь будет перемещаться в другую сторону от выгрузочного окна, что не допустимо. Вся смесь сконцентрируется на дне установки у передней крышки, обратный шнек стремится прижать к ней смесь.
В варианте, при котором скорость движения рабочей смеси равна сумме скоростей прямого и обратного шнеков, то есть v = v„ + v0, характер движения будет зависеть от соотношения величин скоростей прямого и обратного хода (рис.2.3.).
При равных скоростях перемещения смеси как прямым, так и обратным валом, рабочая смесь в равной степени будет и транспортироваться и перемешиваться, как у смесителя цикличного действия, качество смеси зависит от времени перемешивания и размеров установки.
На выходе из смешивающего аппарата получается плохо перемешанная смесь неоднородной консистенции. Требуется большая длина смесителя, чтобы увеличить время нахождения смешивающих компонентов в устройстве. Марочная прочность в вышеуказанных вариантах составляет лишь в ,м среднем 10% от требуемой, что негативно влияет на работу установки и, соот ветственно, всей поточной линии. Анализируя работу установки непрерывного действия при вышеуказан ных условиях работы, можно сделать вывод, что эксплуатация установки для получения арболита в этих режимах неэффективна. Если скорость перемещения рабочей смеси, создаваемая барабаном (bj, больше скорости смеси, создавае мой обратным валом (v0), траектория движения примет вид смесительного характера, то есть, вращаясь, барабан стремится приподнять и опрокинуть рабочей смесь, а обратный вал пытается переместить определенное ее количество. Но так как v„ v0, большая часть смеси перемешивается, опрокидываясь. Одновременно происходит движение части смеси по винтовой линии относительно траектории движения смеси при перемешивании ее барабаном (рис. 2.4).
Если наоборот, скорость смеси, создаваемая обратным валом (vj, больше скорости перемещения смеси, создаваемой барабаном (vj, то характер движения смеси будет носить больше транспортирующий характер (рис. 2.5). Рис. 2.5. Траектория движения рабочей смеси в установке непрерывного действия при условии V = v„ + v0, v0 v„.
Та часть рабочей смеси, которая попадает в поле действия обратного вала, транспортируется к разгрузочному окну. При этом определенное ее количество опрокидывается, то есть смеситель непрерывного действия в этих случаях является транспортирующе-смесительным, как в выше рассмотренном случае, в определенной мере завися от скоростей перемещения смеси. Время нахождения смеси в установке снизится, качество перемешивания ухудшится, габариты смесителя возрастут.
Сложный характер придают рабочей, смеси прямой и обратный шнек при условии v = vn - v0. Если в случае о = vn + v0 он носил сопутствующий характер, то здесь наоборот. Имея большую скорость перемещения смеси прямым шнеком (vn vj, получаем хорошо перемешанную смесь однородной консистенции. Это особенно заметно, когда скорость перемещения прямым шнеком незначительно отличается от скорости перемещения обратным шнеком. Время нахождения рабочей смеси в установке, соответственно, становится больше. Характер движения рабочей смеси при перемешивании и перемещении принимает следующий характер: рабочая смесь при вращении барабана будет перемешиваться за счет опрокидывания, одновременно перемещаясь при этом.
Определение необходимого числа наблюдений и их статистическая обработка
Согласно полученного графика (рис. 3.4.) можно сделать вывод, что оптимальной марочной прочностью арболит обладает при плотности 800 кг/м3. Видно как изменяется прочность арболита в зависимости от её плотности. Очевидно, что при производстве арболита на установках непрерывного действия важное место будет иметь качество дозирования компонентов. Если при производстве арболита цикличными установками разброс значений плотности не велик, то при производстве арболита на установках непрерывного действия эти значения существенно отличаются друг от друга.
