Производство пеностекла

генплан_пеностекло.dwg

- повторяемость ветра
ПРОЕКТ ЗАВОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕНОСТЕКЛА МОЩНОСТЬЮ 15000 КУБ. М. В ГОД В ГОРОДЕ ХАБАРОВСК
Генеральный план предприятия
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕНОСТЕКЛА
Цех рассева и упаковки гравия
Цех производства гравия
Административный корпус
Экспликация к генеральному плану предприятия
Цех производства блочного пеностекла
Распиловочная мастерская
Цех упаковки блочного пеностекла
Склад блочного пеностекла
- Декоративные насаждения
Установки воздухоочистки
Баки с печным топливом

генплан_пеностекло_.dwg

- повторяемость ветра
ПРОЕКТ ЗАВОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕНОСТЕКЛА МОЩНОСТЬЮ 15000 КУБ. М. В ГОД В ГОРОДЕ ХАБАРОВСК
Генеральный план предприятия
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕНОСТЕКЛА
Цех рассева и упаковки гравия
Цех производства гравия
Административный корпус
Экспликация к генеральному плану предприятия
Цех производства блочного пеностекла
Распиловочная мастерская
Цех упаковки блочного пеностекла
Склад блочного пеностекла
- Декоративные насаждения
Установки воздухоочистки
Баки с печным топливом

!!!РАБОТА.docx

Технико-экономическое обоснование проекта 6
1 Общие сведения о выпускаемой продукции 6
2 Выбор номенклатуры обоснование
Технологическое проектирование 13
1 Проектирование номенклатуры продукции 13
2 Обоснование применяемых материалов 17
3 Расчет производственной программы 19
4 Расчет потребности завода в сырье 20
5 Проектирование технологической линии 21
6 Мероприятия по обеспечению
качества продукции 26
7 Мероприятия по охране окружающей среды 30
8 Определение технико-экономических
показателей производства 32
Архитектурно-строительное проектирование 33
1 Анализ условий района проектирования 33
2 Выбор конструктивных решений цеха 35
3 Разработка генплана предприятия 39
Патентные материалы 40
Список использованных источников 44
В настоящее время в связи со стремительно растущими ценами на энергоносители проблема энергосбережения приобретает все большую актуальность. Это касается практически всех сфер жизни экономики и промышленности в том числе и строительства.
Как следствие в современном строительстве наблюдается тенденция расширения применения теплоизоляционных материалов а также ужесточения требований к свойствам и качеству используемых материалов.
Анализ сегодняшнего рынка теплоизоляционных материалов а также опыта их использования показывает что
многие из предлагаемых материалов являются неэффективными и нецелесообразными для применения их в современном строительстве.
Одним из перспективных но малопредставленных на современном российском рынке материалов является пеностекло. Оно лишено большинства недостатков присущих другим изоляционным материалам и обладает редким сочетанием положительных свойств. Если обратиться к опыту зарубежных строительных рынков то пеностекло там заслуженно занимает одно из ведущих мест как универсальный теплоизоляционный материал.
Непростой но безусловно актуальной задачей отечественной строительной индустрии является необходимость наладить собственное производство качественного пеностекла в России поставить его на поток максимально расширить и рационализировать чтобы обеспечить выпуск конкурентоспособной продукции и независимость от зарубежных рынков.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
1 Общие сведения о выпускаемой продукции
Пеностекло (ячеистое стекло газостекло) представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал состоящий из замкнутых стеклянных ячеек как правило имеющих сферическую или гексагональную форму получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя.
Пеностекло обладает комплексом ценных свойств выгодно отличающих его от других теплоизоляционных материалов таких как высокая прочность долговечность химическая и биологическая стойкость негорючесть экологичность низкая теплопроводность и гигроскопичность. Ввиду вышесказанного оно может использоваться в строительстве и жилищно-коммунальном комплексе в качестве универсального теплоизолятора а также в сельском хозяйстве энергетике машиностроении химической и нефтехимических отраслях пищевом бумажном фармацевтическом и других производствах.
Применение пеностекла вместо традиционных теплоизолирующих материалов там где это возможно значительно улучшает технические и эксплуатационные показатели изолирующих конструкций и в конечном счете повышает их экономическую эффективность.
Пеностекло может эффективно применяться даже там где применение других теплоизоляционных материалов затруднено малоэффективно или невозможно.
Сравнивая совокупность свойств пеностекла как изоляционного и изоляционно-конструктивного материала со свойствами материалов традиционно применяемых на данный момент в строительстве и промышленной изоляции можно сделать вывод о безусловной целесообразности его применения.
На данный момент в России в строительстве применяется только импортное дорогостоящее пеностекло и только в капитальных сооружениях высокого класса ответственности.
Основным а возможно единственным недостатком и сдерживающим фактором для широкого распространения применения пеностекла является сложность и высокая стоимость его производства. Отсутствие в России налаженного стабильного и высокотехнологичного производства в требуемых масштабах и невозможность в короткие сроки при ограниченных средствах создать таковое делают пеностекло материалом дефицитным и дорогим. В таких условиях потребитель вынужден исходя из недальновидных но отчасти оправданных экономических соображений использовать другие материалы даже если они не обеспечивают должного уровня и качества их эксплуатации.
На рынке строительных материалов обычно представлены несколько разновидностей пеностекла: плитное теплоизоляционное пеностекло блочное теплоизоляционно-конструкционное пеностекло пеностеклянный гравий пеностеклянный щебень пеностеклянный песок. Также возможен выпуск пеностекла со значительным количеством открытой пористости обладающего хорошими акустическими свойствами. Технология производства и сфера применения этих разновидностей пеностекла несколько отличаются друг от друга.
