Проектирование технологической линии по производству конструкций для каркасного домостроения в составе завода ЖБИ - Диплом, АС

Содержание

Ведение

1 Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

1.2 Технико - экономическое обоснование проектирования

1.3 Конструктивно-технологическая характеристика и номенклатура выпускаемой продукции

2 Технологическая часть

2.1 Режим работы предприятия

2.2 Производственная годовая программа

2.3 Выбор сырья, основных материалов и полуфабрикатов для

производства изделий

2.4 Выбор способа производства изделий

2.5 Технико - экономическое обоснование способа производства

2.6 Технологическая схема производственного процесса

2.7 Ведомость основного оборудования

2.8 Составление материального баланса предприятия

2.9 Определение потребности в бетонной смеси

2.10 Проектирование бетоносмесительного отделения

2.11 Проектирование складов заполнителей, цемента, готовой продукции

2.12 Расчет длительности элементных операций

2.13 Обоснование потребности в производственных площадях

2.14 Пооперационный контроль и контроль качества готовой продукции

2.15 Организация производственного процесса

3 Теплотехническая часть

3.1 Тепловая обработка сборных железобетонных изделий

3.2 Параметры тепловой обработки

3.3 Характеристика базового изделия

3.4 Конструктивные особенности тепловой установки и принципы организации ее теплостнабжения

3.5 Технологический расчет

3.6 Теплотехнический расчет

3.7 Гидравлический расчет

4 Автоматизация производства

4.1 Сущность и задачи автоматизации на предприятиях строительной индустрии

4.2 Автоматизация процессов производства железобетонных ригелей

4.3 Эффективность внедрения автоматизации

5 Архитектурно-строительная часть

5.1 Природно - климатические условия

5.2 Решения генерального плана

5.3 Архитектурно-планировочные решения

5.4 Объемно-планировочные решения производственного корпуса

5.5 Объемно-планировочные решения бытовых помещений

5.6 Инженерное оборудование зданий

5.7 Выбор светопрозрачных конструкций

5.8 Вентиляция

5.9 Благоустройство

5.10 Технико - экономические показатели генерального плана

6 Научная часть

6.1 Аспекты гидромеханохимической активации

6.2 Результаты испытания образцов приготовленных с использованием гидромеханической активации

6.3 Результаты испытания образцов приготовленных с использованием гидромеханохимической активации

6.4 Результаты испытания бетонных образцов

7 Экономическая часть

7.1 Расчёт удельных капитальных вложений

7.2 Определение себестоимости продукции

7.3 Обоснование целесообразности строительства

7.4 Расчёт технико - экономических показателей

8 Экология

8.1 Краткая характеристика физико - географических и климатических

условий района

8.2 Характеристика района расположения предприятия по уровню

загрязнения атмосферы

8.3 Краткая характеристика технологии производства

8.4 Источники воздействия на окружающую среду

9 Безопасность жизнедеятельности

9.1 Общая характеристика технологического процесса

9.2 Обеспечение защиты работников от воздействия вредных производственных факторов

9.3 Мероприятия по охране труда

9.4 Профилактика ЧС и защита в ЧС

Вывод

Литература

2.1 Режим работы предприятия

Предприятие работает 300 суток в году (нерабочие дни: праздничные - 12, выходные (воскресение) - 53) при двухсменном режиме, продолжительность смены 8 часов. Ремонт и техническое обслуживание оборудования производится в субботу во вторую смену.

Режим работы составляет:

• формовочного цеха 2 смены;

• тепловой обработки 3 смены;

• приём сырья и материалов ж/д транспортом 3 смены;

• бетоносмесительного цеха 2 смены;

• вспомогательных цехов 3 смены.

3 теплотехническая часть

3.1 Тепловая обработка сборных железобетонных изделий

Одной из составных частей строительной индустрии является тепловая обработка, на которую затрачивается около 30% стоимости производства строительных материалов и изделий. Кроме того, тепловая обработка потребляет около 80% от расходуемых на весь производственный цикл топливных и энергетических ресурсов. Таким образом, создание экономных тепловых процессов позволяющих получать изделия отличного качества с минимальными затратами топлива и электроэнергии, даст возможность существенно снизить капиталовложения в сферу строительства.

