Файл: Цех по производству теплоизоляционных полистиролбетонов.docx
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 685
Скачиваний: 14
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство Образования и Науки РФФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. АммосоваИнженерно-технический институтКафедра «Производства строительных материалов, изделий и конструкций»Курсовая работапо дисциплине: «Технология ячеистых бетонов»на тему: «Цех по производству теплоизоляционных полистиролбетонов»Выполнил: ст. гр. ПСМИК-10Григорьев Н.А.Проверил:д.т.н. профессор Местников А.Е.Якутск 2014Содержание. Вводная часть. Номенклатура выпускаемой продукции. Технологическая часть.1 Выбор способа и технологической схемы производства.2 Режим работы цеха.3 Производительность цеха.4 Сырье.5 Технологический процесс производства.6 Расчет и выбор основного технологического оборудования.7 Ведомость оборудования цеха.8 Расчет потребности в энергетических ресурсах.9 Штатная ведомость завода или цеха .10 Контроль технологического процесса и качества готовой продукции.11 Охрана окружающей среды. Охрана труда. Технико-экономическая частьСписок использованной литературыстеновой материал теплоизоляционная плита портландцемент1. Вводная частьЦелью курсового проекта является разработка технологии производства полистиролбетонных теплоизоляционных плит марки D200 для стенового материала, эксплуатируемого в условиях PC (Я).Легкий и одновременно прочный материал, который был бы к тому же пожароустойчивым и звукоизолирующим, полистиролбетон поистине является передовым стройматериалом. На рынке отечественных стройматериалов полистиролбетон появился сравнительно недавно, всего около 10 лет, в то время как в странах Западной Европы его производство осуществляется уже более 40 лет. Заводы по производству этого материала появились в Германии. В скором времени строители смогли решить ряд проблем в сфере энергосбережения и экономии природных ресурсов, ведь, как известно, на Западе экономия электроэнергии и снижение нагрузки на окружающую среду являются одним из приоритетных направлений строительства.Наиболее эффективно в настоящее время во всех регионах России развивается производство конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного полистиролбетона. Этому способствует простота технологии, доступность сырьевых материалов, относительно невысокая себестоимость и хорошие теплоизоляционные свойства. Актуальность получения обусловлена необходимостью тепло- и энергосбережения ресурсов Республики.
Строительная сфера очень прибыльна, особенно, если говорить о выпуске современных материалов. Рассмотрим, как открыть свое производство по полистиролбетону.Возведение не только надежных и комфортных, но еще и экономичных зданий - вопрос сегодня чрезвычайно актуальный. Чтобы решить проблему требуются материалы, соответствующие многим требованиям. Один из таких материалов - полистиролбетон.Полистиролбетон - представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент, минеральный наполнитель (песок), пористый заполнитель - гранулы вспененного полистирола, вода, а также воздухововлекающая добавка (СДО). Благодаря сочетанию теплоизолирующего материала, которым являются полистирольные гранулы и бетона в одном продукте удалось получить оптимальную комбинацию характеристик для строительного материала - устойчивость к гниению, гидрофобность, высочайшие показатели несущих характеристик, теплоизоляции, огнезащиты, звукоизоляции, морозоустойчивости и периодов замерзания/размораживания (срок эксплуатации).