2 Выбор номенклатуры обоснование мощности предприятия
Организация производства пеностекла – дорогостоящий и технологически сложный процесс требующий основательного подхода комплексной проработки и привлечения значительных инвестиций. В связи с этим наиболее целесообразной является организация производства при которой будет охватываться вся возможная номенклатура пеностеклянных изделий и обеспечиваться требуемая гибкость технологии.
К основным материалам и изделиям на основе пеностекла можно отнести:
- блочное пеностекло
- плитное пеностекло
- скорлупы и фигурные изделия на основе блоков
- пеностеклянный гравий
- пеностеклянный щебень
- пеностеклянный песок
В данной работе будет применен подход при котором технологическая схема предусматривает возможность организации производства всех перечисленных видов продукции однако первоначально проектируется и разрабатывается производство пеностеклянного гравия песка и щебня.
К применению данного подхода побуждает ряд причин экономических технологических и организационных.
Производство качественного блочного и плитного пеностекла по классическим порошковым технологиям осложнено относительно высокими требованиями к исходному сырью значительной чувствительностью к режимам работы печных агрегатов более сложным устройством таких линий большей металлоемкостью. К тому же для обеспечения должного качества зачастую требуется дополнительная обработка изделий. Все вышесказанное справедливо и для фигурных изделий которые к тому же требуют обязательной механической обработки.
Производство же пеностеклянного гравия и сопутствующих материалов напротив менее требовательно к сырьевым материалам более выгодно с энергетической точки зрения менее чувствительно к тепловым режимам вспенивания и отжига не требует специализированных усложненных линий и дополнительного оборудования для обработки практически исключает возможность брака.
Предложенная схема дает возможность отладки производства гранулированного пеностекла коммерциализации производства извлечения прибылей более углубленного изучения промышленных нюансов технологии рыночных перспектив производства и на основе полученного опыта и имеющихся прибылей последующего дооснащения завода цехами изготовления плитного блочного и фигурного пеностекла.
По прогнозам представителей компании «Финпромко» в России к 2010 г. совокупный объем потребления теплоизоляционных материалов по всем отраслям народного хозяйства должен составить около 25-30 млн. м3 в год тогда как сейчас проектные мощности составляют только 17-18 млн. м3. В тоже время по прогнозам Госстроя к 2010 году потребности российского рынка составят: по промышленной изоляции – 20-25 млн. м3 на реконструкцию и строительство нового жилья – 18 млн. м3 для прокладки и модернизации инженерных коммуникаций - до 12 млн. м3. Увеличение объемов строительных работ по возведению новых зданий реконструкции и ремонту старого жилого фонда гарантирует в ближайшем обозримом будущем стабильный и долговременный спрос на теплоизоляционные материалы.
В настоящее время на Дальнем Востоке реализуется ряд Федеральных целевых программ по обеспечению населения жильем например «Доступное жилье». В рамках этих программ ведется значительное государственное финансирование строительства.
По словам Олега Сафронова полномочного представителя президента РФ в Дальневосточном федеральном округе в 2008 году в округе было построено 13 миллиона квадратных метров жилья что почти на 64% больше чем в 2007 году однако для достижения поставленной правительством задачи необходимо увеличить объемы строительства более чем в 6 раз.
Только в Хабаровском крае за период с января по август 2008 года в эксплуатацию ввели 1706 тыс. кв. метров жилья что в 38 раза превышает объемы жилищного строительства за тот же период 2007 года.
Не так давно были внесены изменения в подпрограмму «Развитие Владивостока как центра международного сотрудничества в АТР» ФЦП «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на период до 2013 года». Объём финансирования подпрограммы увеличен на 1101 миллиарда рублей и составляет свыше 662 миллиардов. Расходы федерального бюджета выросли на 36 миллиарда внебюджетных источников – на 1065 миллиарда.
По данным департамента экономики поддержки предпринимательства развития конкуренции инвестиций и контроля подготовки к саммиту АТЭС Приморского края в новую редакцию подпрограммы включено строительство судостроительных верфей «Восток-Раффлз» и «Звезда – DSME» организация скоростного железнодорожного движения между Владивостоком и аэропортом «Кневичи» создание рекреационной зоны на территории «Дальзавода». Также в подпрограмму вошли объекты магистрального газопровода «Сахалин – Хабаровск – Владивосток» строительство сети высоковольтных линий и электроподстанций топливно-заправочного комплекса в аэропорту «Кневичи» инженерного центра на острове Русском.
Все эти данные говорят о значительной оживленности дальневосточного строительного рынка и рынка строительных материалов. Объемы запланированного строительства жилых и нежилых зданий а также капитальных сооружений и темпы роста строительства позволяют прогнозировать ежегодную потребность в сотнях тысяч кубометров высококачественных теплоизоляционных материалов на Дальнем Востоке.
Учитывая с одной стороны исключительные свойства пеностекла как строительного материала с другой стороны его относительно высокую стоимость изначальную нераспространенность на нашем рынке и как следствие возможную непопулярность можно предполагать его рыночные перспективы. Вероятно что доля пеностекла среди других теплоизоляционных материалов будет невысокой порядка 10% однако склонной к росту по мере популяризации и распространению материала.
Также в некоторых других городах России предполагается организация линий по производству пеностекла однако пока все эти линии находятся на проектной или экспериментальной стадии а их планируемая мощность невелика.
На Дальнем Востоке в г. Владивосток построена опытно-промышленная технологическая линия по производству гранулированного пеностекла на основе горных пород и стеклобоя. Промышленный запуск ее отложен в связи с финансовыми затруднениями. Мощность линии должна составить порядка 12 тыс. м3 в год что явно недостаточно для перекрытия потребности всего дальневосточного региона.
