Выбор и обоснование параметров струнного грохочи
|
Введение.......................................................................................................................7
Глава 1. Оценка и анализ горного и перерабатывающего
оборудования ...............................................................................................................8
1.1. Анализ сортирующего оборудования.............................................................8
Глава 2. Выбор параметров струнного грохота ................................................... 12
2.1. Определение пропускной способности загрузочного бункера .............13
2.2. Определение параметров передней стенки .............................................21
2.3. Определение конструктивных параметров .............................................22
2.4. Определение параметров просеивающих секций...................................36
2.5. Определение диаметра и усилия натяжения струн просеивающих
секций.................................................................................................................41
Глава 3. Расчет параметров струнного грохота .....................................................93
3.1. Расчет параметров струнного грохота для
заданной производительности..................................................................................44
3.1.1. Загрузочный бункер................................................................................47
3.1.2. Приемные бункеры .................................................................................52
3.1.3. Просеивающие секции ...........................................................................52
3.1.4. Передняя стенка ................................................................................... ..60
3.1.5. Силы инерции и скорость движения.................................................. 61
3.1.6. Габариты грохота ................................................................................. 65
3.1.7. Контрольный рассев сортируемого материала................................. 77
Глава 4. Экономическая часть .............................................................................. 90
4.1. Капитальные затраты.................................................................................. 90
4.1.1. Загрузочный бункер............................................................................. 90
4.1.2. Передняя стенка ................................................................................... 92
4.1.3. Просеивающие секции ........................................................................ 92
4.1.4. Ворошители с осями ............................................................................ 97
4.1.5. Приемные бункеры .............................................................................. 1016
4.1.6. Комплектующие................................................................................... 105
4.1.7. Жестяные кожухи................................................................................. 106
4.1.8. Фонд заработной платы рабочих, изготавливающих грохот .......... 109
4.2. Эксплуатационные затраты........................................................................ 110
Глава 5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда ............................... 117
5.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов...................... 117
5.1.1. Шум ....................................................................................................... 117
5.1.2. Вибрация ............................................................................................... 118
5.1.3. Запыленность........................................................................................ 120
5.2. Мероприятия по снижению воздействия вредных факторов................. 120
5.2.1. Шум ....................................................................................................... 120
5.2.2. Вибрация ............................................................................................... 122
5.2.2.1. Способы защиты от вибрации и профилактика вибрационной
болезни ........................................................................................................ 122
5.2.2.2. Гигиеническое нормирование вибрации.................................... 123
5.2.3. Запыленность........................................................................................ 123
5.3. Освещение.................................................................................................... 124
5.4. Противопожарная профилактика .............................................................. 124
Заключение ............................................................................................................. 128
Список использованных источников ................................................................... 130
Приложения ............................................................................................................ 137
Глава 1. Оценка и анализ горного и перерабатывающего
оборудования ...............................................................................................................8
1.1. Анализ сортирующего оборудования.............................................................8
Глава 2. Выбор параметров струнного грохота ................................................... 12
2.1. Определение пропускной способности загрузочного бункера .............13
2.2. Определение параметров передней стенки .............................................21
2.3. Определение конструктивных параметров .............................................22
2.4. Определение параметров просеивающих секций...................................36
2.5. Определение диаметра и усилия натяжения струн просеивающих
секций.................................................................................................................41
Глава 3. Расчет параметров струнного грохота .....................................................93
3.1. Расчет параметров струнного грохота для
заданной производительности..................................................................................44
3.1.1. Загрузочный бункер................................................................................47
3.1.2. Приемные бункеры .................................................................................52
3.1.3. Просеивающие секции ...........................................................................52
3.1.4. Передняя стенка ................................................................................... ..60
3.1.5. Силы инерции и скорость движения.................................................. 61
3.1.6. Габариты грохота ................................................................................. 65
3.1.7. Контрольный рассев сортируемого материала................................. 77
Глава 4. Экономическая часть .............................................................................. 90
4.1. Капитальные затраты.................................................................................. 90
4.1.1. Загрузочный бункер............................................................................. 90
4.1.2. Передняя стенка ................................................................................... 92
4.1.3. Просеивающие секции ........................................................................ 92
4.1.4. Ворошители с осями ............................................................................ 97
4.1.5. Приемные бункеры .............................................................................. 1016
4.1.6. Комплектующие................................................................................... 105
4.1.7. Жестяные кожухи................................................................................. 106
4.1.8. Фонд заработной платы рабочих, изготавливающих грохот .......... 109
4.2. Эксплуатационные затраты........................................................................ 110
Глава 5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда ............................... 117
5.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов...................... 117
5.1.1. Шум ....................................................................................................... 117
5.1.2. Вибрация ............................................................................................... 118
5.1.3. Запыленность........................................................................................ 120
5.2. Мероприятия по снижению воздействия вредных факторов................. 120
5.2.1. Шум ....................................................................................................... 120
5.2.2. Вибрация ............................................................................................... 122
5.2.2.1. Способы защиты от вибрации и профилактика вибрационной
болезни ........................................................................................................ 122
5.2.2.2. Гигиеническое нормирование вибрации.................................... 123
5.2.3. Запыленность........................................................................................ 123
5.3. Освещение.................................................................................................... 124
5.4. Противопожарная профилактика .............................................................. 124
Заключение ............................................................................................................. 128
Список использованных источников ................................................................... 130
Приложения ............................................................................................................ 137
Задача обеспечения топливом и энергией страны является одной из самых
важных, и уголь, благодаря относительно невысокой стоимости и устойчивости
цен по сравнению с природным газом и нефтью, а также обширной ресурсной
базе, позволит ее решить. При этом уголь является самым распространенным
теплоэнергетическим ресурсом в мире и по объемам превосходит все остальные
виды ископаемого топлива, что в долгосрочной перспективе и делает его самым
дешевым и востребованным ресурсом. Большое значение для каждой страны
имеет развитие угольной промышленности и увеличение объемов добычи угля,
потребителями которого являются различные отрасли: теплоэнергетика, металлургия, машиностроение, жилищно-бытовой сектор и др.
