Завод по производству плитки и бордюра

Введение

Благоустройству территории городских площадей, парковых зон, приусадебных участков стали уделять все больше внимания. Наибольший интерес к этой области проявляется со стороны владельцев и строителей коттеджей, усадеб и загородных домов.

Высококачественные элементы мощения все больше завоевывают потребительский рынок. Спрос на такие изделия постоянно растет. Сегодня на этом рынке предлагаются различные материалы для мощения: брусчатка из натурального камня, бетонная брусчатка полусухого вибропресования, бетонные плитки и брусчатка, изготовленные методом вибролитья.

С возможностью сочетать различные элементы для мощения дорожек, площадок для отдыха на своем загородном участке с садовыми и декоративными растениями появилась потребность создавать вокруг дома великолепные живые уголки в саду, аккуратно уложенные каменные тропинки и площадки. Дорожки выполняют ряд важнейших функций: вопервых, естественно, по дорожкам ходят – это удобство трудно переоценить, так как в этом случае не пачкается обувь, человек избавляется от размытых тропинок, грязи и глины; вовторых, дорожкам отводится роль зрительного зонирования и структуризации сада, особенно если при устройстве использовать плитку – тротуарную, декоративную или из природного камня.

Известно, что первостепенное значение для дорожного покрытия имеют показатели прочности и морозостойкости (долговечности) материала, из которого это покрытие изготовлено. Общепризнанным лидером среди дорожных материалов по этим показателям является природный гранит. Гранитные мостовые – это, прежде всего, прочность (более 90 МПа на сжатие) и долговечность. Проблема только в одном – как обеспечить материалом для таких мостовых огромные современные потребности в дорожном строительстве и при этом сделать его предельно доступным по цене.

Одним из путей решения этой проблемы стало создание искусственного камня – бетонной брусчатки. На сегодняшний день предлагаются различные бетонные элементы мощения. За счет низкой стоимости изделий и высокой производительности линий лидирующее место в мире по объему производства занял способ полусухого вибропрессования. В то же время этот способ не позволяет обеспечить высокую (F500 и более) морозостойкость вибропресованного бетона, а значит вопрос о долговечности дорожных покрытий из такого материала не решен.

Проблема в самой основе данного метода. Полусухая бетонная смесь, даже подверженная гиперпрессованию, не отличается плотной структурой. Бетон после твердения имеет развитую направленную пористость, что приводит к его повышенному водопоглощению и как следствие – к снижению морозостойкости.

Второй способ – вибролитьевая технология. За счет повышенного водоцементного отношения (по сравнению с полусухим формованием) она позволяет достигать более качественного уплотнения бетонной смеси литьем без прессования. Но одновременно с увеличением водоцементного отношения снижаются и прочностные показатели бетона. С другой стороны, лишняя, механически связанная вода, не участвующая в процессах гидратации цемента, при высыхании бетона создает дополнительную направленную пористость, приводящую к увеличению водопоглощения бетона, что в свою очередь снижает его морозостойкость и долговечность [52].

В данном дипломном проектировании разработан завод по производству высококачественных элементов дорожного мощения.

Экологические показатели

Из года в год меняется облик города: озеленяются улицы, появляются новые постройки. С 2001 года администрация района особое внимание уделяет благоустройству Жуковки. Центральные тротуары выложены современной тротуарной плиткой. Оформлены два фонтана на улице Почтовой, где любят отдыхать горожане. На проезжей части улиц обновлено асфальтное покрытие. Радуют жителей красиво оформленные клумбы и газоны.

Жуковка принимала участие в конкурсе «Самый благоустроенный город России в 2002 году» и вошла в десятку лучших городов России. По итогам конкурса она награждена Почетным дипломом Госстроя России.

На территории района расположились санаторий «Жуковский», детский тубсанаторий, санаторный детский дом для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, в котором на государственном обеспечении находятся 320 детей, школаинтернат, дом-интернат для престарелых и инвалидов, детские оздоровительные лагеря, туристические базы [3].

При проектировании предприятия для производства элементов дорожного мощения необходимо решить вопросы экологической безопасности и инженерной защиты окружающей среды.

С целью решения основных экологических проблем необходимо изложить следующие основные положения:

- размещение проектируемого предприятия по экологическим признакам.

Площадка для строительных работ должна выбираться с учетом климатической характеристики и рельефа местности, прямого солнечного излучения и естественного проветривания, а также рассеивание в атмосфере производственных выбросов. Предприятие не должно располагаться с наветренной стороны для ветров преобладающего направления по отношению к жилой застройки;

- предотвращение загрязнения воздуха.