Основываясь на описанной выше ситуации и приведенных данных ориентируясь на ограниченные финансовые возможности а также на возможные рыночные трудности принимаем мощность проектируемого в данной работе завода по производству пеностеклянной продукции равной 15000 м3год.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
1 Проектирование номенклатуры продукции
Изготовление сыпучих пеностеклянных материалов требования к изготавливаемым материалам и общую номенклатуру изделий регулируют ТУ 5914-001-73893595-2005.
Эти технические условия распространяются на изделия и материалы из пеностекла изготовленные путем вспенивания в процессе обжига измельченного в порошок стекла и газообразователя при температуре выше 700-800°С предназначенные для устройства теплоизоляции в зданиях и сооружениях с любым влажностным режимом помещений для тепловой изоляции промышленного оборудования при температуре изолируемой поверхности до 400°С для строительства несущих и ограждающих конструкций стен а также в качестве заполнителя для изготовления легких бетонов.
Сыпучие материалы из пеностекла подразделяют на гравий гранулы и песок.
Гравий и гранулы изготовляют следующих основных фракций: до 10 мм от 10 до 20 мм свыше 20 мм.
По согласованию с потребителем допускается изготовление гранул другого фракционного состава.
Гравий и гранулы в зависимости от средней насыпной плотности подразделяют на марки D150 D200 D250 D300 D350 D400 D450 D500 D600.
Допускается по согласованию с потребителем для пористых заполнителей конструкционных легких бетонов классов В20 и выше изготовлять гравий (гранулы) марок D700 D800 D900 и D1000.
Гравий и гранулы в зависимости от марки по прочности подразделяют на марки П20 П25 П35 П50 П75 и П100 приведенные таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Марки по прочности на сжатие для гранул и гравия
Марка по насыпной плотности
Марки по прочности на сжатие
Песок в зависимости от средней насыпной плотности подразделяют на марки от D100 до D1000.
Песок в зависимости от зернового состава подразделяют на группы:
- крупный - от 125 до 50 мм;
- средний - от 016 до 25 мм;
- порошковый - менее 016 мм.
По согласованию с потребителем допускается изготовление песчано-гравийной или песчано-гранульной смеси с наибольшей крупностью зерен до 10 мм.
Условное обозначение материала состоит из названия (гравий гранулы песок) марки по плотности указания фракционного состава гравия (гранул) обозначения группы и класса песка марки гравия (гранул) по плотности.
Пример условного обозначения теплоизоляционного гравия плотностью 250 фракция 20мм: ПГ 250 фракция - 20; гранул плотностью 250:ПЩ 250 песка ПП
Величина насыпной плотности водопоглощение и теплопроводность гравия (гранул) не должна превышать значений указанных в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Характеристики теплоизоляционных материалов
ТеплопроводностьВт(мК)
Водопоглощение % по объему
Примечание. Теплопроводность регламентируется для гравия (гранул) предназначенного для приготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов.
Прочность гравия (гранул) должна соответствовать значениям приведенным в табл. 2.3.
Гравий (гранулы) применяемый для изготовления легкого бетона должен быть морозостойким и обеспечивать заданную марку бетона по морозостойкости. Потеря массы гравия (гранул) после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.
Таблица 2.3 - Прочность гравия и гранул
Прочность при сдавливании в цилиндре МПа(кгсм2)
Гравий гранулы и песок применяемые в качестве заполнителей для армированных легких бетонов должны соответствовать следующим требованиям:
- содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 не должно превышать 1 % по массе
- структура гравия (гранул) должна быть устойчивой против силикатного распада потеря массы при определении стойкости против силикатного распада не должна превышать 5%
- потеря массы при кипячении должна быть не более 5%
- потеря массы при прокаливании должна быть не более 5%.
В качестве базового типа продукции при проектировании выбираем пеностеклянный гравий фракций до 10 мм от 10 до 20 мм и от 20 до 50 мм насыпной плотностью до 200 кгм3 теплопроводностью порядка 005-0055 ВтмК удовлетворяющий вышеперечисленным и другим требованиям ТУ и соответствующий маркам D200 и П35 по насыпной плотности и прочности на сжатие соответственно.
Такой гравий является эффективным теплоизоляционным материалом в полной мере проявляет преимущества именно пеностеклянного материала предположительно должен пользоваться широким спросом. Технология его производства является типичной выпуск гравия с отличными от выбранных свойствами обеспечивается регулированием технологических параметров. Попутным продуктом производства такого гравия является пеностеклянный песок с соответствующими свойствами.
2 Обоснование применяемых материалов
Основными сырьевыми материалами применяемыми в производстве пеностекла по выбранной схеме являются:
- газообразующая добавка
- связующее (для грануляции)
- модифицирующие добавки (при необходимости)
При этом возможны варианты когда один компонент может выполнять функции других например гидроокись натрия использованная в качестве газообразователя также может являться связующим при грануляции.
Изучение процессов протекающих при производстве пеностекла влияния тех или иных условий составов шихты является сложным наукоёмким вопросом. Существует несколько теорий относительно явлений и химических реакций происходящих в расплаве стекла. До сих пор в нашей стране было проведено довольно ограниченное количество масштабных исследований и ни одно из них нельзя считать исчерпывающим.
На производстве вопрос подбора составов шихт и технологических параметров решается как правило путем проведения лабораторных исследований образцов полученных на основе различных составов.
