2. Основні принципи проектування технологічних комплексів

2.1. Способи виробництва виробів

При виготовленні будівельних матеріалів і виробів керамічного, вогнетривкого, силікатного виробництва використовуються різні технологічні способи, обумовлені рядом факторів: вихідними фізико-механічними характеристиками сировинних матеріалів (вологістю, пластичністю, мінералогічним і хімічним складом, міцністю і т. ін.), видом використовуваних паливно-енергетичних ресурсів, номенклатурою продукції, що випускається, та ін.

Спосіб виробництва виробів, у свою чергу, визначає технологічні переділи підприємства, а також типи використовуваного устаткування і режими його роботи.

Наприклад, при виробництві керамічних виробів застосовуються пластичний, напівсухий і шлікерний способи виробництва, що визначають номенклатуру продукції, що випускається, типи використовуваного устаткування і його компонування.

Так, при використанні пластичного способу виробництва виготовляють червону цеглу, керамічні труби (відповідно застосовують стрічкові, комбіновані стрічкові вакуум-преси і вертикальні трубні вакуум-преси); при напівсухому способі - червону цеглу, керамічну плитку та інші вироби (використовують преси колінно-важільного типу); при шлікерному способі виготовляють вироби санітарно-технічного призначення.

Тому, виходячи з завдання до курсового проекту, потужності підприємства, виду продукції, що випускається, необхідно обґрунтовано підійти до вибору того чи іншого способу виробництва .

У випадку вказівки в завданні (у спецчастині) конкретного типу (марки) основного устаткування (наприклад, типу пресового агрегату КРК-125) вибір способу виробництва визначений самим типом агрегату (у даному прикладі - напівсухим способом виробництва).

2.2. Матеріальний баланс виробництва

При виробництві різних видів виробів (будівельної, лицювальної чи вогнетривкої цегли, керамічної плитки, газосилікату, силікатної цегли) використовуються різні вихідні сировинні матеріали: глина, шамот, запіснюючі або пластифікуючі добавки, вапно, пісок і так далі, які, у свою чергу, визначають тип і потужність переробного устаткування і його технологічний взаємозв'язок з іншими агрегатами.

Крім того, для отримання готового виробу (або напівфабрикату, наприклад необпаленої чи неавтоклавованої цегли) з вихідними сировинними матеріалами необхідно виконати ряд попередніх технологічних операцій: дроблення, класифікацію, помел, змішування або термічне зневоднювання (у баштових розпилювальних сушарках), що визначає також вибір того чи іншого типу устаткування.

Для одержання готового виробу витрачається визначена кількість сировинних матеріалів (чи гомогенізованої суміші). З урахуванням даного співвідношення (готовий виріб - т, м², пог. м, тис. шт. і т.п.; матеріал, що витрачається - т, м²) і об’єму продукції, що випускається підприємством, зазначеного в завданні, розраховується матеріальний баланс, що визначає необхідну кількість вихідних матеріалів і надалі - кількість переробних машин і агрегатів.

Конкретні приклади складання матеріального балансу різних виробництв з обліком їхніх специфічних особливостей представлені при підборі основного технологічного устаткування для різних технологічних ліній.

2.3. Підбор основного технологічного устаткування

Підбір основного технологічного устаткування здійснюється після опису технологічної схеми виробництва виробів, указівки переваг і невикористаних резервів.

При описі технологічної лінії, представленої у виді плоского чи просторового зображення технологічного і транспортного устаткування, необхідно вказувати технологічне призначення машин і агрегатів, їхньої марки й основних технічних характеристик. При зображенні схеми стрілки показують не тільки напрямок потоку, але й особливості способу виробництва, коли, наприклад, окремі компоненти шихти обробляються паралельно, з'єднуються в змішувачі, розподіляються між різними формуючими агрегатами. Напрямок технологічного потоку приймається, як правило, зліва праворуч з можливим переносом (при плоскому зображенні) на інший рівень зі зміною напрямку технологічного потоку.

Найбільш наочною є об'ємна схема технологічного процесу, у якій устаткування показане не тільки у визначеній послідовності, але і розташовано відносно один одного з наближеним дотриманням відстаней, витриманих у прийнятому масштабі. Трудомісткість такої схеми більше, ніж плоскої, але цінність її набагато вище.

Особливо варто рекомендувати зображення схеми в об'ємному виконанні при розробці засобів механізації вантажно-розвантажувальних робіт і транспортних операцій, що поєднують велику кількість технологічного устаткування. Така схема, виконана для технологічної лінії з великою кількістю устаткування, дає наочне представлення про типаж використовуваних машин і агрегатів, їхньому взаємному розташуванні і транспортуючих пристроях.

При описі технологічної лінії можлива заміна традиційного устаткування на більш удосконалене устаткування або модернізоване в даному проекті.

При підборі технологічного устаткування необхідно використовувати спеці­альну літературу по проектуванню керамічних і вогнетривких заводів, підприємство з виробництва силікатних виробів.

Кількість основного устаткування визначається розрахунком, а допоміжного - підбирається з технологічних міркувань.

Необхідна кількість основного устаткування визначається по кожному технологічному переділу за формулою

, (1.1)

де Q_р.під. - річний об’єм матеріалу, що переробляється, на даному підприємстві, т/рік; Q_р.обл. - річний об’єм матеріалу, що переробляється на даному устаткуванні, т/рік. Річний обсяг матеріалу, що переробляється на даному устаткуванні

Q_р.обл.=Q_годTk_в (1.2)

де Q_год - годинна продуктивність устаткування, т/год; Т - виробничий фонд робочого часу, год; k_в - коефіцієнт використання устаткування.

Коефіцієнт використання устаткування залежить від типу, призначення устаткування і характеру виробництва. Звичайно приймають k_в=0,7...0,9, причому великі значення приймають для устаткування, зв'язаного з безупинними технологічними процесами, наприклад, для теплотехнічного устаткування (обертових печей, сушильних барабанів і т.д.). Виробничий фонд робочого часу

T=D_рt_змn_зм (1.3)

де D_р - число робочих днів у році; t_зм - тривалість робочої зміни, год; n_зм - число робочих змін у добу.

Розрахунок годинної продуктивності устаткування здійснюється по спеціальній навчальній і довідковій літературі. При цьому використовуються задані значення фізико-механічних характеристик матеріалів: насипної чи об'ємної маси (щільності), коефіцієнтів тертя і т.п.

При відсутності аналітичних формул використовуються емпіричні, або представлені в довідковій літературі технічні характеристики устаткування.

Нестандартне устаткування можна не підбирати.

Результати підрахунків і підбора устаткування необхідно звести в таблицю.