На проектируемом предприятии необходимо соблюдать санитарные нормы. Рекомендуется использовать два направления предотвращения загрязнения воздуха промышленными выбросами: первое – очистка воздуха непосредственно на предприятии с помощью пыле- и газоочистительных установок, второе – создание таких процессов и технологий которые в максимальной степени способствовали созданию безотходных технологий;

- предохранение загрязнения природных вод.

При технологическом проектировании необходимо создавать замкнутые водооборотные циклы. При хранении, транспортировки и использовании материалов недопустимо загрязнение почвы, снега и воды, что в конечном итоге приведет к загрязнению водного бассейна;

- охрана почв и рекультивация земель.

Важной задачей является не только сохранение сельскохозяйственных угодий, но и возвращение использованных земель путем их рекультивации. Исходное сырье получают путем разработки природных месторождений, образуются карьеры трансформирующие рельеф, нарушается течение подземных вод, происходит их загрязнение, возникают провалы и оползни.

Рекомендуется вместо природного сырья максимально использовать отходы и вторичные продукты промышленности.

Весьма полезными мероприятиями, снижающими экологический ущерб, определяющийся образованием промышленных отходов, являются совершенствование технологии производства и строгое соблюдение всех технологических параметров производственных процессов, содержание промышленного оборудования в полной исправности, обезвреживание образующихся отходов, хранение отходов в специальных хранилищах, предотвращающих попадание вредных веществ в воздушную и водную среды.

Оснащение промышленных предприятий соответствующими эффективными очистными сооружениями имеет большое значение, и стало теперь основным требованием.

Наиболее эффективным считается извлечение из промышленных отходов вредных веществ, отравляющих атмосферу и водный бассейн, для получения из них химических полезных продуктов.

Наиболее эффективный путь решения проблемы промышленных отходов – создание и широкое применение безотходной технологии. При комплексном использовании сырьевых материалов промышленные отходы одних производств являются сырьем для других. Утилизация отходов позволяет решить задачи охраны окружающей среды, многократно сократить накопление отходов, устранить вредные выбросы в окружающую среду.

Вовлечение промышленных отходов в производство полезного продукта в значительной мере покрывает потребность ряда перерабатывающих отраслей в сырье и сокращается потребление природного сырья. Снижаются расходы на основное производство.

Озеленение территории промышленного предприятия имеет цель уменьшить влияние вредных выделений на предприятии, оздоровление окружающей среды благодаря оптимизации температуры и влажности воздуха, защита от ветров, изоляция отдельных групп наиболее вредных цехов предприятия, создание дополнительной противопожарной преграды, создание для работающих благоустроенных мест для отдыха [11].

Автоматизация производственных процессов

В данном дипломном проектировании объектом автоматизации является процесс дозирования сырьевых материалов для приготовления бетонной смеси.

Автоматизация дозирования сырьевых материалов для приготовления бетонной смеси позволит повысить точность дозирования, а также обеспечивать постоянство качества бетонной смеси при нормированном расходе исходных материалов.

Рассмотрим основные технологические переделы дозаторного отделения и устройства автоматики, обеспечивающие контроль процесса дозирования сырьевых материалов и управление этим процессом.

Заполнители подают со склада по ленточным конвейерам в приемные бункера бетоносмесительного отделения. Специальный распределительный ленточный транспортер надбункерного отделения автоматически распределяет заполнители по двум приемным бункерам. Индикаторы уровня заполнения бункеров осуществляют контроль за наличием материалов, необходимых для приготовления бетона. Дозирование заполнителей осуществляют по последовательной схеме с использованием ленточных питателей и секторных затворов с электромагнитным приводом. Дозирование осуществляют на электронных весах с тензометрическим датчиком. После взвешивания заполнителей доза с помощью распределительного устройства направляется в бетоносмеситель. При необходимости бункера заполнителей могут быть оснащены виброобрушающими устройствами.

Цемент хранится в четырех силосах. Индикаторы уровня заполнения бункеров цемента передают информацию системе автоматики и операторам для управления пневмотранспортом цемента со склада. Система дозирования цемента оснащена пневматическими питателями и виброобрушителями. Для дозирования цемента применяют шнековый питатель. Взвешивание требуемых доз цемента осуществляют с использованием тензометрических датчиков.

Раствор с добавками в бетоносмесительный подают по трубопроводу из отделения приготовления добавок. Для дозирования раствора применяется электронный расходомер и электромагнитный вентиль. После дозирования раствор через распределительный трубопровод поступает в бетоносмеситель.

После того как все сырьевые компоненты отдозированы по массе и объему, включают бетоносмеситель и начинается процесс перемешивания [10].

