Методика определения параметров заборного устройства для пневмотранспортирования слежавшихся сыпучих строительных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.04, кандидат технических наук Шиманова, Анна Андреевна

• Шиманова, Анна Андреевна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шиманова, Анна Андреевна

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Технологические схемы доставки, погрузки и разгрузки сыпучих строительных материалов

1.2 Пневмотранспортное оборудование для механизации погрузочно-разгрузочных работ

1.3 Физико-механические свойства сыпучих строительных материалов, транспортируемых пневматическими установками

1.4 Способы интенсификации процесса пневмотранспорта

1.4.1 Основные направления совершенствования процесса пневмотранспортирования сыпучих строительных материалов

1.4.2 Анализ работы заборных устройств пневмотранспортных установок

1.4.3 Анализ работы землесосных снарядов, снабженных рыхлительными устройствами, используемых при гидромеханизации

1.4.4 Задачи модернизации заборного устройства пневмотранспортной установки

1.5 Выводы по главе

Глава2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ

СЛЕЖАВШИХСЯ СЫПУЧИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Теоретический анализ рабочего процесса пневмотранспортной установки

2.1.1 Разрыхление слежавшегося сыпучего строительного материала разрушающими соплами

2.1.2 Всасывание разрыхленного аэрированного сыпучего строительного материла в трубопровод

2.1.3 Транспортирование материаловоздушной смеси в выбранном режиме движения по трубопроводу

2.2 Выводы по главе

Глава. 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО РАЗРЫХЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА

3.1. Экспериментальные исследования прочностных характеристик слежавшихся сыпучих строительных материалов

3.1.1 Цели и задачи исследований

3.1.2 Экспериментальное оборудование

3.1.3 Проведение и результаты экспериментальных исследований прочностных характеристик слежавшихся сыпучих строительных материалов по определению значений коэффициента сопротивления слежавшегося сыпучего строительного материала смятию

3.2. Экспериментальные исследования процесса пневматического разрыхления слежавшихся сыпучих строительных материалов системой разрушающих сопел

3.2.1 Цели и задачи исследований

3.2.2 Экспериментальное оборудование

3.2.3 Планирование эксперимента

3.2.4 Статистическая обработка результатов эксперимента

3.2.5 Выбор оптимальных параметров процесса

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗАБОРНОГО УСТРОЙСТВА. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ

4.1 Модернизация заборного устройства пневмотранспортной установки

4.2 Методика определения основных параметров модернизированного заборного устройства пневмотранспортной установки

4.3 Рекомендации по применению модернизированного заборного устройства пневмотранспортной установки

4.4 Пример расчета заборного устройства пневморазгрузчика цемента

4.5 Технико-экономическое обоснование использования результатов исследования

4.6 Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1. Акт о внедрении в ООО «Строительные машины»

Приложение 2. Акт о внедрении в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный архитектурно-строительный университет»

Приложение 3. Патент «Всасывающее заборное устройство

пневмотранспортной установки»

Приложение 4 Исходные и справочные данные для расчета параметров заборного устройства пневморазгрузчика цемента всасывающе-

нагнетательного действия

Приложение 5 Краткие сведения о сыпучих строительных материалах, перемещаемых пневмотраснпортом

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика определения параметров заборного устройства для пневмотранспортирования слежавшихся сыпучих строительных материалов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации.

Высокие темпы развития строительной отрасли требуют инновационного совершенствования и повышения надежности средств, связанных с транспортировкой и механизацией погрузочно-разгрузочных работ сыпучих строительных материалов (ССМ).

К наиболее прогрессивным видам транспорта, с успехом применяющимся в различных технологических процессах, относится пневматический способ транспортирования ССМ. Однако, его широкое использование сдерживается рядом объективных причин, таких как высокие затраты энергии на его осуществление, низкая производительность при перегрузке слежавшихся ССМ.

Все ССМ, за исключением сухой золы, относятся к слеживающимся материалам. Поэтому при хранении и транспортировке ССМ не всегда удается избежать их слеживаемости. Несмотря на то, что слеживаемость часто встречающееся состояние ССМ, его особенности не учитываются ни в технологическом процессе перегрузки материала пневмотранспортными установками (ПТУ), ни в методиках их расчета.

До сих пор при разгрузке слежавшихся ССМ преимущественно используют ручной инструмент (лом, лопаты и перфораторы). Недостатками этого широко применяемого инструмента являются большая трудоемкость работ, малая производительность и сложность выполнения работ, вредные условия труда, так как рабочему приходится осуществлять эту операцию, находясь непосредственно в транспортном средстве.