Основой материала в данной работе выбран очищенный несортированный стеклобой. Как показывают исследования плотность пеностекла изготовленного из различных сортов стекла различается на величину до 15% что позволяет отказаться от дорогостоящей операции разделения стеклобоя по сортам. О доступности стеклобоя в качестве материала позволяют судить экологические отчеты по самым скромным оценкам которых ежегодно на свалки края вывозятся десятки тысяч тонн стеклобоя. Сбор стеклобоя в таких условиях требует организации минимальной инфраструктуры и налаживания соответствующих отношений с предприятиями-источниками.
В качестве газообразующего компонента шихты можно использовать различные вещества. Традиционными являются каменноугольный кокс антрацит известняк и мрамор. Карбонаты образуют в пеностекле сообщающиеся поры а углеродосодержащие добавки - замкнутые. Температура разложения газообразователя должна быть на 50-70°С выше температуры размягчения стеклянного порошка.
В данной работе газообразующим компонентом будет являться кокс. Его применение в данной роли хорошо изучено и показало свою эффективность. Он подходит по своим температурным параметрам и позволяет получать замкнутые поры подходящего диаметра. Выбор кокса обусловлен также его сравнительно небольшой ценой и относительной доступностью.
Связующим при грануляции может служить 5% водный раствор силиката натрия. Его свойства цена и степень доступности соответствуют требованиям производства.
В качестве опудривателя может выступать любой термостойкий мелкодисперсный материал например отвальные золы.
3 Расчет производственной программы
Режим работы ведущего поста формования принимается по ОНТП 7-85 где рекомендуется номинальное количество рабочих суток в году. Исходя из полной рабочей недели определяется количество рабочих смен - три принимается трехсменная работа основного оборудования в две смены приём сырья отгрузка готовой продукции; продолжительность рабочей смены - 8 часов.
Режим работы определяется количеством часов работы в смену количеством рабочих смен в сутки количеством рабочих дней в году. Произведением этих трёх показателей определяется номинальный годовой фонд времени работы линии. От режима работы линии зависит степень использования оборудования.
Рассчитаем годовой фонд рабочего времени:
Примем годовой фонд рабочего времени равным 8000 часов.
Производственная программа завода приведена в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Производственная программа цеха
Тип и наименование базового материала
Расчётная программа выпуска базового материала
4 Расчет потребности завода в сырье
Ориентировочный состав сырьевой шихты примем следующим:
Расход связующего (5% раствор Na2OnSiO2) при грануляции примем равным 15% от массы шихты.
Расход опудривателя примем равным 60 тгод.
Исходя из вышеперечисленного зная годовую программу и конечную плотность материала задавшись коэффициентом потерь определим годовую потребность в сырье:
- в стеклянном бое (99% по массе):
- в коксе (1% по массе):
Необходимое в год количество силиката натрия:
Расчетная потребность завода в сырьевых материалах представлена в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Потребность завода в сырье
Наименование материалов
Потребность в материалах
тонн с учетом потерь.
5 Проектирование технологической линии
Применяемая при проектировании в данной работе технологическая схема показана ниже на рисунке 2.6
Очищенный стеклобой складируемый в буртах 1 под навесом подается в щековую дробилку 2 для предварительного измельчения а после ковшовым элеватором в бункер запаса 3. Далее с помощью шнековых дозаторов стеклобой и кокс из соответствующего бункера 3 дозируются в мельницу для тонкого помола.
– склад стеклобоя; 2 – щековая дробилка; 3 – бункера запаса сырья; 4 – мельница; 5 – бункер запаса шихты; 6 - мешалка связующего; 7 – шнековый смеситель; 8 – гранулятор; 9 – бункер опудривателя; 10 – сушилка; 11 – печь вспенивания и отжига; 12 – грохот;
Рисунок 2.6 – Технологическая схема производства
Тонкомолотая шихта элеватором из мельницы собирается в бункер запаса 5. Длительное более 5 часов хранение шихты не рекомендуется. В мешалке 6 готовится водный раствор связующего. Шихта с помощью шнекового дозатора и раствор с помощью дозирующего насоса подаются в скоростной шнековый смеситель 7.
Полученная в смесителе масса подается в тарельчатый гранулятор 8. Сырцовые гранулы сушатся в барабане 10 и поступают в печь вспенивания и отжига 11. При этом совместно с гранулами в сушилку подается зола-опудриватель. В процессе отжига опудриватель через перфорацию в печи отделяется от гранул и возвращается в бункер.
Вспененные и охлажденные гранулы передаются на рассеивающий грохот с системой сит после чего уже фракционированные поступают на упаковку и складирование.
Для обеспечения наибольшей эффективности и выполнения требований безопасности в данной технологии предусмотрена система очистки отходящих газов – дымовых и запыленного воздуха. Горячие дымовые газы проходят систему теплообменников.
Данная технологическая схема в своей основе имеет конвейерный способ производства. Такой способ является наиболее приемлемым при высокотемпературных производствах и производстве пеностекла в частности.
В качестве ведущего поста принимаем пост отжига и вспенивания. Зададимся временем основных операций на этом посту вспенивания и отжига.
Обе операции происходят в одной барабанной печи длиной 8 м и диаметром 1 м работающей на жидком топливе по принципу прямотока. Особенностью печи является градация температур по длине от самых высоких порядка 900 С в начале с снижением в конце до 300 С.
Основываясь на заданной производительности и принятой технологической схеме произведем подбор технологического оборудования таблица 2.6.
Исходя из подобранного оборудования и технологической схемы определим необходимое количество рабочих:
- водитель погрузчика 1 человек.
- оператор щековой дробилки 1человек.
- оператор мельницы 1 человек.
