4929

Проектирование оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Проектирование оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты Цель работы: Изучение оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты, расчет их основных параметров Оборудование: Макеты весодозатора и конвейерных весов. Общ...

Русский

2012-11-29

94.24 KB

34 чел.

Проектирование оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты

Цель работы: Изучение оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты, расчет их основных параметров

Оборудование: Макеты весодозатора и конвейерных весов

1.Общие сведения

Операции дозирования и взвешивания компонентов шихты являются определяющими, так как от них зависит обеспечение постоянства состава сырья, поступающего на окомкование, и поддержание стабильности параметров технологического процесса получения сырых, а следовательно, и готовых окатышей.

Главным требованием к весодозирующему и весоизмерительному оборудованию является обеспечение высокой точности взвешивания и дозирования (менее ± 1,0 % от заданного значения), приспособленность к работе в автоматическом режиме, высокая надежность и ремонтопригодность .

Для дозирования и взвешивания различных сыпучих материалов на фабриках окомкования применяются весодозаторы  с рычажно-призменным взвешивающим устройством (ЛДА, С-633, СБ-71, ДН-15М), с электротензометрическим устройством (4173 ДН); конвейерные весы с рычажно-призменным взвешивающим устройством (ЛТМ, Вл-1058), с электротензометрическим устройством (1954 АВ10-630).

Наиболее перспективными, отвечающими современным требованиям уровня техники и технологии являются весодозаторы и конвейерные весы с электротензометрическим способом взвешивания материала.

1.1 Весодозаторы

Весодозаторы типа 4273 ДН, рассчитаны на производительность 0,25—1000 т/ч. Изготавливается 20 типоразмеров дозаторов, которые рассчитаны таким образом, что перекрывают всю номенклатуру, необходимую для фабрик окомкования. В свою очередь все дозаторы выпускаются двух видов: для дозирования тонкоизмельченных, хорошо сыпучих, сухих материалов и для дозирования влажных, кусковых и измельченных материалов.

Способ регистрации взвешиваемой массы - электромеханический.

На рис. 1 изображены общие виды весодозаторов типа 4273 ДН. Весодозаторы сконструированы по принципу "регулирование скоростью". Поддерживаемая постоянной часовая производительность (Р, т/ч) соответствует массе транспортируемого материала на участке взвешивания (q, кг/м), умноженной на скорость транспортирования , м/мин), т.е.:

Р = q.ν=const

Подключенный к приводному электродвигателю ленты тахогенератор, получающий импульс от взвешивающего элемента, задает требуемое число оборотов, а следовательно, скорость ленты. Напряжение тока на выходе взвешивающего элемента соответствует измеренной на ленте нагрузке. Измеренная величина напряжения усиливается и подается на измерительные и регулирующие приборы. В системе этих приборов фактическая и заданная производительность дозатора сравниваются. При отклонении от заданной производительности автоматически изменяется напряжение на якоре электродвигателя привода ленты и соответственно скорость ленты, тем самым поддерживая постоянство производительности во времени. С помощью изменения скорости ленты автоматически сглаживаются колебания насыпной плотности дозируемого материала. Контроль мгновенной производительности осуществляется показывающими приборами.

Автоматическая защита весодозатора предотвращает анормальные отклонения системы регулирования, тока якоря, скорости ленты, а также осуществляет контроль схода ленты.

Таблица1

Техническая характеристика весодозаторов типа 4273 ДН

 

Дозируемый материал

Тонкоизмельченные известняк, бентонит

Кусковый известняк, бентонит, концентрат, влажная шихта

Производительность, т/ч, наибольшая для каждого типоразмера

1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16;   25; 40; 100; 250; 400; 630

1; 1,6; 2,5; 4; 6,3;

10; 16; 25; 40; 100; 160; 250; 400; 630; 1000

Диапазон регулирования производительности

1:4

1:4

Ширина ленты, мм, для каждого типоразмера

(1,0+400 т/ч)-1200 (400+1000 т/ч)-1600

(1,0+400 т/ч)-1200 (400+1000 т/ч)-1600

Длина ленты, мм

4000

4000

Скорость ленты транспортера, м/с

0,03

0,2

Погрешность, %:

Взвешивания

дозирования

0,1

1,0

0,1

1,0

Тип питающего устройства

Ячейковый

Вибрационный

Мощность привода, кВт,

для каждого типоразмера

(1÷40 т/ч)-4,0

(40÷630 т/ч)-6,0

(1÷40т/ч)-1,0

(40÷400 т/ч)-2,5

(400÷1000 т/ч) -6,6

Масса, т, для каждого типоразмера

(1÷63 т/ч) - 2,8

(63÷100 т/ч)-3,3

(100÷250 т/ч) -4,0

(250÷630 т/ч) -5,3

(1+160 т/ч) - 3,0

(160+400 т/ч)-2,5 (400+1000 т/ч)-3,3

Весодозаторы 4273 ДН выполнены на базе транспортеров ТВЛ-1 агрегатного комплекса АСИМ-Н и состоят из двух частей: механической (питатели, транспортеры, привод, взвешивающее устройство), электрической (измерительная, регулирующая и управляющая аппаратура, приборы контроля и автоматики).

Питающее устройство представляет собой ячейковый питатель (см. рис. 1), состоящий из выдающей воронки / с ограничителем заполнения 2, устройства успокоения 3 материала с дроссельными звеньями. Вертикальный шибер является регулятором высоты материала на ленте и установлен в конце успокоительной камеры. Пространство между лентой транспортера и нижней частью питателя уплотнено двойным уплотнением 4 из резины и войлока. Питатель имеет приводной электродвигатель, соединенный через редуктор цепной передачей с валом питателя. Привод и питатель установлены на раму. При выдаче влажных материалов применяется виброворонка, состоящая из питателя с вибратором, навесной рамы и ручного шибера.

Воронка прикреплена к раме 6 через резиновые амортизаторы. Вибратор может работать периодически и постоянно в зависимости от поступления команды от управляющего устройства.

Транспортирующее устройство состоит из рамы 5 сварной конструкции опорного типа, на которой крепятся все механические части.

Весодозаторы оснащены специальной бесконечной резиновой лентой 7, предназначенной для целей взвешивания.

Грузонатяжное устройство ленты 8 и устройство, регулирующее ее сход, поддерживают постоянным натяжение ленты, обеспечивая прямолинейность ее хода, а также позволяют при необходимости легко заменять ленту.

Хвостовой барабан снабжен специальными подшипниковыми опорами, позволяющими без дополнительных устройств осуществлять натяжение ленты. Лабиринтное уплотнение подшипниковых узлов обеспечивает надежную их герметизацию.

Натяжение хвостового барабана осуществляется подвижными салазками с помощью винтового устройства.

Взвешивающее устройство состоит из трубчатого взвешивающего моста с измерительным роликом 9, расположенным на крестообразной шарнирной ленточной рессоре, опирающейся на раму. Регистрация взвешивающей массы осуществляется тен-зометрическим датчиком.

Регулируемый электропривод включает электродвигатель постоянного тока и соединенные с ним тахогенератор и редуктор.

Рис. 1. Общий вид весодозатора типа 4273ДН:

1 - воронка; 2 - ограничитель заполнения; 3 - устройство успокоения; 4 -уплотнение; 5 - рама; б - рама навесная; 7 - лента; 8 — устройство грузонатяжное; 9 - ролик измерительный

Электрическая часть весодозаторов (рис.2) включает прибор управления дозатором , проградуированный в тоннах/час, с задатчиком производительности; прибор 2, регистрирующий отклонение истинной величины производительности

от заданной; прибор контроля нагрузки на ленте 3, а также приборы фактической производительности и импульсный счетчик количества материала.

Приборы управления состоят из приборов защиты электропривода, управления и блокировки 4, прибора контроля 5 питания из сети, сигнализатора повреждений 6 с усилителем, регулятора отклонения параметров; электронного реле времени сигнализатора повреждений и аварийного отключения.

Приборы измерения включают измерительный контур 7 с котировочным (эталонным) контуром для тары, усилитель 8. К выходному контуру 9 относится преобразователь (трансформатор) и юстировочный контур для всех измеряемых величин, включая токовый выход 0—5 мА. Интегрирующее устройство 10 содержит преобразователь частоты. К регулирующему устройству относится усилитель 11, корректор нуля, регулятор соотношений и задатчик тока якоря электродвигателя, а также входной защитный выключатель.

Силовая часть состоит из транзисторного регулятора 12 с мостовой схемой на тиристорах с регулятором тока и датчиком импульсов 13+15.