Тепловую обработку строительных материалов и изделий целесообразно рассматривать в двух аспектах. С одной стороны необходимо проанализировать пути превращения сырьевых материалов в готовую продукцию или полуфабрикат в процессе тепловой обработки - эта задача сугубо технологическая. С другой стороны, необходимо рассмотреть работу тепловых установок, которая определяется законами теплотехники.

Сущность тепловой обработки состоит в том, что при повышении температуры до 60оС скорость реакции гидратации вяжущих веществ увеличивается, происходят физико - химические превращения, формируется структура, идут процессы тепло - и массопереноса, возникает напряженное состояние.

При подъеме температуры и в начале изотермического прогрева температура в изделии более низкая, чем окружающей среды и наружные более нагретые его слои увеличиваются в объеме в большей степени, чем внутренние. В этот период, особенно при быстром подъеме температуры, в бетоне возникают значительные напряжения и образуются трещины и нарушается контакт между цементным камнем и заполнителем.

При снижении температуры температура бетона будет выше, чем в окружающей среде и начинается движение в нем нагретого воздуха к открытой поверхности изделия, а также миграция из глубинных слоев бетона влаги с интенсивным ее испарением.

Учитывая вышеперечисленные процессы, происходящие в бетоне, подвергаемом тепловой обработке, необходимы оптимизированные режимы прогрева. Свойства строительных материалов во многом определяются используемым режимом тепловой обработки, видом и характером работы заводских тепловых установок, их конструктивными и эксплуатационными характеристиками.

Тепловая обработка оценивается по прочности, достигнутой ко времени ее окончания в процентах от прочности такого же бетона в 28 - суточном возрасте нормального твердения и по сравнительной прочности в 28 - суточном возрасте бетона, прошедшего тепловую обработку и в последующем нормально твердеющего, и такого же бетона, который тепловой обработке не подвергался. Эффективность такой обработки зависит от выбора исходных материалов и состава бетона, а также от принятого режима обработки.

4 автоматизация производства

4.1 Сущность и задачи автоматизации на предприятиях строительной индустрии

Эффективность управления производством в современных условиях в значительной мере определяется наличием методов и технических средств управления качеством продукции на всех стадиях технологического процесса. Задачи управления качеством продукции, оптимизации технологических процессов решаются на базе комплексной автоматизации производства, широкого внедрения систем и средств автоматизации.

Одним из основных условий успешного решения задач автоматизации производства является обеспечение систем автоматического управления технологическими средствами оперативного автоматического контроля параметровхарактеристикпроцессов – физических, химических и других величин.

Автоматизация, как качественно новый этап производственного процесса, характеризуется, прежде всего, освобождением человека от функций непосредственного контроля и управления. Она обеспечивает осуществление наиболее передовых технологических процессов, а также оптимальное использование сырья, энергии и оборудования для длстижения заданных параметров качества выпускаемой продукции.

Задача автоматического управления заключается в осуществлении воздействия на ход технологического процесса. Эти воздействия направленв на поддержание определенных режимов или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с целью управления.

Качество управления характеризуется технико-экономическим показателем, которым может служить себестоимость продукта, производительность процесса и т. д.

При пректировании мероприятий, связанных с автоматизацией процессов, всю технологическую линию следует рассматривать как единую взаимосвязанную систему, которая должна обеспечивать выполнение отдельных операций и технологического процесса.

Основной задачей системы автоматического контроля является измерение параметров объекта управления и сравнение текущих с допустимыми значениями, регистрация значений параметров и их текущих отклонений от задания (установки), сигнализация аварийных и ненормальных ситуаций.

При правильной разработке автоматизированной системы управления производством (АСУП) представляется возможность улучшения качественных показателей работы предприятия: прибыль предприятия возрастает до 15% за счет лучшей организации производства; производительность труда увеличивается как минимум на 20% за счет уменьшения простоев рабочих мощностей. Помимо этого, достигается экономия капитальных затрат за счет увеличения объемов производства на тех же площадях.

4.2 Автоматизация процессов производства железобетонных ригелей

4.2.1 Автоматизация учета поставок исходных материалов

Поставки сырья на бетонном заводе осуществляются в основном железнодорожным транспортом. В связи с этим необходимо осуществлять автоматизированный учет массы каждого вагона до и после его разгрузки, а также фиксировать скммарное поступление по каждому материалу в отдельности за весь период поставки.