Таблица 2.6 – Ведомость основного оборудования
Наименование оборудования
Установленная мощность
Накопительный бункер
- оператор смесителя гранулятора 1 человек.
- оператор печи сушилки 1 человек.
- оператор грохота упаковочной машины 1 человек.
- механик 1 человек.
Итого количество производственных рабочих составило 7 человек.
Для согласования режимов работы основного оборудования построим его график работы 2.7.
Рисунок 2.7 – Режим работы основного оборудования
Шестичасовая работа дробилки обеспечивает запас сырья на сутки. Работа мельницы планируется исходя из того что перемолотая шихта не должна храниться более 5-6 часов и с учетом производительности составляет 2 часа в смену. Мешалка смеситель гранулятор сушилка и печь должны работать непрерывно за исключением плановых остановок. Высокопроизводительный грохот запускается по мере заполнения бункера на относительно короткое время.
6 Мероприятия по обеспечению качества продукции
Для обеспечения качества продукции используют операционный приемо-сдаточный и периодический контроль в процессе производства.
Изделия и материалы должны быть приняты техническим контролем предприятия.
Изделия и материалы принимают партиями.
Каждая партия должна состоять:
- из изделий одного вида и марки по плотности изготовленные в течение одной смены но не более 100 м3;
- из гравия (гранул) одной фракции и одной марки по насыпной плотности и прочности из песка одной марки по насыпной плотности изготовленных в течение одной смены но не более 50 м3 для песка и 200 м3 - для гравия (гранул).
При изготовлении изделий нерегулярно или в небольшом количестве при обеспечении однородности качества продукции в состав партии допускается включать изделия изготовленные в течение нескольких суток но не более одной недели.
Приемо-сдаточные испытания проводят для каждой партии изделий и материалов способом сплошного и выборочного контроля.
Выборки материалов (гравий гранулы песок) формируют в следующем порядке:
а) отбирают 5% упакованных мест в партии округляя вверх до целого числа но не менее 5 мест;
б) от упакованных мест попавших в выборку пробоотборником отбирают точечные пробы по 2 л с глубины 01-02 м из бумажных мешков и с глубины 0-02 м - из мягких контейнеров;
в) из точечных проб составляют объединенную пробу;
г) из объединенной пробы методом квартования формируют лабораторную пробу.
Объем лабораторной пробы для проведения приемо-сдаточных испытаний составляет;
гравий и гранулы фракции 2-10 мм - 16 л;
гравий и гранулы фракции 10-20 мм - 26 л;
гравий и гранулы фракции 20 - 40 мм - 46 л;
Партию принимают если отобранные изделия и материалы соответствуют требованиям технических условий а значение насыпной плотности каждой лабораторной пробы материала кроме того не превышает максимального значения установленного для данной марки более чем на 5%.
При неудовлетворительных результатах испытаний по показателям внешнего вида изделий допускается применять сплошной контроль для приемки партии изделий по показателям внешнего вида.
Партию бракуют если отобранные изделия (материал) не соответствуют требованиям технических условий.
Периодическим испытаниям подвергают изделия и материалы прошедшие приемо-сдаточные испытания и удовлетворяющие требованиям настоящих технических условий.
Объем выборки для периодических испытаний материалов определяют по ГОСТ 9757
Объем периодических испытаний указан в таблице 2.7 и таблице 2.8.
Таблица 2.7 - Периодические испытания пеностеклянных
Периодичность проведения
при освоении производства продукции при изменении технологии и применяемого сырья по не реже одного раза в год
при освоении производства продукции при изменении технологии и применяемого сырья но не реже одного раза в полгода
Гигиеническая оценка безопасности
В установленные сроки органами
Таблица 2.8 - Периодические испытании пеностеклянных
Периодичность Проведения
при освоении производства продукции при изменении технологии и применяемого сырья но не реже одного раза в год
в установленные сроки
органами Санэпиднадзора
Содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений
при освоении производства продукции при изменении технологии и применяемого сырья но не реже одного раза в квартал
Стойкость против силикатного распада
Потеря массы при прокаливании и кипячении
На гравий (гранулы песок) применяемые для теплоизоляционных засыпок требования пунктов 2 3 5 6 7 таблицы 2.8 не распространяются.
Результаты периодических испытаний считают удовлетворительными если значения показателей качества соответствуют требованиям технических условий.
Результаты операционного приемо-сдаточного и периодического контроля должны быть зафиксированы в соответствующих журналах лаборатории ОТК или других документах.
Порядок проведения и содержание операционного контроля устанавливают в технологической документации.
Контроль внешнего вида изделий осуществляют визуальным осмотром однородность структуры определяют визуальным осмотром излома выбранных изделий.
Длину ширину и высоту отклонение от перпендикулярности смежных граней отклонение от прямолинейности ребер отклонение от плоскостности граней глубину отбитости и притупленности углов или ребер изделий и прочность изделий при сжатии и изгибе определяют на образцах по ГОСТ 17177.
Среднюю плотность изделий определяют по ГОСТ 12730.1
Водопоглощение пеностекла определяют по ГОСТ 12730.3
Марку по морозостойкости изделий определяют на образцах в форме куба по ГОСТ 25485.
Теплопроводность изделий определяют по ГОСТ 7076.
Насыпную плотность материала прочность морозостойкость потерю массы при кипячении и прокаливании стойкость против силикатного распада содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений теплопроводность гравия (щебня) определяют по ГОСТ 9758.
Удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют гамма-спектрометрическим методом по ГОСТ 30108.
Упаковку и маркировку проверяют визуально.