Добываемый рядовой уголь перед отправкой потребителям необходимо
переработать, так как сжигание низкосортного угля не столь эффективно, как
сортового, который обладает значительными преимуществами: меньшей зольностью, меньшим содержанием инородных тел и пониженным содержанием
общей влаги. Для сортировки и разделения угля на фракции по крупности частиц (кусков) применяют различные типы грохотов, которые являются незаменимым оборудованием на обогатительных фабриках, а также входят в состав
дробильно-сортировочных комплексов.
Возрастающая роль угля как одного из основных энергоносителей, а также рост его потребления привели к необходимости пересмотра всех сортирующих устройств с целью выбора и создания оптимального и высокоэффективного оборудования, позволяющего отсортировать рядовой уголь, затрачивая при
этом минимум энергии и обеспечивая требуемую производительность.
По результатам проведенного анализа различных устройств был предложен инновационный струнный грохот для сортировки угля, конструктивное исполнение которого позволяет устранить недостатки используемых грохотов
(ГИЛ, ГИСЛ и др.), не затрачивая при этом электроэнергию и тем самым обеспечивая получение сортового угля с более низкой стоимостью.
важных, и уголь, благодаря относительно невысокой стоимости и устойчивости
цен по сравнению с природным газом и нефтью, а также обширной ресурсной
базе, позволит ее решить. При этом уголь является самым распространенным
теплоэнергетическим ресурсом в мире и по объемам превосходит все остальные
виды ископаемого топлива, что в долгосрочной перспективе и делает его самым
дешевым и востребованным ресурсом. Большое значение для каждой страны
имеет развитие угольной промышленности и увеличение объемов добычи угля,
потребителями которого являются различные отрасли: теплоэнергетика, металлургия, машиностроение, жилищно-бытовой сектор и др.
Добываемый рядовой уголь перед отправкой потребителям необходимо
переработать, так как сжигание низкосортного угля не столь эффективно, как
сортового, который обладает значительными преимуществами: меньшей зольностью, меньшим содержанием инородных тел и пониженным содержанием
общей влаги. Для сортировки и разделения угля на фракции по крупности частиц (кусков) применяют различные типы грохотов, которые являются незаменимым оборудованием на обогатительных фабриках, а также входят в состав
дробильно-сортировочных комплексов.
Возрастающая роль угля как одного из основных энергоносителей, а также рост его потребления привели к необходимости пересмотра всех сортирующих устройств с целью выбора и создания оптимального и высокоэффективного оборудования, позволяющего отсортировать рядовой уголь, затрачивая при
этом минимум энергии и обеспечивая требуемую производительность.
По результатам проведенного анализа различных устройств был предложен инновационный струнный грохот для сортировки угля, конструктивное исполнение которого позволяет устранить недостатки используемых грохотов
(ГИЛ, ГИСЛ и др.), не затрачивая при этом электроэнергию и тем самым обеспечивая получение сортового угля с более низкой стоимостью.
Выполненные исследования являются законченной научноквалификационной работой, в которой решена актуальная научная и практическая задача по обоснованию параметров струнного грохота для сортировки угля, выбору оптимальных значений основных параметров и разработке действующей модели.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в
следующем:
1. Составленная классификация сортирующих устройств дает возможность оценить современное состояние и перспективы развития данного вида
горной техники и возможность их применения для сортировки углей. Анализ
известных грохотов и других сортировочных механизмов позволил разработать
новые технические устройства для сортировки угля, по одному из которых получен патент РФ, а другой в настоящее время патентуется в патентном ведомстве России. Для сортировки угля наиболее перспективным является применение струнного грохота, который обладает значительными преимуществами перед другими моделями сортирующих устройств.