Современные автоматизированные системы взвешивания вагонов Carl Schenck (Германия) позволяют регестрировать их массу динамично в движении без расцепки. Железнодорожные весы DFS100 не имеют специальной платформы, грузоподъемным устройством является участок рельсового пути длиной 25 м, уложенный на обычный путевой балласт, с прикрепленными к рельсам тензорезисторными силоизмерительными преобразователями. В результате измерений регистрируются следующие данные: номер вагона, число осей, нагрузка на каждую ось, масса вагона, соотношение нагрузок на левую и правую стороны вагона, контролируется возможная перегрузка. Далее после разгрузки вагоны взвешиваются вторично (в обратном порядке).

Максимальная погрешность измерения 2,5% при скорости прохождения вагонов до 80 км/ч и 0,5% при скорости не более 15 км/ч. Диапазон рабочих температур в месте размещения преобразователей от минус 20 до плюс 50Со.

4.2.3 Описание схемы автоматизации адресной подачи бетона

Система адресной подачи бетона предназначена для транспортирования (подачи) бетона от бетонорастворных узлов (БСУ) к местам потребления.

Адресная подача бетона позволяет значительно сократить технологическое время подачи бетона на рабочее место, полностью исключить простой из-за несвоевременного подвоза последнего, что крайне необходимо при формовании железобетонных изделий способом непрерывного формования. При использовании линии адресной подачи бетона сокращается или полностью исключается потребность использования грузоподъемных кранов в доставке или перегрузке бункеров с бетоном.

Управление процессом адресной подачи осуществляется в операторной БСУ.

Бетон заказывается в БСУ через панель заказа Skakoflex, расположенную вблизи места формовки. На сенсорной панели оператора Simatic TP270 (Siemens) отражаются параметры заказа (марка, количество) бетона.

При подтверждении заказа оператором, бетоновозная тележка Elematic (V=3 м3), из пролета по рельсовому пути, проложенному через колонны, отъезжает в зону загрузки бетона.

Транспортая бадья оснащена системой контроля скорости. Основную часть пути бетоновоз перемещается со скоростью 3,4 м/с. При подходе к месту рагрузки/выгрузки бетона скоростемер VCA20 с помощью системы торможения САУТЦМ/485 снижает скорость до 0,3 - 0,5 м/с.

Перемещение тележки контролируется датчиком контакта СТЕХ48, который установлен под бетоносмесителем.

Сигнал с датчика подается на контроллер Simatic S7300 и через блок ручного управления и пускатель бесконтактный, контролирует работу двигателя бетоновоза и задвижки бетоносмесителя. При замыкании контакта тележка останавливается и начинается загрузка в нее бетона. Датчик уровня АД204(И) (минимальное значение– 0,2 м, максимальное – 2,1 м) подает сигнал на контроллер Simatic S7300, где он сравнивается с установками и поступает на блок ручного управления и на бесконтактный пускатель – задвижка подачи бетона закрывается, двигатель шатла включается и он отправляется в пролет к месту формования.

Транспортная бетоновозная тележка подвозит бетон к портальному бетоноукладчику и с помощью системы контроля пройденного расстояния и скоростемера VCA20 снижает скорость до 0,3 м/с. При пересечении луча лазерного бесконтактного датчика положения DL 60 (время отклика 130 мс, контроль ± 3мм), расположенного на портале, шатл останавливается на уровне бункера бетоноукладчика, тем самым отслеживая ход портала. При отсутствии бетона в бункере промежуточного дозаторанакопителя, бункер отъезжает в зону загрузки бетона с бетоновозной тележки линии адресной подачи. Перемещение бункера контролируется датчиком контакта СТЕХ48. При замыкании контакта люк шатла открывается и бетон закружается в бункер дозатора-накопителя.

Выдав весь объем бетона, транспортная бетоновозная тележка отъезжает в БСУ за очередной порцией.

