• RU
  • icon На проверке: 16
Меню

Проектирование завода по производству пенобетонной изоляции трубопроводов

  • Добавлен: 24.01.2023
  • Размер: 449 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектирование завода по производству пенобетонной изоляции трубопроводов

Состав проекта

icon
icon ТЯБ Цех по производству пенобетонной изоляции трубопроводов.docx
icon тяб Цех по производству пенобетонной изоляции трубопроводов.dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon ТЯБ Цех по производству пенобетонной изоляции трубопроводов.docx

Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно - строительный университет
Пояснительная записка к курсовому проекту
«Цех по производству пенобетонной изоляции трубопроводов»
Работу выполнил студент гр. СД–IV
Малинкин Андрей Сергеевич
Работу принял преподаватель
Черевко Сергей Александрович
Вид изделия. Характеристики изделия4
Производство пенобетонной монолитной теплоизоляции трубопроводов.5
1.Технологическая схема5
2.Описание технологической схемы7
2.1.Подготовка сырьевых компонентов и изделий.7
2.2.Получение пенобетонной смеси.7
2.3.Формование изделий8
2.4.Предварительная выдержка перед запаркой.9
2.5.Тепловлажностная обработка в автоклавах.9
2.6.Сушка готовых изделий после ТО гидроизоляция12
Требования к исходным материалам12
В производстве пенобетона должны использоваться только мелкие природные или молотые пески поскольку тяжелые крупные зерна могут вызвать осадку пенобетонной массы. Как правило песок для ячеистого бетона должен полностью проходить через сито с отверстиями 063 мм.При помоле песка в мельницу подают воду до получения шлама с плотностью 2000-2500 кгм3 и влажностью 32-35 %. Удельная поверхность молотого песка 2800-3200см2г.12
влажность- не более 1-3% потери при прокаливании - не более 5-12 % дисперсность - не менее 1250-4250 см2п13
4.Пенообразователь13
Расчет состава бетона14
Расчет производства16
1.Суточная производительность16
2.Необходимое количество вагонеток16
3.Необходимое количество форм в цехе17
Основное технологическое оборудование17
1.Пенобетономешалка17
2.Автоклав тупиковый17
3.Автоклавная вагонетка18
Шаровая мельница МШМП65918
Техника безопасности20
Охрана окружающей среды21
Список используемой литературы22
Ячеистые бетоны представляют собой искусственные каменные материалы состоящие из затвердевшего вяжущего вещества с равномерно распределенными в нем воздушными ячейками.
Существует много разновидностей ячеистых бетонов отличающихся между собой способами получения пор видами вяжущих веществ условиями твердения и другими признаками.
По способу образования пор ячеистые бетоны делятся на газобетоны и пенобетоны.
По виду вяжущего вещества могут быть получены следующие разновидности ячеистых бетонов:
с цементом — газобетон и пенобетон;
с известковым вяжущим — газосиликат и пеносиликат;
с магнезиальным вяжущим — газомагнезит и пеномагнезит;
с гипсом (высокопрочным) — газогипс и пеногипс.
По способу твердения ячеистые бетоны бывают естественного и искусственного твердения. Первые твердеют в атмосферных условиях а вторые — в условиях тепловлажностной обработки водяным паром. В зависимости от давления пара такие бетоны делятся на автоклавные пропаренные при давлении пара более 1 атм. и неавтоклавные пропаренные при атмосферном давлении.
В зависимости от областей применения ячеистые бетоны делят на:
теплоизоляционно-конструктивные.
Теплоизоляционные ячеистые бетоны можно применять в строительстве как монолитные так и в виде изделий. Наиболее эффективно использование ячеистых бетонов в виде изделий.
Вид изделия. Характеристики изделия
Проектируемый цех предназначен для выпуска пенобетонной изоляции
Технические характеристики
Марка по средней плотности
Предел прочности при сжатии не менее
Теплопроводность в сухом состоянии при температуре (298±5)°К не более
Влажность пенобетона (по весу) не более
Согласно ГОСТ 25485 «Бетоны ячеистые. Технические условия» бетон должен удовлетворять требованиям ГОСТ 25192 «Бетоны. Классификация и общие технические требования» и их следует изготовлять в соответствии с требованиями вышеуказанного стандарта по технологической документации утвержденной в установленном порядке.