В отличие от легких бетонов с минеральными заполнителями, в случае полистиролбетона возможно производство легкого бетона с объемной массой менее 200 кг/м3 и, соответственно, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Именно поэтому основное внимание специалистов сосредоточено на полистиролбетоне, попадающем в этот низший диапазон объемных масс, в частности, на улучшении свойств легкого бетона с пенополистирольным заполнителем, технологии его производства и разработке строительных систем с применением полистиролбетона. В качестве заполнителя в этом материале используется пенополистирол с объемной плотностью 10-25 кг/м3, которая не оказывает влияния на конечную прочность легкого бетона. Размер зерен вспененных частиц пенополистирола - 0,5 -3,5 мм, что позволяет получать мелкопористый скелет бетона. Используемый сырьевой материал имеет размер частиц от 0,2 до1,0 мм.Благодаря пористой структуре полистиролбетон обладает рядом преимуществ:. Отличными теплоизоляционными и звукоизолирующими свойствами, нежели обычный бетон. Это позволяет избежать дополнительного утепления с помощью пенопласта, минеральной ваты или пеностекла.2. Экономичность. Полистиролбетон одновременно является и конструкционным, и изоляционным материалом, и как сказано выше, не требует дополнительной изоляции.. Низкая нагрузка. Полистиролбетонные
Размеры изделий должны быть по ГОСТ Р 51263-2012:- длина ............... от 500 до 1000 мм- ширина .............. 400, 500 и 600 мм- толщина ............. от 80 до 240 мм Размеры по длине должны быть кратными 100, по толщине - 20.Предельные отклонения от размеров изделий высшей категории качества не должны превышать по длине и ширине ±3 мм, по толщине ±2 мм, изделий первой категории качества соответственно ±5 и ±4 мм. Изделия должны иметь правильную геометрическую форму. Отклонение от перпендикулярности граней и ребер не должно быть более 5 мм на каждый метр грани.В таблице 3 приведены основные свойства теплоизоляционного полистиролбетона.Таблица 3. Основные свойства теплоизоляционного полистиролбетона
Главным и несомненным достоинством полистиролбетона как строительного материала являются его выдающиеся теплофизические характеристики: Очень низкая теплопроводность; небольшая масса; низкая способность к накоплению влаги и, соответственно, высокая морозостойкость; прочность - выше, чем у пенобетона той же плотности.Если к этому добавить долговечность, технологичность, ремонтопригодность и значительное снижение затрат на строительство, то следует признать, что по совокупности технико-экономических показателей полистиролбетон на сегодня является наиболее эффективным строительным материаломВ таблице 4 показаны сравнительные характеристики.Таблица 4 Сравнительные характеристики конкурентных материалов
3. Технологическая часть3.1 Выбор способа и технологической схемы производстваПроцесс производства теплоизоляционных полистиролбетонов состоит из вспенивания ПСВ гранул, сушки (вылеживания) ПСВ гранул, приготовления массива, формования, твердения, распиловки и складирования полистиролбетонных блоков.В данном проекте предусматривается агрегатно-поточная технология производства теплоизоляционных полистиролбетонов, так как по сравнению с остальными способами она наиболее технологически и экономически целесообразна для данной мощности предприятия, поскольку обеспечивает наибольшую оборачиваемость форм, максимальное использование технологического оборудования, стабильность свойств и качество готовой продукции.Для круглогодичной работы в условиях г. Якутска осуществляется предварительный нагрев инертных, цемента и воды до температуры цеха. Для этого предусмотрены 2 расходных бункера цемента внутри цеха и 2 отапливаемых бункера песка. Вода зимой дополнительно подключается к системе горячего водоснабжения для регулирования температуры воды. Для уменьшения рисков простоя цеха из-за сбоев доставки сырья, склады сырья рассчитаны на недельную работу без их пополнения.Изделия подвергаются тепловой обработке двумя тепловыми пушками с мощностью 26 кВт. Ремонтно-монтажная бригада обслуживает цех преимущественно в выходные. Технологическая схема (упрощенная) производства полистиролбетонных блоков приведена в рис.1.Рисунок 1. Технологическая схема (упрощенная) производства теплоизоляционного полистиролбетона.Технологическая схема в развернутом виде приведена в рис. 2Рисунок 2. Технологическая схема в развернутом видеОписание технологической схемы1. Вспенивание гранул полистирола в предвспенивателе ПП-4;. Подача вспененных гранул из предвспенивателя ПП-4 в бункер вылежки “Robus”;.Вылеживание (в течение 12 ч.) вспененных гранул в бункере вылежки “Robus”. Во время вылеживания происходит выравнивание внутреннего давления в гранулах и их сушка;.Подача в смеситель дозированного объема вспененных гранул ПСВ;. Первоначальная (пусковая) подача в смеситель воды с добавкой СДО. Около 25 %
Строительная сфера очень прибыльна, особенно, если говорить о выпуске современных материалов. Рассмотрим, как открыть свое производство по полистиролбетону.Возведение не только надежных и комфортных, но еще и экономичных зданий - вопрос сегодня чрезвычайно актуальный. Чтобы решить проблему требуются материалы, соответствующие многим требованиям. Один из таких материалов - полистиролбетон.Полистиролбетон - представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент, минеральный наполнитель (песок), пористый заполнитель - гранулы вспененного полистирола, вода, а также воздухововлекающая добавка (СДО). Благодаря сочетанию теплоизолирующего материала, которым являются полистирольные гранулы и бетона в одном продукте удалось получить оптимальную комбинацию характеристик для строительного материала - устойчивость к гниению, гидрофобность, высочайшие показатели несущих характеристик, теплоизоляции, огнезащиты, звукоизоляции, морозоустойчивости и периодов замерзания/размораживания (срок эксплуатации).В отличие от легких бетонов с минеральными заполнителями, в случае полистиролбетона возможно производство легкого бетона с объемной массой менее 200 кг/м3 и, соответственно, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Именно поэтому основное внимание специалистов сосредоточено на полистиролбетоне, попадающем в этот низший диапазон объемных масс, в частности, на улучшении свойств легкого бетона с пенополистирольным заполнителем, технологии его производства и разработке строительных систем с применением полистиролбетона. В качестве заполнителя в этом материале используется пенополистирол с объемной плотностью 10-25 кг/м3, которая не оказывает влияния на конечную прочность легкого бетона. Размер зерен вспененных частиц пенополистирола - 0,5 -3,5 мм, что позволяет получать мелкопористый скелет бетона. Используемый сырьевой материал имеет размер частиц от 0,2 до1,0 мм.Благодаря пористой структуре полистиролбетон обладает рядом преимуществ:. Отличными теплоизоляционными и звукоизолирующими свойствами, нежели обычный бетон. Это позволяет избежать дополнительного утепления с помощью пенопласта, минеральной ваты или пеностекла.2. Экономичность. Полистиролбетон одновременно является и конструкционным, и изоляционным материалом, и как сказано выше, не требует дополнительной изоляции.. Низкая нагрузка. Полистиролбетонные
конструкции имеют меньшую, по сравнению с бетонными, массу, что снижает расходы на транспортировку, кладку и обработку. Массовая нагрузка сооружения получается меньшей, что существенно снижает затраты на возведение фундамента.
. Технологичность. Полистеролбетон по простоте обработки сравним с деревом: он легко пилится, сверлится, в него легко забивать гвозди.
. Экологическая чистота аналогична бетону. При производстве полистиролбетона используются цемент, песок, вода и гранулы пищевого полистирола.
. Водопоглощение полистиролбетона существенно ниже, чем у газобетона, потому как поры в материале изолированы друг от друга и вода впитывается только поверхностью. У обычного бетона, однако, этот показательль еще ниже.
. Низкая паропроницаемость.
. Благодаря низкомуводопоглощению имеет высокий коэффициент морозостойкости.
Области применения полистиролбетона:
Теплоизоляционные плиты;
Монолитная теплоизоляция чердаков и кровель;
Монолитная теплоизоляция трехслойных панелей, блоков и наружных стен;
Теплоизоляция в колодцевой кладке;
Пустотелые элементы для сборно-монолитных стен;
2. Номенклатура выпускаемой продукции
Таблица 2.
| № п/п | Наименование и эскиз изделий | Марка | Размеры, мм | Класс по прочности на сжатие | Марка по морозостойкости | Норматив | ||
| | | | Длина | Ширина | Высота | | | |
| 1. | Теплоизоляционный | 20 | 100 | 300 | 600 | - | Не нормируется | ГОСТ Р 51263-2012. |
Размеры изделий должны быть по ГОСТ Р 51263-2012:- длина ............... от 500 до 1000 мм- ширина .............. 400, 500 и 600 мм- толщина ............. от 80 до 240 мм Размеры по длине должны быть кратными 100, по толщине - 20.Предельные отклонения от размеров изделий высшей категории качества не должны превышать по длине и ширине ±3 мм, по толщине ±2 мм, изделий первой категории качества соответственно ±5 и ±4 мм. Изделия должны иметь правильную геометрическую форму. Отклонение от перпендикулярности граней и ребер не должно быть более 5 мм на каждый метр грани.В таблице 3 приведены основные свойства теплоизоляционного полистиролбетона.Таблица 3. Основные свойства теплоизоляционного полистиролбетона
| Марка блоков по средней плотности (кг/м3) | Класс по прочности на сжатие | Средняя прочность на сжатие R, МПа | Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа | Коэффициент теплопроводности,Вт/м °С | Марка по морозо- стойкости | ||
| | | | | в сухом состоянии | при эксплуатационной влажности | | |
| | | | | | А | Б | |
| D200 | М 3,5 | - | 0,15 | 0,065 | 0,070 | 0,075 | F25-F35 |
| Показатели | Пенокерамзитобетон | Газобетон | Пенобетон (неавтоклавный) | Полистиролбтон |
| Плотность, кг/м3 | 400 | 400 | 400 | 400 |
| Теплопроводность, Вт/(м*К) | 0,11-0,14 | 0,096 | 0,16 | 0,105 |
| Морозостойкость, цикл | 15 | 25 | 35-75 | 35-75 |
| Водопоглощение, % по массе | 15 | 20 | 14 | 12 |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 0,9-1,2 | 1,2 | 0,10-2,5 | 1-1,5 |
3. Технологическая часть3.1 Выбор способа и технологической схемы производстваПроцесс производства теплоизоляционных полистиролбетонов состоит из вспенивания ПСВ гранул, сушки (вылеживания) ПСВ гранул, приготовления массива, формования, твердения, распиловки и складирования полистиролбетонных блоков.В данном проекте предусматривается агрегатно-поточная технология производства теплоизоляционных полистиролбетонов, так как по сравнению с остальными способами она наиболее технологически и экономически целесообразна для данной мощности предприятия, поскольку обеспечивает наибольшую оборачиваемость форм, максимальное использование технологического оборудования, стабильность свойств и качество готовой продукции.Для круглогодичной работы в условиях г. Якутска осуществляется предварительный нагрев инертных, цемента и воды до температуры цеха. Для этого предусмотрены 2 расходных бункера цемента внутри цеха и 2 отапливаемых бункера песка. Вода зимой дополнительно подключается к системе горячего водоснабжения для регулирования температуры воды. Для уменьшения рисков простоя цеха из-за сбоев доставки сырья, склады сырья рассчитаны на недельную работу без их пополнения.Изделия подвергаются тепловой обработке двумя тепловыми пушками с мощностью 26 кВт. Ремонтно-монтажная бригада обслуживает цех преимущественно в выходные. Технологическая схема (упрощенная) производства полистиролбетонных блоков приведена в рис.1.Рисунок 1. Технологическая схема (упрощенная) производства теплоизоляционного полистиролбетона.Технологическая схема в развернутом виде приведена в рис. 2Рисунок 2. Технологическая схема в развернутом видеОписание технологической схемы1. Вспенивание гранул полистирола в предвспенивателе ПП-4;. Подача вспененных гранул из предвспенивателя ПП-4 в бункер вылежки “Robus”;.Вылеживание (в течение 12 ч.) вспененных гранул в бункере вылежки “Robus”. Во время вылеживания происходит выравнивание внутреннего давления в гранулах и их сушка;.Подача в смеситель дозированного объема вспененных гранул ПСВ;. Первоначальная (пусковая) подача в смеситель воды с добавкой СДО. Около 25 %