4.2.4 Описание схемы автоматизации процесса тепловой обработки ригелей

Одним из важнейших технологических процессов в производстве сборного железобетона является тепловая обработка, обеспечивающая ускоренное твердение отформованных бетонных изделий в специальных теплоагрегатах. Основная цель автоматического контроля и управления этим процессо заключается в соблюдении заданных режимов твердения бетона при минимальном расходе энергоресурсов.

Процесс тепловой обработки изделий на стенде представляет собой сложную многостадийную операцию, требующую четкого выполнения утвержденной технологии.

При автоматизации тепловой обработки наиболее совершенным является программное регулирование температуры стенда с контролем за степенью твердения бетона в процессе прогрева.

При завершении процесса формования срабатывает реле времени РЭВ201, которое через микропроцессор подает сигнал на исполнительную аппаратуру клапана подачи воды. Для дистанционного контроля и регистрации расхода воды, её температуры и давления на магистральном трубопроводе установлены датчик температуры ТСП М243, датчик расхода Метран100ДД и датчик давления Метран100ДИ. Контролируется температура воды выходящей из системы (80Со), температура в середине, в конце и в начале стенда. В завершении тепловой обработки производится проверка качества радиационным датчиком ПРИЗ, сигнал поступает на измеритель прочности бетона ИПСМГ4.

4.3 Эффективность внедрения автоматизации

Успешное решение задач автоматизации и широкое внедрение современных методов контроля и систем управления качеством изделий из бетона и железобетона позволяет значительно повысить общий уровень строительства и промышленности железобетона, обеспечить высокую эффективность применения и производства бетонных изделий.

Стабильность качества бетона позволяет обеспечить снижение расчетного коэффициента запаса прочности конструкции и сооружения в целом и, следовательно, повышение технико-экономической эффективности применения железобетона.

В результате предложенных в данном разделе дипломного проекта схем автоматизации уменьшаются трудозатраты на 75%, увеличиваются технико-экономические показатели на 30%, высвобождаются единицы обслуживающего персонала, повышается безопасность труда и качество готовой продукции.