Для изготовления опытных образцов арболита в качестве древесного заполнителя использовалась технологическая щепа, опил и стружка. Для экспериментов использовалась технологическая щепа, получаемая
Суслонгерским ЛК. Качественные показатели технологической щепы соответствуют требованиям к щепе марок Г и Э по МРТУ 13-02-3,66. По породному составу древесины щепа изготовлена из смешанных пород древесины с содержанием смеси до 70% хвойных частиц и 30% лиственных частиц. Коры в соста-ве технологической щепы содержалось 12... 15%. Для заполнителя в образцах применялись древесные опилки от распиловки лесоматериалов хвойных пород на круглопильных станках. Качественная характеристика древесных опилок: породный состав - смешанные, хвойных пород древесины, еловых пород до 40%, сосновых ДО 30%), абсолютная влажность - 40%, содержание частиц коры - до 10%, размер древесных частиц - от 0,5 до 3 мм. В качестве одного из заполнителей использовалась древесная стружка, полученная при обработке лесоматериалов на деревообрабатывающих станках учебных мастерских кафедры ДОП МарГТУ. Древесная стружка применялась со следующими показателями качества: по породному составу - из хвойных пород до 70%) и из лиственных до 30%, размеры древесных частиц стружки от 2 до 10 мм, содержание частиц коры в стружке - 5%, абсолютная влажность до 20%. Как связующее вещество при проведении всех экспериментов применялся портландцемент марки 400 по ГОСТу 970-61. Количество компонентов для одного замеса бралось из расчета получения 3-х образцов-кубиков размером 15x15x15 см, т.е. на 0,01 м3 шихты-цемента-2,6 кг, древесного заполнителя - 2,6 кг, воды - 1,3 л. При проведении эксперимента смесь в обоих случаях раскладывалась в специальные металлические формы, уплотнялась и выдерживалась в течение 24 часов. После выдержки образцы освобождались от форм и устанавливались на выдержку на 28 суток.
Общее количество образцов для исследования одного вида наполнителя равно не менее 5 штук. До испытания образцы осматривались, взвешивались и маркировались. Испытания образцов производились на гидравлическом прессе (рис.3.4). Рис. 3.4. Универсальная испытательная машина ГМС-20: 1 - цилиндр;2- траверса;3- опорная плита;4- захват; 5 - рукоятка механизма управления машиной; 6 - манометр для замера минимальных давлений; 7 - манометр для замера максимальных давлений; 8 - самопишущий диаграмный прибор. Скорость возрастания нагрузки составляет 3...5 кг/см в минуту. Усилие пресса должно быть 5...10 тонн. Перед испытанием пресс настраивается на такую максимальную нагрузку, чтобы ожидаемая разрушающая нагрузка на образец была в пределах 0,3...0,8 максимального усилия на шкале выбранного пояса измерения. Образец центрируется по центру опорной плиты, после чего задается нагрузка до полного разрушения образца. Состав компонентов для всей серии опытов оставался постоянным: заполнитель-связующее-вода = 1-2-1,3. Результаты испытаний представлены в таблицах 3.1-3.4. 3.4. Результаты эксперимента
В качестве критерия при сравнении образцов, полученных на установках непрерывного и цикличного действия, принята величина предела прочности на сжатие, которые приведены в таблицах 3.1-=-3.4.
Значения марочной прочности с заполнителем из опила выше, чем из технологической щепы и стружки. Имея меньший размер древесных частиц, образцы-кубики отличаются по внешнему виду, обладая высокой марочной прочностью. Образцы с заполнителем из технологической щепы имеют меньшую массу и отличаются от выше указанного меньшей марочной прочностью на 30%. Ptf
Разрушающая нагрузка образцов с заполнителем из опила (а) существенно выше, чем с заполнителем из сружки (б) и технологической щепы (в). Это объясняется тем, что опил меньше по своим размерам и, таким образом, пустот в нем образуется меньше, связь прочнее, марочная прочность выше, внешний вид лучше (рис 3.5).
Использование установки цикличного действия в производстве арболита положительна тем, что прочность и плотность всей партии полученных образцов относительно одинакова. Здесь нет необходимости серьёзного подхода к операциям по дозированию компонентов. Согласно зависимости (3.4), по которой происходит описание теоретических данных с заполнителем из опила, видно, как изменяется прочность в зависимости от плотности.
Образцы с заполнителем из технологической щепы, полученные науста-новке цикличного действия, имеют сравнительно меньшую плотность и прочность. Однако их значения, как и в первом случае, практически одинаковы. Формула (3.5) описывает теоретические данные и показывает, как отличаются от них экспериментальные значения.
Далее посмотрим, как изменяются теоретические и экспериментальные значения прочности и плотности в зависимости от скорости перемещения рабочей смеси в установке непрерывного действия.