7 Мероприятия по охране окружающей среды
Предприятия по производству стекла и пеностекла являются источниками загрязнения главным образом воздушного бассейна (пыль от помола стекла и добавок дымовые газы).
Для очистки и обезвреживания вредных технологических выбросов используют различное оборудование.
Для создания нормальных условий труда все помещения заводов надо обеспечивать системами искусственной и естественной вентиляции. Этому в большой мере способствует герметизация тех мест где происходит пылевыделение а также отсос воздуха из бункеров печек дробильно-помольных механизмов и т.п.
Воздух отбираемый из дробильно-помольных механизмов очищают с помощью рукавных или электрофильтров. Перед ними при значительной концентрации пыли в аспирируемом воздухе необходимо устанавливать циклоны.
Отходящие газы печей необходимо очищать для предотвращения загрязнения окружающей среды. Для этого устанавливают электрофильтры. Если же отходящие газы содержат значительное количество пыли (более 25—30 гм3) то их сначала пропускают через батарею циклонов.
Проектирование защиты окружающей среды от шумовых воздействий включает следующее: выявление источников шума выбор расчетных точек и определение в них предполагаемых уровней шума определение требований по снижению звукового давления выбор и разработка необходимых мероприятий по снижению шума до требуемых уровней в соответствии с нормативными документами.
Наиболее надежным и самым экономичным способом охраны биосферы от вредных газовых выбросов является переход к безотходному производству или к безотходным технологиям. Термин «безотходная технология» впервые предложен академиком Н.Н. Семеновым. Под ним подразумевается создание оптимальных технологических систем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Такое производство не должно иметь сточных вод вредных выбросов в атмосферу и твердых отходов и не должно потреблять воду из природных водоемов.
В настоящее время определилось несколько основных направлений охраны биосферы которые в конечном счете ведут к созданию безотходных технологий.
Для обеспечения требований по экологичности производства и максимального сокращения по возможности полного отсутствия выплат связанных с выбросами загрязняющих веществ в окружающую среду принимаем ступенчатую очистку отходящих дымовых газов. Ступенчатая очистка построена следующим образом: загрязнённые отходящие дымовые газы сначала поступают в циклон где осуществляется их очистка от крупных взвешенных частиц (эффективность очистки 70 – 85%); затем частично очищенные дымовые газы направляются в мультициклон (90 – 95%); после чего отходящие дымовые газы направляются на завершающий этап очистки в центробежный скруббер. Такая многоступенчатая очистка позволяет повысить степень улавливания пыли до 998%.
8 Определение технико-экономических показателей производства
Основные технико-экономические показатели запроектированного производства приведены в таблице 2.9.
Таблица 2.9 – Технико-экономические показатели
Годовая мощность линии
- в натуральных единицах
- 1 м3 гранул. пеностекла
Годовая прибыль от реализации продукции
Выработка на 1 рабочего
- в стоимостной форме
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
1 Анализ условий района проектирования
Проектируемый завод по производству пеностеклянных материалов и изделий предполагается строить в Хабаровском крае в городе Хабаровск. Климатические характеристики предполагаемого места строительства приведены ниже. Характеристика температуры наружного воздуха приведена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Характеристика температуры наружного
Температура наружного воздуха ºС
Средняя температура наиболее холодного периода
Продолжительность периода со среднесуточной температурой ≤0 ºС
Средняя максимальная
Наиболее холодных суток
Наиболее холодной пятидневки
По климатической характеристике предполагаемый район строительства относится к I климатическому району к 1-В климатическому подрайону.
Характеристика влажности наружного воздуха и осадков приведена в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Характеристика наружного воздуха.
Средняя относительная
Количество осадков мм
Наиболее жаркого месяца
Характеристика ветра в районе предполагаемого строительства показана в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Направление и скорость ветра
Повторяемость направлений ветра %
Средняя скорость ветра по направлениям мс
Роза ветров для предполагаемого района строительства показана на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Роза ветров
Нормативное значение веса снегового покрова на 1 м горизонтальной поверхности составляет 07 МПа (70 кгсм). Нормативное значение ветровой нагрузки - 038 кПа (38 кгсм2).
Сейсмичность района - 5 баллов.
Глубина промерзания грунта - 265 метра.
Статический уровень грунтовых вод - 31 метр.
2 Выбор конструктивных решений цеха
Здание завода является одноэтажным технологические нагрузки на несущую часть отсутствуют. Здание завода представляет собой каркасный тип сооружения. Несущей частью здания является стальной каркас. В основе каркаса лежат колонны постоянного сечения на которые опираются стропильные фермы. В качестве вертикальных ограждающих конструкций используются панели из лёгкого бетона. Габаритные размеры проектируемого цеха 18000x36000x10000 мм.
Высота здания - 10 м пролет - 18 м шаг колонн - 18 м.
Под стальные колонны устраивают отдельно стоящие ступенчатые железобетонные фундаменты рисунок 3.2 которые заглубляют в грунт. Отметку верха оголовка (обрез фундамента) в зависимости от высоты базы стальной колонны принимают 070 или 10.
Рисунок 3.2 - Железобетонные подколонники
Оголовки снабжают закладными ботами для анкеровки базы колонны. Размеры оголовков определяются соответственно: длина - высотой сечения колонны в крайних и средних рядах здания ширина - выносом и высота - глубиной заделки анкерных болтов.
Общая высота двухветвевого подколонника предусмотрена 51 - 99 м с интервалом через 12 м.
Двухветвевые подколонники для зданий без подвала запроектированы с учетом непосредственной передачи усилий от ветвей стальной колонны на стойки железобетонной рамы при их жестком сопряжении с оголовком рисунок 3.3.