Изготавливаемые изделия из ячеистого бетона должны удовлетворять требованиям ГОСТ 5742 «Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные»:
Изделия должны иметь правильную геометрическую форму. Отклонение от перпендикулярности граней не должно быть более 5 мм на каждый метр грани. Изделия должны иметь однородную структуру без расслоений пустот трещин и посторонних включений.
Производство пенобетонной монолитной теплоизоляции трубопроводов.
1.Технологическая схема
2.Описание технологической схемы
2.1.Подготовка сырьевых компонентов и изделий.
Для того чтобы обеспечить повышенную устойчивость поризованной массы на стадиях формования изделий и набора структурной прочности а также для создания большего объема цементирующих новообразований при твердении в технологии используют тонкодисперсные композиции. Тонкому измельчению подвергаются кремнеземистый компонент
Применяют мокрый помол песка. Содержание воды в песчаном шламе поддерживают на уровне обеспечивающем хорошую его текучесть (плотность шлама около 20 гсм3).
Для производства запаренного пенобетона с у0 = 300 кгм3 удельная поверхность после помола песка должна соответствовать (по ПСХ-2) 2800-32000 см2г.
Зола и ПЦ не требуют подготовки.
Все сыпучие компоненты доставляются из расходных бункеров в весовой дозатор с помощью винтового конвейера .
Трубы доставляются с завода изготовителя и доставляются в формовочный цех на пост склада труб.
Арматурные каркасы изготовляются в арматурном цехе и доставляются в формовочный цех на склад арматурных каркасов.
2.2.Получение пенобетонной смеси.
В первую очередь дозируется пенообразователь и вода. Затем компоненты смешиваются для получения пеноконцентрата далее он поступает в пеногенератор. Приготовление пенобетонной смеси
При пенобетонной технологии конечной целью данной технологической операции является получение поризованной массы с заданными характеристиками.
С помощью пневмонасоса через весовые дозаторы зола и цемент подаются в пенобетономешалку. Одновременно в бетономешалку через весовой дозатор подается песок винтовым конвейером. Далее идет перемешивание компонентов в течение 6 минут и одновременная подача подготовленной технической пены до заданного объема смеси. Тщательное перемешивание массы имеет очень большое значение так как при недостаточном смешивании пенобетон может иметь неодинаковую по величине и неравномерно распределенную пористость что снижает его прочность и ухудшает теплоизоляционные свойства. Но и слишком долго перемешивать раствор нельзя так как может начаться расслаивание пенобетонной смеси.
2.3.Формование изделий
При окончании работы пенобетономешалки начинается формование изоляции труб. Пенобетонная масса заданного объема и с заданной пористостью достигнутыми в пенобетономешалке заливается в формы на полный объем. Пенобетонную массу разливают в формы через два отверстия в нижней части мешалки при помощи гибких рукавов.. Формы представляют собой металлические емкости с отверстиями для труб в количестве семи.
До заливки массы в формы закладывают арматурные каркасы. Формы также подвергаются чистке и смазке. К подготовленным формам подают пенобетонную смесь при помощи специальных рукавов. Заливаемая в формы масса должна иметь такую вязкость чтобы до начала схватывания вяжущего вещества твердые жидкие и газообразные компоненты ее не разделялись и масса не расслаивалась.
2.4.Предварительная выдержка перед запаркой.
После заливки смеси в формы вагонетка с заполненной формой движется в камеру микроклимата для предварительной выдержки отформованных изделий. Выдержка осуществляется в течении 6 часов с целью придания бетону определенной пластической прочности обеспечивающей транспортирование изделий а также для снижения опасности возникновения деформаций и образования трещин. Экспериментально установлено что при пластической прочности Rпл = 0035 – 004 МПа появление трещин и других дефектов на дальнейших технологических этапах исключено.
2.5.Тепловлажностная обработка в автоклавах.
Процесс тепловлажностной обработки по характеру происходящих при этом физико-химических явлении можно разделись на три стадии.
