Проектирование цементных заводов (стр. 25 )

Выбор средств механизации для таких складов зависит от их грузооборота, количества и свойств материалов, подлежащих хранению. При грузообороте склада более 5000 т в сутки в качестве средств его механизации в большинстве случаев применяются портальные краны, оборудованные грейфером, роторные экскаваторы или штабелеукладчики с ленточными транспортерами.

При выборе типа склада и средств его механизации следует руководствоваться данными табл. 7.34.

В зависимости от количества прибывающего на завод материала и от способа его доставки (железная дорога, автотранспорт, гидротранспорт и др.) на заводе сооружаются те или иные виды: приемных устройств. Для приемки грузов, прибывающих по железной дороге, на цементных заводах чаще всего используются траншейно-эстакадные и бункерные устройства, оборудованные вагоноопрокидывателями (рис. 7.9, 7.10, 7.11) и толкающими разгружателями (рис. 7.12). Траншейно-эстакадные устройства предназначаются для разгрузки железнодорожных полувагонов типа гондол и применяются преимущественно в открытых складах для приема предварительно измельченных материалов, перемещение которых возможно при помощи грейфера.

Основным недостатком эстакадной разгрузки является трудоемкость полного освобождения вагонов от материалов, обладающих пластическими свойствами, т. е. влажных, склонных к уплотнению, слеживанию и смерзанию. В связи с этим полувагоны, прибывающие на склад в зимнее время, должны предварительно обрабатываться в специальных тепляках (прогреваться) или подвергаться воздействию передвижных или стационарных бурорыхлительных машин.

Бункерные устройства применяются для разгрузки разных типов саморазгружающихся вагонов (гондол, думпкаров) и автотранспорта. Фронт разгрузки бункерных устройств в случае же лезнодорожного транспорта рассчитывается не менее чем на один полувагон, а емкость бункеров для материала — на два полува­гона. Пути для разгрузки могут проходить либо сбоку от при­емного бункера, либо укладываться по верху бункеров. Для при­ема пластичных материалов применяются устройства, оборудованные толкающими разгружателями (рис. 7.13), что по­зволяет предотвращать замазывание приемных устройств и уменьшать заглубление приемных бункеров.

Разгрузка бункерных устройств осуществляется пластинчатыми, лопастными и тарельчатыми питателями, а также с помощью ленточных транспортеров. Тип разгрузочного устройства выбирается в зависимости от физических свойств материала (гранулометрии, пластических свойств и т. д.) и объема материала, находящегося в бункере или силосе.

В случае использования в производстве сырьевых материалов неоднородного химического состава следует предусматривать склады, которые наряду с хранением обеспечивают также ус­реднение их химического состава. Усреднение химического со­става поступающих на склад материалов происходит вследст­вие того, что усредняемый материал при загрузке укладывается в штабель послойно, а при разгрузке отбирается из штабеля в* разрез слоям.

Для усреднения могут использоваться эстакадно-гравитацион-ные склады, в которых загрузка материала производится с по­мощью специальных загрузочных механизмов, работающих в челноковом режиме и обеспечивающих послойную укладку шта­беля, а разгрузка штабеля осуществляется с помощью роторного или скребкового механизма, отбирающего материал вразрез слоям.

Для усреднения могут применяться также склады, оборудованные специальными загрузочными машинами — штабелеукладчиками, которые укладывают материал определенным образом. Схемы формирования штабелей материала на усреднительных складах показаны на рис. 7.13.

В зависимости от качества сырья применяют способ, который дает наилучшее усреднение. Штабели материала могут располагаться последовательно в два или более ряда, параллельно и по кольцу. Непрерывная эксплуатация штабеля осуществляется путем одновременной отсыпки одного и разборки другого штабеля. Штабель, укладываемый по кольцу, формируется с помощью поворотного ленточного штабелеукладчика, располагающегося в центре штабеля, а разгрузка ведется с помощью перемещающе­гося по торцу штабеля сербкового разгружателя, подающего ма­териал через расположенную внизу перегрузочную воронку на ленточный транспортер. Формирование кольцевого штабеля может осуществляться шевронным способом, продольными полосами или горизонтальными слоями. Высота штабеля (до 16—17 м) зависит от угла откоса материала. Отношение длины штабеля ц его ширине должно быть как можно большим и не менее 5:1.1 При качественном контроле отсыпки усреднительные склады позволяют снизить первоначальные отклонения в содержании, например, СаСОз с 10% до 1,5% и менее. Объем одного штабеля усреднительного склада рассчитывается на хранение 7—10-суточного запаса материала.

7.6.2. Проектные решения складов

Базисные склады. В зависимости от компоновочного решения склады по отношению к железнодорожному пути могут быть сквозными, тупиковыми и поперечными. Склады базисного типа располагаются на свободной территории в отрыве от производ­ственных цехов завода и обеспечиваются подъездными путями, рассчитанными в зависимости от грузооборота на единовремен­ный прием одного или нескольких маршрутных составов. Раз­грузка прибывающих составов осуществляется с помощью эста­кадных или бункерных приемных устройств достаточной протяженности, оборудованными средствами механизации, обес­печивающими быстрое освобождение приемных емкостей (тран­шей и бункеров).

При грузообороте склада свыше 5000 т в сутки в качестве средств его механизации в большинстве случаев применяются мостовые (портальные) грейферные краны. Производительность их рассчитывается с учетом неравномерности поступления мате­риалов, т. е. с резервом в 15—20%.

Пролет грейферного крана (60,0—76,2 м) определяется разме­рами обслуживаемого транспортного поля, а объем грейфера (вместимость от 20 до 40 т) — насыпной массой сыпучего груза и потребной производительностью крана. Высота штабеля дости­гает до 25 м. Количество кранов, необходимое для обслуживания склада, как правило, должно быть не менее двух.

При сравнительно небольшой производительности завода (до 400—500 тыс. тонн в год) хранение материалов с различ­ными физическими свойствами может быть организовано на объединенном складе, оборудованном мостовыми грейферными кранами. Более мощные заводы при больших грузопотоках материалов оборудуются двумя (сырье, топливо), а в некото­рых случаях и тремя раздельными складами с мостовыми грейферными кранами.

Расходные склады. В связи с тем, что в большинстве случаев предусматривается равномерное в течение года обеспечение про­ектируемого завода необходимыми для технологического процесса материалами, хранение поступающих на завод материалов, большей частью, предусматривается в складах, рассчитанных на сравнительно небольшие резервные запасы материалов. Наибо­лее распространенным типом таких складов являются склады с пролетами от 12 до 30 м оборудованные мостовыми грейферными кранами грузоподъемностью от 50 до 20 тонн.

Крановое оборудование должно иметь 20—30% запаса произ­водительности с учетом неравномерности поступления материа­лов на склад.

Расходные склады с грейферными кранами применяют, глав­ным образом, для материалов, обладающих плохими текучими свойствами (влажными, пластичными и т. п.)

Хранение сухих кусковых, мелкокусковых и сыпучих матери­алов организуется в большинстве случаев в бункерных или си­лосных емкостях. К материалам такого рода относятся: твердый известняк, прошедшие предварительную сушку пластичные ма­териалы (например, такие как глина), гидравлические добавки (маршалит, опока и др.), огарки, некоторые сорта каменных уг­лей, клинкер и т. п. При организации бункерного или силосного хранения материалов объем емкостей и их количество определя­ют из расчета обслуживания одного агрегата. Для обслуживания нескольких агрегатов (например, сырьевых, цементных, топлив­ных мельниц и т. д.) емкости объединяются в блоки, образуя общие хранилища. Хранение запаса материала в бункере может комбинироваться с хранением совместно используемых в техно­логическом цикле компонентов в силосах, что обусловливается объемом хранимого материала и различием пластических свойств (например, хранение в бункере глины и огарков и известняка в силосе).

7.7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АСПИРАЦИИ И ОБЕСПЫЛИВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Вопросы аспирации, обеспыливания и охраны атмосферы при разработке ТЭО, ТЭР, проектов и рабочих проектов на строи­тельство, реконструкцию или техническое перевооружение пред­приятий по производству цемента должны решаться в соответст­вии с требованиями следующих нормативных и методических Документов: СНиП 1.02.01—85 «Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной до­кументации на строительство предприятий, зданий и сооружений»; Пособие по составлению раздела проекта (рабочего проекта) «Охрана окружающей природной среды» к СНиП 1.02.01—85; Газоочистное оборудование. Каталог.— Цинтихим-нефтемаш, М., 1985.

Количество отходящих газов и аспирационного воздуха от технологических установок определяется расчетным путем при их проектировании.

Температура отходящих газов и аспирационного воздуха, а также концентрация пыли от источников пылевыделения принимаются в соответствии с данными табл. 7.35.

Способ очистки аспирационного воздуха и отходящих газов определяется технологией производства клинкера: при сухом cпoсобе следует применять аппараты сухой очистки, при мокром; способе на отдельных переделах возможно использование аппаратов мокрой очистки (скрубберов). Схемы очистки аспирационного воздуха и отходящих газов приведены в табл. 7.36.

Таблица 7.35

Исходные данные для проектирования пылеочистки

Наименование источника пылеобразования	Температура отходящих газов и аспирационного воздуха, К (0С)	Запыленность аспирационного воздуха (отходящих газов), г/м3
Дробилки щековые	-	5-8 при влажности сырья до 5%; 1,5-3,0 при влажности более 5%
Дробилки молотковые	-	15-35 при влажности соответственно более 5% и менее 5%
Узлы перегрузки сырья с конвейера на конвейер	-	5-10 при влажности соответственно более 5% и менее 5%
Аспирационная шахта на сборе сырья в склад	-	До 5 при влажности до 5-8% (при более высокой не рекомендуется)
Вращающиеся печи, работающие по мокрому способу	До	До 20, как правило, более 200 – в отдельных случаях, в зависимости от сырья, свойств пыли и способа пылевозврата
Вращающиеся печи, работающие по сухому способу, с циклонными теплообменниками	До	40 (на выходе из последней ступени циклонных теплообменников)
Колосниковый холодильник	До	6-10
Узел выгрузки клинкера из холодильника на пластинчатый конвейер	До	6-10
Узел выгрузки клинкера в силосный склад		6-8
Узел выгрузки клинкера в склад с грейферным краном		6-10 (при наличии аспирационной шахты)
Сушильные барабаны при сушке:
шлака	До	До 60
трепела	То же	До 45
опоки	-//-	До 45
угля	-//-	До 60
глины	-//-	До 60
Сушилки с русловым псевдожиженным слоем	До	До 60
Цементные мельницы:
С центральной разгрузкой	До	До 400 (на выходе из мельницы)
С периферийной разгрузкой	До	До 900 (на выходе из мельницы)
Работающие в замкнутом цикле	До	До 400 (на выходе из мельницы)
После шахтной аспирационной коробки	До	До 40
Сырьевые мельницы с воздушно-проходным сепаратором	До	До 900 (после сепаратора)
Сырьевые мельницы с центробежным сепаратором	До	До 600 (после сепаратора)
Тарельчато-роликовая мельница	До	До 300 (после сепаратора)
Тарельчато-роликовая мельница после технологического осаждения	До	До 50
Силосы сырьевой муки с загрузкой пневмотранспортом	До	До 20 (для силосов малого диаметра)
Цементные силосы с загрузкой цемента пневмотранспортом	До	До 15
Посты погрузки цемента в ж. д. транспорт (отдельностоящие)	До	До 15
Карусельные упаковочные машины цемента с комплектующем оборудованием	До	До 10

Свойства твердой фазы аэрозолей (дисперсный состав, удель­ное электрическое сопротивление и др.) вращающихся печей, су­шильных барабанов, сырьевых мельниц с одновременным помо­лом и сушкой, цементных мельниц следует принимать по данным справочника «Физико-химические и механические свойства золей и пыли, выделяемые основным оборудованием цементных заво­дов», Новороссийск, НИПИОТстром 1976 г. При проектировании пылеулавливающих установок для очистки газов и аспирацион­ного воздуха, выбрасываемых в атмосферу, необходимо учиты­вать:

— скорость воздуха или газа в аппарате;

— физико-химические свойства и дисперсный состав пыли;

— концентрацию пыли в газе или воздухе;

— вид ткани (для рукавных фильтров);

— оптимальную нагрузку по пыли и воздуху на ткань;

— температуру, влажность газа и воздуха и др.

Концентрация пыли для аспирационных выбросов воздуха и отходящих газов не должна превышать 100 мг/м3 на выходе в атмосферу.

С целью снижения начальной концентрации пыли в аспира-ционном воздухе на линиях переработки сырья необходимо его Увлажнение на всех переделах в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 7.37.

Рекомендуемое к использованию на цементных заводах пылеулавливающее оборудование представлено в табл. 7.36.

Аспирационные трубопроводы и газоходы должны проклады­ваться по трассам минимальной протяженности и с условием минимальных гидравлических потерь. На аспирационных тру­бопроводах и газоходах следует предусматривать штуцера для выполнения пылевых и аэродинамических замеров. На участках возможного отложения пыли необходимо устанавливать герме­тичные люки на газоходах и воздуховодах для их периодиче­ского осмотра и очистки. Газоходы и аспирационные трубопро­воды при температуре газа или воздуха t>318 К (45 °С) необходимо теплоизолировать. При температуре газов более 343 К (70 °С) требуется установка компенсаторов температурных удли­нений. Толщина стенок газоходов и воздуховодов определяется в зависимости от абразивности и концентрации пыли. Так, например, в случае наличия в воздухе высокоабразивной пыли (клинкер, цемент, шлак, зола и др.) при концентрации от 3 до 20 г/м3 толщина стенки газохода должна составлять 4,5 мм. В местах интенсивного износа (повороты, переходы, тройники) тол­щину стенок следует увеличивать в 1,5 раза.

В цементной промышленности очистка газов и аспирационного воздуха осуществляется преимущественно сухим способом с при­менением пылеосадительных камер, циклонов и рукавных филь­тров. В табл. 7.38 представлены сведения о применении этих обеспыливающих устройств.

Отделение пыли от газового потока в циклонах осуще­ствляется за счет действия на частички пыли центробежной силы. В цементной промышленности получили распростра­нение конструкции циклонов ЦН15 —конструкции НИИО-Газ, ЦП2 и др.

Циклоны рассчитаны на следующие параметры:

Начальная запыленность, не более 400 г/м
Давление или разрежение в аппарате, не более............. ?ЗппКй

Температура газа, не выше...... oyj к (4ии t_;

В зависимости от угла наклона крышки и входного угла пат­рубка выпускаются циклоны:

Таблица 7.36

Схемы очистки аспирационного воздуха и отходящих газов

Наименование обеспыливаемого оборудования	Схема очистки аспирационного воздуха (газов)
1 ступень	2 ступень	Условия привязки очистных сооружений
Дробилки щековые сырья	Рукавные фильтры СМЦ-40, ФРКН Циклоны ЦН-15 НИИОГаз Фильтры цепные ФЗГМП Скрубберы типа СТ-800-01, СТ, СТ	- Циклоны СЦН-40, СКЦН-34 - -	При влажности сырья до 5% воздушные нагрузки на ткань 0,8-1,0 м3/м2 мин. При влажности сырья до 5% При влажности сырья более 5% Возможно применение при мокром способе производства, при наличии теплых и отапливаемых помещений, при любой влажности сырья
Узлы перегрузки сырья с конвейера на конвейер, бункера сырья, аспирационная шахта на сбросе сырья в склад с грейферовыми кранами	Фильтры цепные ФЗГМП Циклоны ЦН-15 НИИНГаз Рукавные фильтры СМЦ-40, ФРКН; фильтры зернистые ФЗГМО ФЗГИ Скрубберы типа СТ-800-01, СТ, СТ	- СЦН-40, СКЦН-34 - -	При влажности сырья более 5% При влажности сырья до 5% Воздушные нагрузки на скань 0,8-1,0 м3/м2 мин Возможно применение при мокром способе производства, при наличии теплых и отапливаемых помещений, при любой влажности сырья
Дробилки молотковые	Циклоны ЦН-15 НИИОГаз	Рукавные фильтры СМЦ-40; ФРКН; фильтры зернистые ФЗГМО, ФЗГИ Скрубберы типа СТ-800-01, СТ, СТ	При влажности сырья до 5%. Воздушные нагрузки на ткань 0,8-1,0 м3/м2 мин. При влажности сырья более 5%. Возможно применение при мокром способе производства, при наличии теплых и отапливаемых помещений, при любой влажности сырья
Вращающиеся печи, работающие по мокрому способу	Электрофильтры Циклоны ЦП2	- Электрофильтр	Скорость газов в активном сечении электрофильтра до 1,0 м/с. Циклоны ЦП2 устанавливаются в отдельных случаях при исходной напыленности более 20 г/м3.
Вращающиеся печи, работающие по сухому способу с циклонными теплообменниками	Электрофильтры Циклоны ЦП2	- Электрофильтры	Выбор количества ступеней определяется режимом работы печного агрегата, удельным электрическим сопротивлением пыли, влагосодержанием отходящих газов, химическими свойствами пыли и решается в каждом конкретном случае.
Колосниковый холодильник с узлом выгрузки клинкера из холодильника на пластинчатый конвейер	Электрофильтр Циклоны ЦП2	- Циклоны СЦН40	Скорость воздуха в активном сечении электрофильтра до 0,8 м/с при условии кондиционирования аспирационного воздуха («Гипроцемент») При запыленности аспирационного воздуха до 6 г/м3 (НИПИОТстром)
Узел выгрузки клинкера в силосный склад с укрытиями головок клинкерных транспортеров	Циклоны ЦН-15 НИИОГаз Рукавные фильтры СМЦ-40, ФРКН, каркасный рукавный фильтр «Импульс 4.2»	Циклоны СЦН-40, СКЦН-34 -	При исходной запыленности до 8 г/м3 При исходной запыленности выше 8 г/м3. Воздушные нагрузки на ткань до 0,8 м3/м2 мин.
Узел выгрузки клинкера в склад с грейферными кранами (при наличии аспирационной шахты)	Циклоны ЦН-15 НИИГаз Рукавные фильтры СМЦ-40, ФРКН Рукавный металлотканевый фильтр ФРИ-Е-01	Циклоны СЦН-40, СКЦН-34 - -	При исходной запыленности до 8 г/м3 При исходной запыленности выше 8 г/м3. Воздушные нагрузки на ткань до 0,8 м3/м2 мин.
Узел выгрузки клинкера из силосов на конвейер	Пылеуловитель инерционный ПИ-3, ПИ-5	Очистное оборудование, установленное на узлах выгрузки клинкера в силосный склад
Узел выгрузки гипса из силосов на конвейер	Фильтры цепные ФЗГМП или подключение этих узлов к системам верха силосов	-
Сушильные барабаны, сушилки с псевдоожиженным слоем	Циклоны ЦН-15 НИИОГаз	Электрофильтр	Скорость газов в активном сечении электрофильтра до 1 м/с
Сырьевые мельницы сухого помола	Циклоны ЦН-15 НИИГаз, ЦП2	Электрофильтр	Скорость газов в активном сечении электрофильтра до 0,8 м/с
Угольные мельницы с одновременной сушкой и помолом	Технологическая система осаждения	Электрофильтр вертикальный	Скорость газов в активном сечении электрофильтра до 0,6 м/с
Цементные мельницы	Циклоны ЦН-15, ЦП-2	Фильтры рукавные или электрофильтры	Рукавные фильтры предусматриваются при помоле бездобавочных цементов. Электрофильтры устанавливаются при помоле цемента с добавками (шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент) и при наличии установок для вспрыскивания воды в мельницу.
Цементные мельницы с сепараторами	Циклоны ЦН-15, ЦП-2 Фильтры рукавные СМП-40, ФРКН	Фильтры рукавные, электрофильтры -	То же
Смесительные силосы сырьевой муки	Циклоны ЦН-15	Фильтры рукавные СМЦ-40, ФРКН	Воздушная нагрузка на ткань до 0,8 м3/м2 мин
Силосы цемента, бункера, загружаемые пневмотранспортом. Посты погрузки цемента в ж. д. вагоны и автотранспорт	Циклоны ЦН-15 Фильтры рукавные СМЦ-169 (напорные) или рукавные фильтры СМЦ-40, ФРКН и др.	Рукавные фильтры -	Напорные фильтры предусматриваются при небольших объемах воздуха до 3000 м3/ч
Карусельные упаковочные машины цемента	Рукавные фильтры СМЦ-40, ФРКН		Скорость фильтрации до 0,9 м3/м2мин
Дробилки молотковые для угля	Циклоны СЦН-40, СКЦН-34 (со взрывными клапанами)	Рукавные фильтры типа ФРКН-В	Скорость фильтрации до 0,8 м3/м2мин
Приемные бункеры молотого угля	После технологической схемы осаждения циклоны ЦН-15 (с противовзрывными клапанами)	Подача аспирационного воздуха в топку или в рукавный фильтр ФРКН-В	То же

Таблица 7.37