Чертежи.dwg

Чистка и смазка стенда
ляционным материалом
Функционально-технологическая схема принятая
производства пустотных плит перекрытия
Установка заклодных
Перемещение на следую-
Повышение эффективности производства
многопустотных плит перекрытия
Схема теплоснабжения стендовой линии
Режим тепловой обработки
Схема прокладки трубопровода
труба стальная 102х4
Конструктивный чертеж
домостроения в составе завода ЖБИ
производству конструкций для каркасного
69355-270106-ДП-2009
Технологическая часть
предварительно напряженного
Проектирование технологической линии по
План цеха (2 вариант) М 1:100
План цеха по производству конструкций для каркасного домостроения (2 вариант)
Портальный бетоноукладчик
Бухтодержатели канатной арматуры
Посты подключения эл.энергии к подвижному оборудованию
Катушка изотермического чехла
Гидродомкрат групповой натяжки канатов
Пост мойки оборудования
Многофункциональная машина
Бетоновоз адресной подачи бетона
Стеллаж для хранения формооснастки
Тележка катушки изотермического чехла
Ведомость расхода стали на элемент
Гнутый стержень ГС-1п
Петля монтажная П-2п
Напрягаемая арматура
ГОСТ 14098- 91-К1-Кm
План цеха (1 вариант) М 1:100
Пост выдержки изделий
Стеллаж для хранения отсекателей
План цеха по производству конструкций для каркасного домостроения (1 вариант)
Поперечный разрез стенда
Труба ø 102 х 4 ГОСТ 10704-91
Теплоизоляционный слой
предохранительный кл.
Теплотехническая часть
напряженной арматуры
щую дорожку многофункцио-
Расстановка сердечников
Перемещение на следующую
Установка гнутых арматур-
Функционально-технологическая схема производства
предварительнонапряженных ригелей
Укладка бетонной смеси
Установка закладных
Условные обозначения
Функциональная технологическая
схема производства предвари-
тельнонапряженных ригелей
Функциональная схема
автоматизации бетоносмеси-
БСУ N409-28-38 М 1:50
Схема генерального плана М1:1000
Влияние гидромеханохимической
Научно-исследовательская
Минераловатнаяплита толщ. 300мм
Щебень втопленный в битумную мастику
слоя рубероида на битумной мастике
Цементно-песчаный раствор М150 толщ. 150мм
Вариантные компановочные решения внедрения комплекса для гидромеханохимической
Функциональная схема автоматизации бетоносмесительного отделения
Задвижка автоматическая
Двигатель асинхронный
Бетоносмеситель MSO 3000
Смеситель высокоскоростной
Эксперементальное обоснование внедрения в технологию приготовления бетона
Состав цементно-песчаных
бездобавочных растворов
- активация 45 секунд
Влияние гидромеханической
активации на кинетику
растворов с полифункциональными
гидромеханохимической активации
- Активация+Мурапласт ФК22
- Активация+Мурапласт ФК63
- Активация+Мурапласт ФК48
Состав бетонных смесей
активации на прочность
Влияние гидромеханохимической активации
Годовой объем производства в натуральном выражении в стоимостном выражении
Удельные капитальные вложения на единицу производственной мощности
Себестоимость единицы продукции
Годовая прибыль от реализации продукции
Рентабельность продукции
Годовая выработка в натуральном выражении одного рабочего
Трудоемкость единицы продукции
Среднегодовая заработная плата: одного рабочего
Срок окупаемости капитальных вложений
Объем продукции с 1м производственной площади цеха
Чистая приведенная стоимость NPV
Индекс прибыльности PI
Технико - экономические показатели проектирования технологической линии
Технико -экономичес -
активации на свойства
Генерадльный план завода по производству железо-
производству высокопрочных
69355-270106-КП-2009
Генеральный план завода по
железобетонных изделий;
Расшифровка обозначения
Ограждение территории с воротами
Автомобильная дорога
Железнодорожная ветка
Административно-бытовой корпус
Слесарныйстолярный цех
Ремонтно-механический цех
Производственный корпус
Бетоносмесительный цех
Отделение очистки воздуха
Контрольно-пропускной пункт 1
Крытая площадка разгрузки
Контрольно-пропускной пункт 2
Контрольно-пропускной пункт 3
автомобильной дорогой
открытыми складами и площадками
зданиями и сооружениями
Площадь земельного участка
Наименование показателей
Коэффициент использования территории
Проектирование завода по производсту высокопрочных ЖБИ
бетонных изделий повышенной прочности
Схема генерального плана
Коэффициент использования
Схема генерального плана завода по производству конструкций для каркасного
Гидроизоляционный слой
План цеха (1 вариант)
План цеха (2 вариант)
Функциональная схема производства
Организация производственного процесса
Конструктивный чертеж предварительно
Варианты проектирования БСУ
Автоматизация бетоносмесительного отделения
Экспериментальное обоснование внедрения в
Технико-экономические показатели
напряженного ригеля Р4.120
технологию гидромеханохимической активации
адресная подача бетона от БСУ
линии вывозной тележки
Пост мойки бетоноукладчика
Многооперационная машина
Хранение съемных бортов
-х вальный бетоносмеситель MSO 1500
Ленточный питатель заполнителей
Секторный люк для загрузки заполнителей
Указатель нижнего уровня
План цеха по производству высокопрочных ЖБИ
69355-270106-КП-2009
линия вывозной тележки
План цкха (2 вариант) М 1:100
по производству конструкций для каркасного домостроения
Двухвальный смеситель MSO 3000
Секторный люк для загрузки песка
Ленточный питатель подачи щебня
активации в технологический процесс приготовления бетонной смеси
БCO по типовому проету N409-28-38
Производитель- ность
Организация процесса производства предварительно напряженных ригелей
Пооперационный график технологического процесса
Рабочий 4 разряда (2)
раздвижка сердечников
Суточный график изготовления ригелей
подъем температуры до 60С
изотермическая выдержка при t=60С
- циклограмма работы бетоноукладчика 2 - циклограмма работы многофункциональной машины 3 - циклограмма работы кранового оборудования 4 - циклограмма работы адресной подачи i-4800
- циклограмма работы гидродомкрата групповой натяжки канатов 6 - циклограмма работы устройства раскладки изотермического чехла
Циклограмма работы оборудования
Номенклатура выпускаемой продукции
Ригели с предварительно напряженной арматурой
Колонны с ненапряженной арматурой