Первая стадия начинается с момента впуска пара в автоклав и продолжается до тех пор пока температура обрабатываемых изделии не будет равна температуре пара. Эта стадия характеризуется преимущественно физическими явлениями. Впускаемый в автоклав пар начинает охлаждаться и конденсироваться от соприкосновения с холодными изделиями и внутренней поверхностью автоклава. Вначале конденсирующийся пар осаждается на внешних поверхностях изделий а затем по мере повышения давления проникает в капилляры и поры изделий конденсируясь в которых также создает водную среду.
Вода растворяет окись кальция и другие растворимые соединения входящие в состав изделий и образует их растворы. По известному из физической химии закону Рауля упругость водяного пара всегда меньше над раствором чем над чистым растворителем. При этом понижение упругости пара будет тем больше чем выше концентрация вещества в растворе.
Следовательно образование растворов в порах и капиллярах изделий будет в свою очередь способствовать конденсации водяного пара и дальнейшему увлажнению изделий. Наконец капиллярные свойства материала являются одной из причин конденсации водяного пара в порах изделий. Таким образом первая стадия тепловлажностной обработки в автоклавах заключается в основном в создании в порах материала и на его поверхности водной среды необходимой для дальнейших физико-химических процессов приводящих к образованию нужных форм гидросиликата кальция.
Вторая стадия начинается при достижении в автоклаве 175—190°С чему соответствует давление пара приблизительно 9—13 ат. К началу этого периода поры материала заполнены уже водным раствором гидроокиси кальция который начинает взаимодействовать с кремнеземом.
Таким образом во второй стадии тепловлажностной обработки в водной среде при повышенной температуре происходит образование гидросиликата кальция вначале в коллоидном состоянии которое затем постепенно переходит в кристаллическое.
Третья стадия процесса тепловлажностной обработки протекает после прекращения подачи пара в автоклав; она характеризуется постепенным снижением давления в автоклаве. В результате снижения давления вода заполняющая поры изделий интенсивно испаряется раствор становится насыщенным и происходит осаждение гидросиликата кальция увеличивающего прочность сцепления отдельных песчинок. Продолжающееся обезвоживание способствует дегидратации соединений составляющих массу материала.
Таким образом в последней стадии запаривания к основному фактору образования прочности материала — перекристаллизации гидросиликата кальция - добавляется фактор прочности от дегидратации геля кремнезема.
В теплофизическом отношении каждая из трех рассмотренных стадий запаривания изделий в автоклавах имеет свои особенности.
В начале первой стадии происходит теплообмен между паровоздушной смесью находящейся в автоклаве и загруженными в него изделиями. Теплообмен в этот период при температурах до 100°С характеризуется небольшими значениями коэффициента теплоотдачи. Затем при давлении пара выше 1 ат и температуре более 100°С происходит уже более интенсивный теплообмен между насыщенным водяным паром и изделиями. Поверхность изделий при такой теплоотдаче нагревается весьма быстро.
Передача тепла от поверхности в толщу изделий осуществляется как путем кондуктивной теплопроводности так и за счет переноса тепла в глубь материала непосредственно паром и конденсатом по капиллярным ходам и сообщающимся порам ячеистого материала. Скорость прогрева изделий в этот период зависит от толщины их отношения поверхности к объему и наличия конструктивных пустот в них. Крупные монолитные изделия прогреваются медленнее чем изделия с пустотами.
Вторая стадия автоклавной обработки в теплофизическом отношении является изотермическим процессом прогрева изделий по всей толщине при максимальной температуре 175—190" С.
Третья стадия характеризуется постепенным спадом температуры в автоклаве и процессами теплоотдачи изделий сначала паровоздушной смеси а затем атмосферному воздуху. В этот период возможно возникновение трещин в изделиях от резкого перепада температуры.
Запарка проходит при 12 атм по режиму 5 + 4 + 5 ч. С учетом времени на загрузку выгрузку закрывание и открывание крышек остывание изделий цикл работы автоклава составляет 16 ч
После запарки формы с изделиями выкатываются и остывают в течение 2ч затем освобождаются от изделий и после чистки смазки и зарядки трубами с каркасами опять возвращаются на пост заливки.
2.6.Сушка готовых изделий после ТО гидроизоляция
Сушка пенобетонной теплоизоляции предусматривается в двух тоннельных газовых в течении 12 часов в цехе при температуре до 105 ºС. со скоростью подъема и снижения температуры 20° С в час.
Гидроизоляция и нанесение асбестоцементной корки производится на специальных постах оборудованных поворотными приспособлениями.
После изделия отправляются на склад готовой продукции
Требования к исходным материалам
Рекомендуется применять чистые кварцевые пески (речной или горный) содержащие не менее 90 % кремнезема не более 5 % глины и 05 % слюды. Песок должен иметь удельную поверхность 1800 см2г.
При автоклавном твердении пенобетона. Зерна заполнителя с поверхности вступают во взаимодействие с вяжущим веществом поэтому минералогический состав и удельная поверхность заполнителя во многом определяет свойства получаемого ячеистого бетона.
В производстве пенобетона должны использоваться только мелкие природные или молотые пески поскольку тяжелые крупные зерна могут вызвать осадку пенобетонной массы. Как правило песок для ячеистого бетона должен полностью проходить через сито с отверстиями 063 мм.При помоле песка в мельницу подают воду до получения шлама с плотностью 2000-2500 кгм3 и влажностью 32-35 %. Удельная поверхность молотого песка 2800-3200см2г.
Применяется ПЦ не ниже М400 который удовлетворяет требованиям:
Сроки схватывания: начало не ранее 45 минут не позднее 15 – 2 часов; конец – не позднее 6 – 8 часов;
Зола-унос ТЭС - по ГОСТ 21—60 содержащая S
влажность- не более 1-3% потери при прокаливании - не более 5-12 % дисперсность - не менее 1250-4250 см2п
В качестве пенообразователя применяется смола древесная омыленная СДО – твердый продукт темно-коричневого цвета с массовой долей растворимых в воде веществ не менее 95 %. Действующая основа - натриевые соли абиетиновой кислоты. Малотоксичный продукт слабо горюч. Требования согласно ТУ 81-05-02-78.
Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ сахаров или фенолов каждого не должно быть более 10 мгл. Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов жиров масел. В воде применяемой для затворения бетонных смесей и поливки бетона не должно быть окрашивающих примесей если к бетону предъявляют требования технической эстетики. Содержание в воде растворимых солей ионов SO4-2 Cl -1 и взвешенных частиц не должно превышать величин указанных в таблице. Окисляемость воды не должна быть более 15 мгл. Водородный показатель воды (pH) не должен быть менее 4 и более 125. Вода не должна содержать также примесей в количествах нарушающих сроки схватывания и твердения цементного теста и бетона снижающих прочность и морозостойкость бетона. Допускается применение технических и природных вод загрязненных стоками содержащими примеси в количествах превышающих установленные в таблице кроме примесей ионов Cl -1 при условии обязательного соответствия качества бетона показателям заданным проектом. Содержание растворимых солей и ионов SO4 -2 и Cl -1 в воде морей и океанов указано в приложении.
Расчет состава бетона
За основное вяжущее вещество принимаю ПЦ.. Средняя плотность бетона 300 кгм3. Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему с = 1. В качестве минеральной добавки применяется зола-унос в количестве 20% от массы наполнителя.
Расход количества сухих материалов и воды на замес в 1 м3 :
где PСУХ – расход сухих материалов кг
РВ – расход вяжущего вещества кг
РК – расход кремнеземистого компонента кг
РВОДЫ – расход воды л
V – заданный объем замеса м3
ρС – заданная средняя плотность бетона кгм3
КС – коэффициент учитывающий увеличение массы ячеистого бетона за счет связанной воды; КС = 11.
Определение расхода порообразователя на замес
где α – коэффициент использования порообразования;
к – коэффициент выхода пор; при использовании пенообразователя к = 10 лкг
ПГ – пористость создаваемая порообразователем.
где W – удельный объем сухой смеси лкг
ρрф – фактическая плотность раствора кгл
Пенообразователь 854кг
Перед началом выработки необходимо осуществить проверку в лабораторных условиях и при необходимости откорректировать состав бетонной смеси.
1.Суточная производительность
где – объем изделий в одной форме;
a = 1 – количество форм на одной вагонетке;
b = 2 – число вагонеток в одном автоклаве;
Nа = 2 – число автоклавов;
T = 1 сут. – фонд рабочего времени;
– число оборотов автоклавов в сутки где Tа = 16 часов – время загрузки и выгрузки вагонеток с изделиями и запарки изделий в автоклаве;
k1 = 107– коэффициент учитывающий потери времени на перерывы и простои автоклавов.
2.Необходимое количество вагонеток
– коэффициент учитывающий количество вагонеток находящихся на участках формования и распалубки;
q = 66 м3– объем изделий на одной вагонетке;
k2 = 105 – коэффициент учитывающий число вагонеток находящихся в ремонте.
Необходимое число вагонеток – 12 штук.
3.Необходимое количество форм в цехе
5 – коэффициент учитывающий количество форм находящихся на участках распалубки;
a = 1– количество форм на одной вагонетке.
Основное технологическое оборудование
2.Автоклав тупиковый
3.Автоклавная вагонетка
Шаровая мельница МШМП659
Внутренний диаметр без футеровки
Длина внутренняя без футеровки
Масса измельчённого материала
Начало не позднее 2 ч.
Конец не позднее 4 ч.
Не регламенти-руется
Удельная поверхность
Согласно инструкции к пенообразователя
Коэффициент использования
удельная поверхность
SiO2 > 45 % СаО 10 %
Операционный контроль
Ячеистобетонная смесь
Приемо-сдаточный контроль
Прочность на сжатие не менее
Теплопроводность не более
Примечание: отпуск изделий потребителю возможен только после их приемки и маркировки с выдачей паспорта партии или ее части.
Техника безопасности
К числу агрегатов требующих наиболее строгого соблюдения правил техники безопасности относятся автоклавы. При работе с автоклавами должен осуществляться периодический контроль. Одной из наиболее возможных причин взрыва автоклава может быть отрыв крышки при неполном закрытии байонетного затвора. Взрыв автоклава — весьма серьезная производственная авария. Взрыв срывает автоклав с места разрывает паропроводы разрушает здание и что самое главное создает огромную опасность для обслуживающих автоклавы людей. При установке автоклавов и работе с ними должны соблюдаться правила техники безопасности как и для паровых котлов. Автоклавы должны иметь манометры для измерения давления пара и предохранительные клапаны от взрывов. Для уменьшения колебаний давления пара в автоклаве устанавливают обратный клапан на паропроводе от котельной к автоклавам. Давление пара в автоклавах может регулироваться автоматически при помощи регуляторов давления различных систем.
Для предохранения от ожогов и уменьшения потерь тепла автоклавы покрывают тепловой изоляцией так чтобы температура внешней поверхности изоляции была не более 50° С.
Для создания нормальных условий работы обслуживающего персонала применяют следующие мероприятия: водяное или воздушное охлаждение печей автоматическое регулирование их температурного режима ; герметизацию всех пылящих и выделяющих вредные газы агрегатов устройство местных отсосов с целью локализации очагов пылеобразования и выделения вредных газов.
Всё технологическое оборудование приводящееся в действие электричеством должно иметь заземление или зануление вращающиеся части должны быть ограждены; проходы между оборудованием должны быть свободными (не менее 15 м) там где невозможно- оборудованы переходными мостиками.
Охрана окружающей среды
Водоснабжение завода осуществляется из городского водопровода. В целях потребления меньшего количества свежей воды и отведения сточных на заводе имеется установка производительностью 0053 м3сутки для локальной очистки сточных вод.
Сброс отработанных вод производится в общегородскую канализационную сеть в объеме потребления воды.
В бетоносмесительном узле для аспирации дозаторов цемента имеются вентиляционной установки; удаление пыли производится вентиляторами с очисткой в рукавных фильтрах. Завод вредных выбросов в атмосферу и воду не производит. Отходы производства пенобетона используются для изготовления наполнителя в целях последующего его применения при изготовлении легких бетонов чем достигается безотходное производство.
Список используемой литературы
А.Н. Крашенинников «Монолитная теплоизоляция из ячеистых бетонов и пластмасс».. Изд. «Стройиздат» Л. – 1971г.
Ю.М. Баженов и др. «Технология бетона строительных изделий и конструкций». Учебник для вузов. Изд. «АСВ» М. – 2006г.
К.Э. Горяйнов и др. «Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов». Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. Стройиздат М. – 1976г.
М.П. Воронцов и др. «Проектирование предприятий сборного железобетона». Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности 270106 – производство строительных материалов изделий и конструкций. СПб. гос. архит.-строит. ун-т. СПб – 2007г.
Ю.В. Пухаренко и др. «Технология ячеистых бетонов». Методические указания к выполнению лабораторных учебно-исследовательских работ для студентов специальности 290600 – производство строительных материалов изделий и конструкций. СПб. гос. архит.-строит. ун-т. СПб – 1996г.
ГОСТ 21520-89 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия». Госстрой М. – 1990г.
ОСТ 21-1-80 «Песок для производства изделий автоклавного твердения». М. – 1979г.
ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия». М. – 1980г.
ТУ 81-05-02-78 «Смола древесная омыленная». М. – 1980г

icon тяб Цех по производству пенобетонной изоляции трубопроводов.dwg

технологическая схема
спецификация оборудования.
Производство комплексных плит покрытий с теплоизоляцией из пенобетона
СПбГАСУ-2006 гр. СД-IV
Технологическая схема
Экспликация к технологической схеме 1-Склад песка 2-Расходные бункера песка 3-Дозаторы 4-Шаровая мельница мокрого помола 5-Насос для шлама 6-Шлам-бассейны 7-Силос для цемента 9-Расходный бункер цемента 10-Весовой дозатор 12-Шаровая мельница сухого помола 13-Корректировочный расходный шлам-бассейн 14-Дозатор шлама 15-Накопительный бункер песка 16-Накопительный бункер цемента 17-Расходный бак для воды 18
-Емкости для добавок 20-Расходный бункер клееканифольного пенообразователя 21-Весовой дозатор пенообразователя 22-Дозатор добавок 23-Дозатор воды 24
-Регулировочные затворы 26-Подача воды 27-Пеногенератор 28-Дозатор пены 29-Пенобетономешалка 30-Заливка ячеистой смеси в формы 31-Перемещение формы с изделием мостовым краном 32-Формирование автоклавного поезда 33-Автоклав 34-Автоклавная вагонетка после ТВО 35-Распалубка
смазка форм 36-Укладка готовых изделий на транспортные поддоны 37-Автопогрузчик 38-Бетооносмеситель 39-Бункер для бетонной смеси 40-Укладка арматуры в формы 41-Заливка бетонной смеси и уплотнение 42-Доармирование
Экспликация к плану цеха 1-Пост формования 2-Пост предварительной выдержки перед ТВО 3-Формирование автоклавного поезда 4-ТВО 5-Пост распалубки
смазки 6-Выдержка изделий перед укладкой на поддоны 7-Арматурный участок 8-Пост сварки арматурных каркасов 9-Пост армирования 9а-Пост доармирования изделий 10-Укладка готовых изделий на транспортные поддоны 11-Складирование резервных форм 12-Пост ремонта форм 13-Передаточное устройство 14-Пенобетоносмеситель 15-Комната ОТК 16-Комната нач. цеха 17-Комната мастеров 18-Слесарная мастерская 19-Кладовка 20-Ст узел 21-Мостовой кран 22-Гараж 23-Пост складирования резервных форм 24-Бетоноукладчик 25-Пост гидроизоляции труб 26-Склад продукции перед отгрузкой
Массозаготовительное отделение
Наименование оборудования
Бетоносмесительное отделение
Склад арматурных каркасов
Формование изоляции труб
Расходный бункер золы-уноса
Шаровая мельница мокрого помола
Пост формирования автоклавного поезда
Расходный бак для воды
Дозатор пенообразователя
Склад готовой продукции
Передаточное устройство
Армирование изоляции труб
Склад резервных форм
Электромостовой кран
Расходный бункер песка
технологическая схема
СПбГАСУ гр.СД-IV 2011г.
Производство пенобетонной изоляции трубопроводов
Пост распалубки труб

Рекомендуемые чертежи

up Наверх