На современном этапе развития системы пневмотранспортирования ее совершенствование осуществляется, в основном, или за счет применения рациональных конструкций пневмотранспортного

оборудования, или - выбора оптимальных режимов движения аэросмеси. За длительный период применения пневмотранспорта разработаны и апробированы на практике различные способы и устройства, позволяющие повысить эффективность процесса. Однако, достаточно эффективных устройств для пневмотранспортирования слежавшихся ССМ, функциональные возможности которых позволяли бы без нарушения существующего технологического процесса сочетать наряду с забором материала и разрушение слежавшегося слоя ССМ, и аэрацию, пока не создано. Поэтому повышение эффективности пневмотранспорта слежавшегося ССМ и разработка соответствующего оборудования являются актуальной научной задачей, представляющей большой практический интерес.

Наиболее перспективным способом совершенствования процесса пневмотранспорта слежавшихся ССМ является применение при заборе таких материалов пневматического разрыхления, оказывающего прямое воздействие на физико-механические свойства слежавшихся ССМ, тем самым улучшающего условия всасывания материала в зоне забора и обеспечивающего стабильность работы всасывающей линии.

Положительный эффект механического разрыхления при пневмо- и гидротранспорте доказан более чем 30 летним использованием устройств с различными способами воздействия на материал.

Цель работы: совершенствование процесса пневмотранспортирования слежавшихся сыпучих строительных материалов и создание методики

определения параметров заборного устройства, обеспечивающих эффективность работы пневмотранспортной установки.

Объект исследования - установки для пневмотранспортирования сыпучих строительных материалов.

Предмет исследования - рабочие процессы транспортирования слежавшихся сыпучих строительных материалов пневмотранспортными установками.

Задачи исследования:

1) провести анализ особенностей слежавшихся сыпучих строительных материалов, влияющих на процесс пневмотранспортирования;

2) выполнить научно-поисковые исследования в области конструирования заборных устройств пневмотранспортных установок с различными способами воздействия на слежавшийся материал, обосновать их недостатки, провести анализ устройств, используемых при гидромеханизации, сформулировать и обосновать задачи модернизации заборного устройства, способного учесть особенности слежавшихся сыпучих строительных материалов;

3) исследовать рабочий процесс пневмотранспортирования слежавшихся сыпучих строительных материалов и разработать методику определения основных параметров модернизированного заборного устройства;

4) разработать рекомендации по повышению технико-экономических показателей пневмотранспортных установок с применением модернизированного заборного устройства.

Научная новизна исследования заключается в обосновании основных параметров модернизированного заборного устройства ПТУ, которые позволили бы устранить недостатки существующего технологического процесса пневмотранспортирования слежавшихся ССМ, обусловленных свойствами этих материалов, и создать эффективную систему ПТУ - слежавшийся ССМ. Разработана методика экспериментального определения прочностных свойств слежавшихся ССМ, влияющих на процесс пневматического разрыхления.

Методы исследования:

- анализ литературных источников, результатов исследований других авторов в смежных областях и производственного опыта;

-экспериментальные исследования с использованием комплекса лабораторных стендов с целью проверки теоретических предположений, определения рациональных параметров работы пневматического разрыхлителя;

-обработка полученных экспериментальных данных методами математической статистики, с целью определения аналитических зависимостей влияния различных факторов на производительность процесса пневматического разрыхления.

Практическое значение и реализация полученных результатов.

На основе проведенных экспериментально-теоретических исследований предложено заборное устройство и методика определения его параметров, позволяющие повысить эффективность работы выпускаемых пневмотранспортных установок при перегрузке слежавшихся ССМ.

На основе представленных в диссертации научных исследований и инженерных разработок были внедрены:

-конструкция модернизированного всасывающего заборного устройства пневмотранспортной установки для разгрузки цемента, содержащая систему разрушающих сопел (ООО «Строительные машины»);

- методика расчета основных параметров пневмотранспортной установки в комплексе с модернизированным всасывающим заборным устройством, исходя из условия его оптимальной работы (ООО «Строительные машины»);

- методические указания для проведения лабораторных работ по дисциплине «Строительные машины» для специальности

«Промышленное и гражданское строительство» Санкт-Петербургского государственного архитектурно - строительного университета.