Оценка экономической эффективности внедрения смесителя непрерывного действия
Разработка и внедрение новых конструкций машин и оборудования, новых технологий, модернизация, технологическое перевооружение требуют, как правило, капитальных вложений. На основе дисконтированных методов проведена оценка эффективности внедрения установки непрерывного действия. В сравнении будем брать только смесительные узлы лабораторных установок [51,67].
Производственная площадь смесителя непрерывного действия больше, чем у смесителя цикличного действия (таблица 4.4). В смесительном узле непрерывного действия выполняется две операции — перемешивание и подачи шихты далее на другую операцию технологического процесса. Производственная площадь смесительных устройств равна произведению длины и ширины. Таблица 4.4 Расчет производственных площадей Наименование оборудования Кол-во обор-я Наименование операции Норма производственной площади, м2 Необходимая площадь, 1) Непрерывного 1 перемещения + перемешивание 1,8 1,8 2) Цикличного 1 перемешивание 0,6 0,6 Для определения стоимости сырья и материалов на выпуск арболита задается программа (таблица 4.5). Чтобы получить заданный объём готовой продукции количество замесов на установках цикличного действия потребует определённого времени, при том что её сменная производительность (14 м3/см) ниже сменной производительности смесителя непрерывного действия (ПО м /см). На смесительном узле непрерывного и цикличного действия задействовано одинаковое количество основных и вспомогательных рабочих, поэтому тарифный фонд оплаты труда их одинаковый (таблица 4.6).
Перед лесопромышленным и строительным комплексом поставлены задачи, к которым относятся дальнейшая индустриализация производства, ускорения создания и внедрения прогрессивной технологии, машин и оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию работ, замену трудоемких работ более эффективными.
Использование легких бетонов нашло широкое применение. Наиболее важной причиной при производстве легких бетонов является полное использование отходов лесозаготовок, лесопильно-деревообрабатывающего производства и одновременное решение проблемы защиты окружающей среды от загрязнения этими отходами. 1. Научной основой решения поставленной задачи является производство качественного арболита при непрерывном способе производства. 2. Производство арболита становится наиболее эффективным при использовании поточного метода, когда максимально реализуются технические возможности оборудования. Предлагаемая методика определения конструктивных, технических и технологических параметров смесительной установки непрерывного действия может быть использована при расчете всей поточной линии, а также поточных линий другого назначения. Она позволяет устанавливать: - Необходимые размеры установки: а) длину смесителя -1,5.. .2,0м; б) диаметр барабана - 0,6м; в) угол наклона оси смесителя - 20; - шаг (S) и частоту вращения барабана (п„) и вала обратного действия (nj шнекового смесителя непрерывного действия; «$=0,4 м, и„=40об/мин и по=40 об/мин.; - время перемешивания рабочей смеси в установке 30...90с; - оптимальную производительность смесителя непрерывного действия -110м3/см; 112 - энергосиловые показатели установки — 7,5 кВт/час. 3. Предложена новая конструкция смесителя непрерывного действия мно гофункционального назначения, предназначенная для использования в режиме: - транспортное устройство для перемещения рабочей смеси ( a) V = V„ + V0„Vn =V0, б) V = V„ , V0=0; - смеситель цикличного действия а) V = Vn - V0„ Vn = V0, б) V = V0, Vn=0; - смеситель непрерывного действия а) V = V„ - V0,, V„ V0, і б) V = V„ + V0,, Vn V0, в) V = Vn + V0, , Vn V0. 4. Проведено испытание образцов арболита при различных наполнителях в различных режимах работы, и марочная прочность составила: - цикличный способ производства арболита а) технологическая щепа -0,015...0,18 Н/м2 (Мср = 0,0164 Н/м2); б) опил - 0,020. ..0,024 Н/м2 (Мср = 0,0212 Н/м2); fa - непрерывный способ производства арболита а) технологическая щепа - 0,0131... 0,0193 Н/см2 {Мср = 0,0168 кг/см2); б) опил-0,020...0,0238Н/см2(Мср = 0,0212Н/см2); Превышение марочной прочности арболита при непрерывном способе производства в отличие от цикличного метода составляет: а) технологическая щепа до 0,91%; б) опил до 0,96%. 5. Получены выражения, позволяющие определить прочность изделий ( из арболита для различных заполнителей в зависимости от плотности рабочей смеси и скорости ее перемещения:
