Файл: Разработка концепции и планирование инновационного проекта по совершенствованию производства.pdf

При этом использование цветных цементов и сухих минеральных красителей широкой цветовой гаммы, в сочетании с повышенной способностью бетонных смесей на ВНВ копировать рельефные рисунки любой сложности, позволит значительно упростить и удешевить изготовление декоративных облицовочных, повысить их художественно-архитектурную выразительность. Вследствие того, что бетонные смеси на ВНВ не требуют еще и тепловой обработки, широкое применение в производстве декоративных элементов для фасадов, интерьеров и малых архитектурных форм, могут найти матрицы и вкладыши из каучукосодержащих материалов - тиокола или виксинта, что кроме всего прочего, еще существенно снизит затраты труда на их изготовление и стоимость самих изделий.

Применение ВНВ позволяет потенциально увеличить реальную активность цемента в 2-2,8 раза, и соответственно, прочность бетона в 1,5-2 раза. Дальнейшее повышение прочности ограничивается свойствами и характеристиками заполнителей. Ясно, что такой прирост прочности может быть реализован в виде существенных технологических преимуществ.

Потенциальные возможности увеличения прочности бетона могут быть преобразованы в различные превышенные другие его характеристики и особенно технологические его свойства. Внедрение ВНВ с этой точки зрения обеспечивает возможности расширения этих свойств, которые позволяют говорить о принципиально новых технологических возможностях бетонных смесей.

Необходимо отметить, что использование ВНВ вместо цемента с различными добавками, вводимыми в бетономешалку, значительно (в 2-3 раза) увеличивает время начала и окончания схватывания бетонной смеси, что позволяет перевозить ее на значительно большие расстояния. Это в свою очередь приведет к тому, что в целом по каждому району строительства можно будет обходиться меньшим количеством бетонных заводов.

Применение ВНВ позволяет сократить в зимних условиях ухода за бетонной смесью, а также уменьшить продолжительность технологических перерывов, назначаемых обычно для набора прочности бетона. Может быть сокращено так же время ухода за свежеуложенным бетоном в жаркое время года и, естественно, снижены затраты труда, расход воды и т. д.

В целом же применение ВНВ в условиях стройплощадки, расширяя технологические и физико-механические свойства бетона и условия его применения не требует каких-либо существенных изменений в технологии бетонных работ.

Организационный аспект

Изготовление ВНВ может производиться полунепрерывным (поточным) или периодическим способами производства. Организация производственного процесса основывается на следующих принципах:

Прямоточность – горизонтальная, прямолинейная – сырьё, полупродукты перемещаются к рабочим постам периодически конвейерными механизмами.

Ритмичность – повторяемость каждой операции и всего технологического процесса в целом через строго установленные промежутки времени.

Непрерывность – каждая последующая операция процесса выполняется после окончания предыдущей операции, оборудование и обслуживающий персонал не простаивают.

Для изготовления вяжущего необходим комплект оборудования, состоящий из бункеров для исходных материалов (минеральных наполнителей, клинкера или цемента, модификаторов), помольного устройства, емкости для хранения ВНВ. Оборудование размещается на площадке 18х54 м. Обеспечение энергоносителем в 400 кВт.

На рис. 2 приведена технологическая схема производства ВНВ с помощью автоматизированного комплекса для производства тонкомолотых вяжущих и специальных цементов Поток-12.

Рисунок 2. Технологическая схема производства вяжущих низкой водопотребности

Условные обозначения:

1. Печь

2. Нория (шнековый транспортер)

3. Приемный бункер

4. Дозатор песка (сыпучих добавок и т.п.)

5. Цементная емкость

6. Дозатор цемента

7. Смеситель

8. Приемный бункер

9. Шнековый транспортер

10. Помольная установка (совместный помол цемента и песка)

11. Пневмопровод

12. Цементные силоса

Экономический аспект

Для изготовления вяжущих низкой водопотребности необходим комплект оборудования, состоящий из бункеров для исходных материалов (минеральных наполнителей, клинкера или цемента, модификаторов), помольного устройства, емкости для хранения вяжущих низкой водопотребности.

Производительность установки – 20 тыс. т. в год. Оборудование размещается на площадке 18х54 м². Обеспечение энергоносителем в 400 кВт.

На изготовление и строительство промышленной линии производительностью 20 тыс. т. в год необходимо взять кредит в банке, равный 23640 тыс. руб. Потенциальный объем продаж вяжущих должен составить около 168 млн. руб.

Для производства вяжущих у предприятия возникает потребность в дополнительном персонале. При работе в 3 смены необходимо привлечь 5 человек рабочих и 1 мастера (в смену). Таким образом, общая потребность в персонале составит 18 человек. Для работы на новом оборудовании персоналу обязательно необходимо пройти обучение и сдать квалификационный экзамен.

Мероприятия по охране труда в ОАО "Бетон" по производству вяжущих низкой водопотребности должны проводиться в соответствии с «Гигиеническими требованиями к предприятиям производства строительных материалов и конструкций» от 11.06.2003. (гл. XX. Производство вяжущих материалов: цемента, гипса, алебастра, извести, гаджи и др.)

Основные технологические процессы следует комплексно автоматизировать, иметь дистанционное управление с пультов, располагающихся в изолированных помещениях с допустимыми условиями труда.

Все бетоны на основе вяжущих низкой водопотребности отличаются значительно меньшей энергоемкостью, а с экологической точки зрения новая технология позволяет почти вдвое сократить выбросы промышленных газов в цементной промышленности и вовлечь в производство огромное количество разнообразных техногенных отходов. Воздух, удаляемый из печей при производстве вяжущих, предварительно очищается в осадочной шахте, в циклонах и окончательно в рукавных фильтрах и электрофильтрах. Проект B как раз и подразумевает внедрение электрофильтра.

Проект B. Организация внедрения электрофильтра

Необходимость замены фильтра в ОАО "Бетон" вызвана тем, что он был установлен в 1991 году. Несмотря на неоднократно проводившиеся капитальные ремонты, эффективность пылеулавливающего оборудования резко снизилась. Реализация данного проекта позволит существенно улучшить экологическую обстановку на предприятии.

Технический аспект

После установки нового электрофильтра на исследуемом предприятии пылевыбросы на вращающейся печи №1 должны сократиться на 94%.

Вертикальный электрофильтр-труба будет рассчитан в соответствии с исходными данными, предоставленными в технических требованиях на разработку проектно-конструкторской документации (табл. 2).

Таблица 2.

Исходные данные для расчета

Технические показатели электрофильтра сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

Технические характеристики электрофильтра

Организационный аспект

Электрофильтр состоит из следующих элементов:

• Корпуса

• Системы газораспределения

• Осадительных и коронирующих электродов

• Системы встряхивания

• Питания высокого напряжения

Корпус

Корпус состоит из опорного пояса с щелевым бункером, стоек, стеновых панелей и крыши.

Конструкция корпуса выполнена с расчетом нести нагрузку от собственной массы, внутреннего оборудования, теплоизоляции, усилия, вызванные внутренним разрежением, климатические нагрузки и дополнительные нагрузки, связанные с условиями эксплуатации.

К стенкам корпуса привариваются уголки, предназначенные для опоры осадительных электродов. На крыше устанавливаются изоляторы, на которые через систему балок, опираются коронирующие электроды. Нагрузка через стойки передается на опорный пояс и постамент. Изоляторы защищены специальными металлическими кожухами со съемной крышкой.

Стеновые панели и потолок в виде укрупненных секций с теплоизоляцией поставляются на монтажную площадку, где собираются в цельную конструкцию и крепятся к несущим конструкциям корпуса. Данная технология позволяет сэкономить время и средства по теплоизолированию корпуса электрофильтра на 80%.

Корпус электрофильтра содержит в соответствующих местах герметичные смотровые люки круглого или элептического сечения, снабженные защитным устройством блокировки. На конструкцию люков разработаны технические условия ТУ У 29.2 - 32372595 - 009 - 2006.

Внутреннее механическое оборудование

Система газораспределения

Система газораспределения не имеет ярко выраженной конструкции, т.е. разработана целая система, позволяющая улучшить газораспределение и снизить вторичный унос. Запыленный поток по газоходу попадает в вертикальный электрофильтр выше опорного пояса. На входе устанавливается решетка из уголков. Второй частью входящей в систему газораспределения являются специальные карманы, прикрепленные к осадительным электродам. Данные карманы обеспечивают свободное падение уловленной пыли без ее контакта с запыленным потоком на входе в электрофильтр.

Осадительные электроды

Осадительный электрод WS - формы изготавливается из листовой стали 08Ю толщиной 1,2...1,5 мм методом холодного профилирования. Профиль WS640 работает при температуре 350°С, большим преимуществом которого является повышенная жесткость, абразивная стойкость, препятствие вторичному уносу пыли, а также очень низкое аэродинамическое сопротивление.

Рис.3. Электрод осадительный

В верхней части элементы крепятся к балке подвеса, которая устанавливается на специальные опоры. В нижней части к элементам крепится балка встряхивания воспринимающая на себя удар молотка при встряхивании и передающая вибрацию на осадительный электрод.

На конструкцию осадительных электродов утверждены технические условия ТУ У 29.2-32372595-001-2005.

Коронирующие электроды

В качестве элемента коронирующего электрода применяется V-образный элемент с длиной иглы до 25 мм. Конструкция коронирующего электрода является жесткой и позволяет применять элементы длиной до 4 м. Элементы устанавливаются в плоскую рамную конструкцию, образуя коронирующий электрод.

Коронирующие электроды через систему балок опираются на керамические изоляторы, устанавливаемые на крыше электрофильтра.

Рис. 4. Коронирующий электрод

Конструкция коронирующих элементов исключает так называемые пережоги дуговым разрядом.

На конструкцию коронирующих электродов утверждены технические условия ТУ У 29.2-32372595-001-2005.

Механизм встряхивания осадительных электродов

Система состоит из вала встряхивания, на котором расположены со смещением под углом (веером) молотки.

Весь комплекс приводится в действие с помощью редукторного двигателя, вращающегося с низкой скоростью. Механизм встряхивания с мотор-редуктором располагается на площадке обслуживания снаружи электрофильтра, что позволяет беспрепятственно обслуживать весь механизм.

Используемое устройство имеет преимущество в том, что обеспечивает продольное встряхивание ряда осадительных электродов, ограничивая, таким образом, повторное поднятие пыли. Для встряхивания осадительных электродов применяется двустороннее встряхивание. Это выполнено с целью снижения силы удара, а соответственно и снижения вторичного уноса. Форма молотка обеспечивает его надежность.

На конструкцию утверждены технические условия ТУ У 29.2 - 32372595 -012-2004.

Механизм встряхивания коронирующих электродов

Узел встряхивания коронирующих электродов, разработанный нашей фирмой не имеет аналогов в мире и позволяет значительно упростить конструкцию электрофильтра и повысить эффективность его работы. А именно не требуется вал изолятор, защищающий электрофильтр от электропробоев. Встряхивание производится пневмоимпульсным путем. Особенностью системы является высокая степень работоспособности за счет отсутствия вращающихся частей: валов и вал-изоляторов.