Рисунок 3.3 - Монолитные железобетонные фундаменты
под стальные колонны
В зданиях высотой до 84 м с подвесными кранами применяются стальные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм.
Стальная колонна состоит из следующих элементов: стержня являющегося основной несущей частью колонны; оголовка выполняющего функцию опоры для расположенных выше конструкций и предназначенного для распределения нагрузки по сечению стержня базы (башмака) посредством которой стержень колонны надежно присоединяется к фундаменту и сосредоточенная нагрузка от нее распределяется по поверхности фундамента.
Расчетная схема колонн предусматривает их опирание понизу на фундаментные блоки а поверху на стропильные балки. Колонны воспринимают ветровую нагрузку и массу ограждающих конструкций а также нагрузку передаваемую стропильными балками. Шаг колонн принимается равным 12 м.
Простейшим видом стальных несущих конструкций покрытия являются двутавровые прокатные или составные балки пролетом 12 и 18 м. При небольших пролетах рационально применять типовые стальные фермы. Стальные фермы различают по характеру очертания поясов: полигональные с параллельными поясами а также треугольные.
В качестве ограждающих конструкций используются навесные панели из пенобетона. Легкобетонные панели для отапливаемых зданий с шагом колонн 12 м - плоские однослойные толщиной 300-400 мм из керамзитобетона марки 75 накрытые с внутренней стороны фактурным слоем цементно-песчанного раствора. Перемычечные панели усилены со стороны примыкания оконных заполнений горизонтальными ребрами.
Панели снаружи отделываются металлосайдингом для придания эстетического вида зданию и улучшения его архитектурной выразительности.
Железобетонные ребристые плиты для покрытий промышленных зданий изготавливаются длиной 6 и 12 м и шириной 3 м в каждой длине. Плиты снабжены продольными ребрами высотой 045 м и поперечными ребрами высотой до 015 расположенными через 05 и через 1 м в зависимости от снеговой нагрузки и ширины. Плиты размером 3х12 м имеют в середине одно ребро усиленного профиля. Торцовые поперечные ребра плит снабжены вутами обеспечивающими жесткость контура. При установке плиты привариваются не менее чем в трех точках к стропильным конструкциям.
Покрытие выполняется из бесшовных рулонных и штучных материалов.
Принимается пол с бетонным покрытием и гравийным подстилающим слоем. Конструкция пола и толщина слоев покрытия показаны на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – Конструкция пола
3 Разработка генплана предприятия
Площадь завода делится на 3 зоны: предпроизводственную производственную и складскую.
В предпроизводственной зоне располагаются административно-хозяйственный корпус парковка гараж и склад ГСМ.
В состав производственной зоны входят: цех по производству гранулированного пеностекла цех по производству блочного пеностекла мастерская цеха по упаковке продукции лаборатория. Площадь занимаемая производственной зоной равна 20000 м2.
Складская зона состоит из складов готовой продукции и склада сырья. Складская зона занимает площадь 2000 м2.
Для беспрепятственной работы транспорта предусмотрена автомобильная дорога с шириной проезжей части 5 м.
Дорога имеет подъезды к основным производственным зонам.
Генплан предприятия и его экспликация представлены на листах форматаи А4 в приложении А Б.
В настоящее время активно ведутся исследования путей возможного совершенствования технологии пеностекла. Об этом свидетельствует ряд патентов приведенных ниже в таблице 4.1. Все они получены относительно недавно и подразумевают под собой то или иное изменение технологии производства пеностекла.
Таблица 4.1 – Материалы патентных исследований
Номер авт. св. МПК индекс дата
Краткая сущность решения
Заявка: 200714393803 26.11.2007
Дата начала отсчета срока действия патента:
Опубликовано: 27.05.2009
Щепочкина Юлия Алексеевна
Патентообладатель(и):
Изобретение относится к области технологии силикатов в частности к составам пеностекла. Технический результат изобретения заключается в
повышении прочности стекла. Пеностекло содержит следующие компоненты мас.%: S A СаО - 20-40; MgO - 10-20; Fe2O3 - 20-30; Na2O - 40-60; T MnO - 40-60; N ZrO2 - 10-20; B2O3 - 30-50; S CdO - 20-30; газообразователь 10-20.
Заявка: 200614614203 25.12.2006
Опубликовано: 20.10.2008
Изобретение относится к составам изоляционно-строительного пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности пеностекла. Пеностекло содержит следующие компоненты мас.%: S A Fe2O3 - 40-60; CaO - 60-100; MgO - 40-60; Na2O - 40-60; K2О - 10-20; Р2O5 - 10-20; В2О3 - 60-100; TiO2 - 40-60.
Заявка: 200510321003 08.02.2005
Дамдинова Дарима Ракшаевна
Цыремпилов Анатолий Дашиевич
Изобретение относится к строительной индустрии теплоэнергетике и может быть применено для получения теплоизоляционно-конструкционного материала. Технический результат изобретения заключается в повышении прочностных показателей пеностекла
Продолжение таблицы 4.1
Дата публикации заявки: 20.07.2006
Опубликовано: 20.01.2007
Будаева Инга Идамжаповна
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет
снижении температуры вспенивания упрощении технологии пеностекла и снижении экологической нагрузки на окружающую среду. Способ получения пеностекла заключается в получении пеностекла путем тонкого измельчения мехноактивации стеклошихты состоящей из вулканического стекла боя тарного стекла гидроксида натрия в виде водного раствора смешивании ее компонентов формовании и вспенивании. В качестве вулканического стекла используют или гидратированный перлит или стекловидный перлит или закристаллизованный перлит. После
вспенивания полученное пеностекло охлаждают до комнатной температуры и подвергают повторной термической обработке - объемной кристаллизации в температурном интервале 600-625°С.
Заявка: 200413853103 28.12.2004
Дата публикации заявки: 10.06.2006
Опубликовано: 10.01.2007
Баранов Евгений Владимирович
Шелковникова Татьяна Иннокентьевна
Гавриленков Александр Михайлович
Матющенко Ирина Николаевна
Желтухина Анна Александровна
Никулина Евгения Юрьевна
Изобретение относится к области пеноматериалов и может быть использовано для производства пеностекла. Технический результат изобретения заключается в утилизации стеклобоя (тарного) и отходов сахарного производства (ОСП) путем использования их при производстве пеностекла. Шихту для пеностекла приготавливают совместным измельчением стеклобоя (тарного) и ОСП в шаровой мельнице. Приготовленная шихта укладывается в формы предварительно смазанные каолиновой суспензией с последующей термообработкой при температуре 850°С. Затем извлекают полученное пеностекло из форм и отправляют на отжиг по ранее известным температурным режимам для отжига пеностекла. После отжига пеностекло проходит механическую обработку для придания четких геометрических размеров. Шихта для получения
Продолжение таблицы 4.1
ГОУ ВПО Воронежский государственный архитектурнстроительныуниверситет
пеностекла включает стеклобой и газообразователь (отход сахарного производства) вводимый в количестве 3% по массе и содержащий в своем составе углеродсодержащие и карбонатные компоненты при следующем соотношении: карбонат кальция CaCO3 - 50% оксид кальция CaO - 30% органические составляющие - 20%.
Заявка: 200413059703 20.10.2004
отсчета срока действия патента:
Опубликовано: 20.03.2006
Леонидов Валентин Зиновьевич
Зиновьев Андрей Адольфович
Дудко Михаил Петрович
Зиновьев Андрей Адольфович
Изобретение относится к производству строительных материалов с низкими значениями теплопроводности и плотности в частности касается производства гранулированного пеностекла из несортированного
стеклобоя позволяющего воспроизводимо получать пеностекло с формой гранул близкой к шаровидной и заданного размера. Способ позволяет снизить трудо- и энергозатраты. Исходную сырьевую смесь получают из водного щелочного раствора силиката натрия в количестве не менее 30-70 мас.% и порошка стеклобоя произвольного химического состава в количестве 25-65 мас.%. Из полученной сырьевой смеси подвергнутой термообработке до обезвоженного состояния готовят порошкообразную шихту и водную дисперсию этой шихты в присутствии пластификаторов. Полученный продукт высушивают при температуре 450-500°С таблетируют и выдерживают при температуре вспенивания из диапазона 800-850°С.
Заявка: 200814077003 14.10.2008
Опубликовано: 27.12.2009
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства пеностекла. Технический результат: повышении водостойкости пеностекла. Сырьевая смесь для изготовления пеностекла включает стеклобой шунгит и рубленое стекловолокно при следующем соотношении компонентов мас.%:
Окончание таблицы 4.1
стеклобой - 50-58; шунгит - 36-40; рубленое стекловолокно - 6-10.
Заявка: 200313460403 01.12.2003
Опубликовано: 27.06.2005
Изобретение относится к производству строительных материалов с низкими значениями теплопроводности и плотности. Способ получения пеностекла включает предварительную термообработку при температуре ниже температуры вспенивания исходной смеси получаемой из порошка стеклобоя углеродсодержащего газообразователя и водного раствора силиката натрия иили калия нагрев
до температуры вспенивания выдержку при этой температуре до завершения процесса пенообразования и последующее охлаждение. Исходную смесь получают при температуре не выше 700С путем последовательного перемешивания водного щелочного раствора силиката натрия иили калия порошка стеклобоя и углеродсодержащего газообразователя затем смесь обрабатывают при температуре 450-5500С до полного удаления воды в том числе и химически связанной полученный продукт после охлаждения измельчают а затем нагревают до температуры вспенивания из диапазона 750-8300С при этом ингредиенты при получении исходной смеси выбирают в соотношении мас.%: водный щелочной раствор силиката натрия иили калия 30-70 порошок несортированного стеклобоя 25-65 углеродсодержащий газообразователь 4-9. Технические результат: получение качественного пеностекла с низкими трудо- и энергозатратами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов: Издательство литературы по строительству 1970. – 383с.
Китайгородский И.И. Кешинян Т.Н. Пеностекло: 1953. - 217с.
Судаков В. И. Практический курс по технологии бетонных и железобетонных изделий : учеб. пособие В.И. Судаков. - Хабаровск : Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та 1991. – 129 с.
Обзор выставки «Строительный сезон 2009» Строительные материалы оборудование технологии XXI века. – 2009. - №11.

чертеж_пеностекло.dwg

План цеха и технологической линии
Экспликация к плану цеха
ПРОЕКТ ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕНОСТЕКЛА МОЩНОСТЬЮ 15000 КВ. М. В ГОД В ГОРОДЕ ХАБАРОВСК
обетонированная часть стальной колонны
трёхступенчатый фундамент
Фундамент и стальная колонна
Бункер запаса сухих гранул
Печь вспенивания и отжига

чертеж_пеностекло_.dwg

План цеха и технологической линии
Экспликация к плану цеха
ПРОЕКТ ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕНОСТЕКЛА МОЩНОСТЬЮ 15000 КВ. М. В ГОД В ГОРОДЕ ХАБАРОВСК
обетонированная часть стальной колонны
трёхступенчатый фундамент
Фундамент и стальная колонна
Бункер запаса сухих гранул
Печь вспенивания и отжига