2. Определены основные параметры струнного грохота: пропускная способность бункера; габариты грохота; производительность грохота; длина передней стенки; ширина передней стенки; угол наклона передней стенки; длина
просеивающих секций; ширина просеивающих секций; угол наклона просеивающих секций; диаметр канатов (струн); натяжное усилие канатов (струн); количество рядов ворошителей на просеивающей секции; количество лопаток ворошителя; длина лопатки ворошителя; расстояние между ворошителями по
длине просеивающей секции; расстояние от оси ворошителя до струн просеивающей секции; величина выступа лопатки ворошителя над просеивающей
секцией.
3. Установлены зависимости параметров струнного грохота: пропускной
способности загрузочного бункера от площади выпускного отверстия; скорости132
движения сортируемого материала от углов наклона просеивающих секций и
передней стенки; количества лопаток ворошителя от гранулометрического состава сортируемого материала; расстояния от оси ворошителя до струн просеивающей секции от гранулометрического состава сортируемого материала; производительности грохота от длины просеивающих секций; диаметра канатов
(струн) от силы тяжести сортируемого материала; срока службы струн от абразивности сортируемого материала.
4. Рассчитаны и указаны диапазоны изменения основных параметров для
получения требуемой производительности.
5. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q = 100 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-43 и
ГИСЛ-32 равной производительности, СГ обеспечивает снижение массы и ширины. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q = 450 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-63 и
ГИСЛ-72 равной производительности, СГ также обеспечивает снижение массы
и ширины. При этом в конструкции струнного грохота отсутствует электродвигатель, что значительно снижает затраты на эксплуатацию.
6. Разработана действующая модель струнного грохота и проведен контрольный рассев сортируемого материала. Эффективность сортировки модели
СГ по результатам экспериментов составила 81,62–98,49%.
7. Рассчитаны основные экономические показатели струнного грохота и
проведено их сравнение с грохотами ГИЛ и ГИСЛ, по результатам которых
можно сказать о экономической выгоде СГ по сравнению с другими моделями
грохотов. Эксплуатационные затраты для работы СГ на 9,91–11,34% меньше,
чем для работы ГИЛ, и на 29,92–36,1% меньше, чем для работы ГИСЛ. Цена
использования СГ на 13,66–15,37% меньше, чем ГИЛ, и на 38,04–44,5% меньше, чем ГИСЛ.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в
следующем:
1. Составленная классификация сортирующих устройств дает возможность оценить современное состояние и перспективы развития данного вида
горной техники и возможность их применения для сортировки углей. Анализ
известных грохотов и других сортировочных механизмов позволил разработать
новые технические устройства для сортировки угля, по одному из которых получен патент РФ, а другой в настоящее время патентуется в патентном ведомстве России. Для сортировки угля наиболее перспективным является применение струнного грохота, который обладает значительными преимуществами перед другими моделями сортирующих устройств.
2. Определены основные параметры струнного грохота: пропускная способность бункера; габариты грохота; производительность грохота; длина передней стенки; ширина передней стенки; угол наклона передней стенки; длина
просеивающих секций; ширина просеивающих секций; угол наклона просеивающих секций; диаметр канатов (струн); натяжное усилие канатов (струн); количество рядов ворошителей на просеивающей секции; количество лопаток ворошителя; длина лопатки ворошителя; расстояние между ворошителями по
длине просеивающей секции; расстояние от оси ворошителя до струн просеивающей секции; величина выступа лопатки ворошителя над просеивающей
секцией.
3. Установлены зависимости параметров струнного грохота: пропускной
способности загрузочного бункера от площади выпускного отверстия; скорости132
движения сортируемого материала от углов наклона просеивающих секций и
передней стенки; количества лопаток ворошителя от гранулометрического состава сортируемого материала; расстояния от оси ворошителя до струн просеивающей секции от гранулометрического состава сортируемого материала; производительности грохота от длины просеивающих секций; диаметра канатов
(струн) от силы тяжести сортируемого материала; срока службы струн от абразивности сортируемого материала.
4. Рассчитаны и указаны диапазоны изменения основных параметров для
получения требуемой производительности.
5. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q = 100 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-43 и
ГИСЛ-32 равной производительности, СГ обеспечивает снижение массы и ширины. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q = 450 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-63 и
ГИСЛ-72 равной производительности, СГ также обеспечивает снижение массы
и ширины. При этом в конструкции струнного грохота отсутствует электродвигатель, что значительно снижает затраты на эксплуатацию.
6. Разработана действующая модель струнного грохота и проведен контрольный рассев сортируемого материала. Эффективность сортировки модели
СГ по результатам экспериментов составила 81,62–98,49%.
7. Рассчитаны основные экономические показатели струнного грохота и
проведено их сравнение с грохотами ГИЛ и ГИСЛ, по результатам которых
можно сказать о экономической выгоде СГ по сравнению с другими моделями
грохотов. Эксплуатационные затраты для работы СГ на 9,91–11,34% меньше,
чем для работы ГИЛ, и на 29,92–36,1% меньше, чем для работы ГИСЛ. Цена
использования СГ на 13,66–15,37% меньше, чем ГИЛ, и на 38,04–44,5% меньше, чем ГИСЛ.