Рис. 2. Электрическая часть весодозатора:

  1.  - прибор управления дозатором; 2 - прибор, регистрирующий отклонение производительности; 3 - прибор контроля нагрузки на ленте; 4 - приборы защиты электропривода, управления и блокировки; 5 - прибор контроля питания из сети; 6 - сигнализатор повреждений; 7 - измерительный контур; 8 -  усилитель; 9 - выходной контур; 10 - интегрирующее устройство; 11 - усилитель; 12 - регулятор транзисторный; 13 - электрический сервомеханизм; 14 - преобразователь числа оборотов; 15 - взвешивающее устройство; 16 - точки измерения для определения повреждения

1.2 Конвейерные весы

Конвейерные весы марки 1954 АВ10-630 рассчитаны на взвешивание материала с насыпным весом 0,5-3,5 т/м3, максимальной крупностью кусков до 150 мм, влажностью до 30 % и температурой не более 70°С.

Таблица 2

Технические характеристики конвейерных  весов

Предел допускаемой погрешности

±1,0%

Наименьший предел взвешивания

1,0 Н от наибольшей

линейной плотности

Диапазон измерения линейных плотностей  

20-100%

Угол наклона конвейера (максимальный)

20°

Скорость ленты конвейера

0,5-2,5 м/с

Расстояние от установки до вторичного прибора

Не более 800 м

Типоразмерный ряд конвейерных весов  включает 13 типов весов для лент шириной 800-1600 мм и позволяет взвешивать материал с наибольшей линейной плотностью до 5000 кг/м .

На рис. 3 изображен общий вид механической части конвейерных весов 1954 АВ10-630, который представляет собой жесткую раму 1 сварной конструкции, на которой закреплены две неподвижные роликоопоры 2. В центральной части рамы установлена весовая роликоопора 3, включающая ролики и систему весовых рычагов 4. На весовых рычагах установлены неподвижный груз 5 и подвижный груз 6.

С целью проверки и настройки весов на весовом рычаге имеется подвеска 7 для установки поверочных гирь. Весовая роликоопора с одной стороны опирается на стойку 8, а с другой на преобразователь тензометрический  9.    

Усилие от весовой роликоопоры через консольно установленную раму передается на преобразователь силы, который в зависимости от величины номинальной линейной плотности может устанавливаться с соотношением плеч рычагов 1:1; 1:1,6; 1:2; 1:1,25.

Преобразователь перемещения ленты располагается под лентой конвейера и состоит из приводного ролика, редуктора и тахогенератора ТМГ-ЗОП, установленных на жестком основании. Для исключения проскальзывания ленты на ролике установлены резиновые кольца.

               А-А

                     

Рис. 3. Общий вид механической части конвейерных весов:

1 -  рама; 2 - роликоопоры неподвижные; 3 -  роликоопора весовая; 4 - система весовых рычагов; 5 - груз неподвижный; 6 - груз подвижный; 7 - подвеска; 8- стойка; 9 -  преобразователь тензометрический (месдоза)

При работе весов напряжение постоянного тока, пропорциональное скорости ленты, снимаемое с тахогенератора через резисторы, подается в качестве питания на тензорезисторный преобразователь силы, где происходит умножение напряжения, пропорционального скорости, на коэффициент, величина которого пропорциональна усилию, действующему на преобразователь силы. Сигнал с преобразователя силы в виде напряжения постоянного тока поступает на вход усилителя, где преобразуется в ток 0-5 мА с дальнейшей выдачей сигналов в виде частоты на счетчик и сумматор.

Блок-схема управления весами, за исключением приборов управления и регулирования скорости двигателя, аналогична блок-схеме весодозаторов (см. рис. 2).

Ведущими зарубежными фирмами ФРГ ("Шенк", "Эймко"), США ("Меррик"), Швейцарии ("Хасслер")  изготавливаются весодозаторы и конвейерные весы с аналогичными конструктивными решениями и параметрами.

1.3 Эксплуатация оборудования для взвешивания и дозирования

Оборудование предназначено для работы в длительном непрерывном режиме, фонд рабочего времени 7920 ч.

Весодозаторы

Пуск в работу осуществляется в следующей последовательности: подаются световой и звуковой сигналы о начале работы; включаются транспортные устройства за дозатором; включается в работу транспортер конвейера взвешивающего устройства;

включается в работу питающее устройство, в зависимости от уровня материала во взвешивающем бункере;

остановка весодозатора осуществляется в обратной последовательности.

Техническое обслуживание и наблюдение во время работы: состояние поверхности барабанов и роликов, натяжение ленты — визуально, на ощупь;

наличие шума и стука в редукторе, в подшипниках, цепной передаче -на слух;

вибрация подшипников - на ощупь;

нагрев редуктора и подшипников — на ощупь, кратковременным прикосновением руки;

пробуксовка ленты на барабанах — визуально;

шум и стук в ячейковом питателе — на слух (обрыв лопастей, попадание посторонних предметов);

течь смазочных материалов из уплотнений - не допускается;

количество дозируемого материала — датчиком и счетчиком массы материала (показывающим и записывающим);

регулирование количества материала — изменением скорости ленты;

отсутствие дозируемого материала — датчиком веса и световым (звуковым) сигналом.

Конвейерные весы

Пуск в работу и остановка осуществляются включением и отключением движения конвейера, где установлены весы.

Техническое обслуживание и наблюдение во время работы: состояние поверхности роликов и натяжение ленты — визуально, на ощупь;

наличие шума и стука в подшипниках — на слух; вибрация и температура подшипников — на ощупь;

количество материала на ленте датчиком веса и счетчиком (показывающим и записывающим).

Регулировка (настройка) взвешивающих устройств дозаторов и весов производится при помощи контрольных гирь и настройки датчика массы.

1.4 Расчет параметров весодозатора

Ленточный конвейер взвешивающего устройства

Необходимая скорость, м/с, ленты взвешивающего устройства

(1)

где Q   заданная (максимальная) производительность, т/ч; F  площадь сечения материала на ленте, м2;   насыпная масса материала, т/м3.

     (2)

где В ширина конвейерной ленты питателя, м, определяется из условия принятой предельной скорости питателя, обеспечивающей качество взвешивания.

     (3)

где Н высота борта, м; 0,9 коэффициент запаса по высоте слоя материала; v скорость, для взвешивающих устройств принимается не более 2,5 м/с.

Мощность электродвигателя, кВт, привода конвейера

  (4)

где Р тяговое усилие коквейера, Н;    к.п.д. приводного барабана.

(5)

где w - коэффициент сопротивления, принимается равным 0,04 ; L  длина конвейера, м; qм — масса материала на ленте, кг/м; qд -масса движущихся частей конвейера, кг/м, в зависимости от принятого типоразмера конвейера определяется по нормалям [6]; т1 т2, т3, m4 - коэффициент, соответственно учитывающий длину конвейера, прямолинейность конвейера, расположение привода, расположение натяжной станции.

Для принятых конструктивных решений дозатора значения коэффициентов принимаются равными: тх = 1,5; т2 = 1,0; т3 =1,0; т4 = 1,0.

(6)

где   - коэффициент сопротивления барабана, находится в пределах 0,030,05 ; К - коэффициент, учитывающий угол обхвата и состояние поверхности барабана, принимается равным 1,5 .

1.5 Расчет параметров ячейкового питателя

Производительность, т/ч, питателя

(7)

где z — число отсеков ротора, шт.; F — площадь отсека, м2; l  длина отсека, м; п — частота вращения ротора питателя, .мин"1; i  коэффициент производительности питателя, для ячейковых питателей принимается равным 0,8 ; насыпная масса материала, т/м3.

При заданной производительности и принятых конструктивных параметрах питателя определяется частота вращения ротора питателя

(8)

Площадь отсека

(9)

где r  радиус питателя, м;  центральный угол ячейки, град.

Мощность, кВт, электродвигателя привода питателя

(10)

где k3  коэффициент запаса установочной мощности, принимается равным 1,2 ; М крутящий момент на валу питателя, Н.м; η к.п.д. приводного механизма.

(11)

где k1 коэффициент, учитывающий крошение материала, в расчетах принимается равным 1,0 ; Р давление материала на питатель, Па; D  диаметр ротора, м; fсд  коэффициент внутреннего сдвига, принимается равным коэффициенту внутреннего трения материала, fy = 1,0 ; тп собственная масса ротора, кг; d  диаметр цапф ротора, м; fц  коэффициент сопротивления в цапфах, в расчетах принимается равным 0,05.

Давление материала на питатель

(12)

где Kб - коэффициент режима работы бункера, принимается равным 1,0 ; R - гидравлический радиус, м;  -насыпная масса материала, т/м3.

(13)

где F  площадь выпускного отверстия бункера, м2; П периметр выпускного отверстия бункера, м.

Мощность, кВт, электродвигателя привода ленты

                      (14)

где k3  коэффициент запаса, принимается равным 1,1-1,15;   к.п.д. привода; N1  мощность, затрачиваемая на транспортирование материала с лентой, кВт: мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления столба материала бункера, кВт.

       (15)

L  расстояние между центрами барабанов, м.

                                                                       (16)

где G сила активного давления материала на ленту, Н.

                                                                                   (17)

где a  среднее давление материала на ленту, Н/м2.

                                                                           (18)

2.Техника безопасности

Во время проведения занятий студент должен соблюдать технику безопасности с росписью за технику безопасности в кафедральном журнале.

3. Порядок выполнения работы

  1.  Ознакомиться  с целью и задачами работы.
  2.  Изучить теоретическую часть.
  3.  Сделать соответствующие расчеты параметров оборудования.
  4.  Подготовить отчет по работе.

4.Содержание отчета

1. Цель и задачи работы.

2.Назначение и устройство оборудования.

3.Расчет основных параметров.

4. Краткие выводы по работе.

 

5.Контрольные вопросы

1.Основные характеристики весодозаторов, их устройство и принцип работы.

2.Основные характеристики конвейерных весов, их устройство и принцип работы..

3.Условия эксплуатации оборудования для взвешивания и дозирования.

6.Библиографический список

1.А.М. Дальский , Технология конструкционных материалов-М.: Машиностроение, 2003г

2.Тялина Л.Н., Федорова Н.В., Королев А.П. Материаловедение и технология конструкционных материалов: издательство. Тамбовский гос. техн. университет 2006г, 100с


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5714. Расчет грузоподъемного механизма башенного крана 621.5 KB
  Грузоподъемные машины - высокоэффективное средство комплексной механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ. Применение таких машин уменьшает объем использования тяжелых ручных ...
5715. Военный коммунизм и НЭП: две большевистских модели строительства социализма 43.5 KB
  Военный коммунизм и НЭП: две большевистских модели строительства социализма. Военный коммунизм - название внутренней политики Советского государства, проводившейся в 1918 годах во время Гражданской войны. Основной целью было обеспечение го...
5716. Моделирование физических процессов средствами Macromedia Flash технологий 1.15 MB
  Одной из программ открывающей возможности моделирования физических процессов является программа Macromedia Flash. Macromedia Flash была создана сравнительно недавно, но с каждым годом и с каждой новой версией завоевывает все большую популярность. Flash с успехом может быть использована для создания анимационных фильмов и даже для разработки компьютерных игр.
5717. Теплоизоляционная способность тонковолокнистых материалов 84.5 KB
  С древних времен используется теплоизоляционная способность тонковолокнистых материалов, например, хлопковой ваты, шерсти и др. Однако присущие им недостатки - лёгкая воспламеняемость, повышенная гигроскопичность, подверженность гниению...
5718. Біологічно активні речовини 70.5 KB
  Поняття про біологічно активні речовини. Поняття про вітаміни. Російський лікар М.І. Лунін встановив існування і значення вітамінів для життя. Роль вітамінів. Поняття про гормони. Функції гормонів. Ферменти – одна...
5719. Строительство конструкции со стенами ручной кладки в городе Калининград 156.5 KB
  Введение. В условиях современного строительства производится возведение зданий из кирпича. По мнению многих специалистов, древнейший строительный материал кирпич остаётся непревзойдённым по степени долговечности и качеству создаваемой от...
5720. Общая энергетика. Энергетические ресурсы земли и их использование 7.18 MB
  В учебном пособии излагаются общие вопросы энергетики, характеризующие структуру топливно-энергетического комплекса и основные показатели единой энергетической системы России. Дана общая характеристика тепловых, атомных и гидравлических электростанц...
5721. Фізична реабілітація дітей при хронічному пієлонефриті на поліклінічному етапі лікування 239.5 KB
  Хронічний пієлонефрит – неспецифічне інфекційно-запальне захворювання нирок, при якому до процесу залучаються ниркова балія, чашечки і паренхіма нирки з поразкою в першу чергу і в основному її проміжній тканині.
5722. Индуктивные измерительные устройства для линейных измерений 480 KB
  В современном производстве все большую роль играют технические измерения. В современной технике производственных измерений наибольшую долю занимают электронные измерительные устройства для линейных измерений. Среди последних наибольшее р...