Описание функциональной и принципиально-электрической

Схемы автоматизации дозирования сырьевых материалов

Процесс дозирования сырьевых материалов осуществляется автоматически. Для дозирования песка и цемента используются весовые дозаторы, для раствора с добавками – расходомеры.

В каждом расходном бункере предусмотрен датчик уровня, который подает сигнал на пульт управления «сколько материала находится в каждом бункере в данный момент».

Теперь рассмотрим сам процесс автоматизации дозирования сырьевых компонентов, функциональная и принципиально-электрическая схема которого представлена на листе 10 формата А1. Проследим работу этих двух схем одновременно.

В качестве исходного состояния принимается: электромагнитные шиберы КЭМ1 и КЭМ2 и вентиль ЭМ1 расходных бункеров закрыты, бункеры заполнены сырьевыми материалами.

В электрическую схему управления дозаторами подается напряжение питания, загорается сигнальное табло HL1 (зеленого цвета). Далее нажимаем кнопку SB1, срабатывает электромагнитный пускатель К4, вследствие чего замыкается размыкающий контакт К4.4, который служит шунтирующим контактом для кнопки SB1, также замыкаются размыкающие контакты К4.1, К4.2 и К4.3.

После того как размыкающие контакты замкнулись, будет протекать электрический ток через электромагнитные клапаны шибера УА1 и УА2 и электромагнитные клапаны вентилей УА3, которые будут находиться в положении, обеспечивающее выгрузку сырьевых материалов, т. е. дозирование компонентов; загораются сигнальные лампы HL2, HL3, HL4, предупреждающие о работе дозаторов.

После того как необходимое количество сырьевых компонентов выгрузилось из расходных бункеров, датчики давления В1 и В2 и расходомер РМ1 подадут сигналы на соответствующие электромагнитные устройства и замыкающие контакты К1.4, К2.4 и К3.4 датчиков разомкнуться. Электромагнитные шиберы КЭМ1 и КЭМ2 и электромагнитный вентиль ЭМ1 вернутся в исходное положение, все замыкающие контакты замкнутся, все размыкающие контакты разомкнутся, сигнальное табло HL2 погаснет, процесс дозирования закончится.

Кнопки SB3, SB4 и SB5 служат для дозирования сырьевых компонентов «вручную».

Кнопка SB2 служит для аварийного размыкания цепи «вручную».

Плавкие предохранители FU1 и FU2 служат для аварийного размыкания цепи (автоматического), например, в случае короткого замыкания.

Выбор аппаратуры управления, сигнализации и защиты

При выборе аппаратуры управления следует учитывать следующие требования:

- номинальные токи аппарату защиты следуют выбирать по возможности наименьшими, но с учетом того, чтобы аппаратура защиты не отключала цепь при кратковременных перегрузках;

- аппаратура управления должна без повреждений выдерживать пусковой ток электроприемника и отключать рабочий ток;

- аппаратура защиты по своей отключающей способности должна соответствовать токам короткого замыкания в начале защищаемого участка;

- отключение защищаемого электроприемника или участка схемы должно производится с наименьшим временем.

8.2.1 Кнопки управления

Кнопки управления применяют для дистанционного управления электрическими аппаратами, а так же для коммутации различных электрических цепей. Выбираем кнопки управления защищенные типа КУ1221, однокнопочные.

8.2.2 Командоаппараты

Командоаппараты предназначен для управления магнитными станциями или магнитными контроллерами. Выбираем командоаппарат серии КА2117 напряжением 220 В и током 4 А.

8.2.3 Магнитный пускатель

Магнитный пускатель служит для пуска и остановки командоаппаратов. Так как сила тока в цепи 16 А выбираем магнитный пускатель типа ПМЕ211 без теплового реле с номинальным током 25 А и напряжением 380 В.

8.2.4 Предохранители

Предохранители предназначены для сетей и отдельных электроприемников от короткого замыкания. Если ток в защищаемой цепи превышает определенное значение, плавкая вставка расплавляется, создавая разрыв цепи. Так как напряжение в цепи 220 В, сила тока 16 А, выбираем предохранитель плавкий типа ПР2 напряжением до 500В, с номинальным током 60 А.

8.2.5 Аппаратура сигнализации

Аппаратура сигнализации предназначена для оповещения персонала о состоянии и ходе технологического процесса, а также об изменениях, проходящих в них. В данном случае выбираем световую сигнализацию. Для напряжения 220 В выбираем лампу типа ЛС53 мощностью 22 Вт, с добавочным сопротивлением 2300 Ом [1].