Основные результаты диссертационного исследования, обладающие научной новизной и представляемые к защите:

- разработана эмпирическая модель процесса пневматического разрыхления слежавшихся сыпучих строительных материалов системой разрушающих сопел;

- разработана методика экспериментальных исследований прочностных свойств слежавшихся сыпучих строительных материалов, влияющих на процесс их пневматического разрыхления;

- разработана методика определения основных параметров модернизированного заборного устройства пневмотранспортной установки.

Апробация и публикация работы.

Основные положения работы были доложены и обсуждены на международных научно-технических конференциях молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов «Актуальные проблемы современного строительства» (СПбГАСУ, СПб 2009, 2011 г.г.), научных конференциях профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета (СПбГАСУ, СПб 2010, 2012 г.г.). Основные результаты диссертационного исследования были апробированы в ООО «Строительные машины» и в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный

университет», что подтверждено актами внедрения.

Основные положения диссертационной работы получили отражение в девяти научных публикациях, три из которых опубликованы в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ.

По теме диссертации соискателем в соавторстве получен патент № 115340 Федеральной службы РФ по интеллектуальной собственности от

27.04.2012 г. на полезную модель «Всасывающее заборное устройство пневмотранспортной установки».

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы, включающего 102 наименования, 5-ти приложений. Общий объем составляет 124 страницы машинописного текста, в том числе 29 рисунков, 11 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины», Шиманова, Анна Андреевна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для определения возможных способов интенсификации процесса пневмотранспорта был проведен анализ существующих пневмотранспортных систем, который выявил недостаточную эффективность при работе установок при перегрузке слежавшегося материала. Решением проблемы может стать модернизация заборного устройства ПТУ, посредствам снабжения его пневматическим разрыхлителем, формирующим струи сжатого воздуха направленного действия, разрушающие массив слежавшегося материала при его заборе.

2. На основании анализа разрыхляющих устройств земснарядов были сформулированы задачи модернизации заборного устройства ПТУ.

3. На основании теоретического исследования теории струйного разрушения материала была предложена физическая модель взаимодействия затопленной струи воздуха, формируемой разрушающим соплом со слежавшимся сыпучим строительным материалом.

4. Разработана методика экспериментального исследования прочностных свойств слежавшихся ССМ, в результате реализации которой нами были установлены значения коэффициента сопротивления слежавшегося материала смятию Кем, позволяет использовать разработанную методику определения параметров заборного устройства для ряда сыпучих строительных материалов, наиболее часто перемещаемых пневмотранспортом.

5. Разработанная математическая модель производительности процесса, Q, пневматического разрыхления слежавшегося ССМ на основе экспериментальных исследований, позволила обосновать теоретические исследования процесса разрушения слоя материала затопленной струёй воздуха.

6. Разработанная методика расчета позволяет определить оптимальные параметры заборного устройства для обеспечения наибольшей производительности процесса разрыхления и забора материала.

7. Запатентовано модернизированное всасывающее заборное устройство пневмотранспортной установки, позволяющее реализовать перегрузку слежавшихся сыпучих строительных материалов не используя ручной инструмент и не нарушая существующий технологический процесс работы ПТУ.

8. Разработанные рекомендации по применению модернизированного заборного устройства позволяют повысить технико-экономические показатели пневмотранспортных установок.

9. Результаты научных исследований внедрены в учебный процесс СПбГАСУ и в производственный процесс на предприятии ООО «Строительные машины».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шиманова, Анна Андреевна, 2013 год

Список использованной литературы

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. / Г. Н. Абрамович. -М.: Наука, 1991.-600 с.

2. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. / Г. Н. Абрамович. -М.: Изд-во физ.-мат. литературы, 1960. -715 с.

3. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский - М.: Изд-во «Наука», 1976. - 279 с.

4. Альштуль А. Д. Гидравлика и аэродинамика (основы механики жидкости). А. Д. Альштуль, П. Г. Киселев - М.: Стройиздат, 1975. - 323 с.

5. Бабков В.Ф. Основы грунтоведения и механики грунтов. / В.Ф. Бабков, В.Г. Безрук - М.: Машиностроение, 1984. - 358с.

6. Барский М.Д. Пневмотранспорт, пылеулавливание и сепарация. / М.Д.Барский, Б.С. Дроздов, В.И. Павлов. - Свердловск: Изд-во УПИ, 1979.

7. Бай Ши-и. Теория струй. / Бай Ши-и - М.: Гос. изд-во физ-мат. лит-ры, 1960.-329 с.

8. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика: справочное пособие. / Т.М. Башта-М.: Машиностроение, 1971.-671 с.

9. Белянин П.Н. Промышленная чистота машин. / П.Н. Белянин, В.М. Данилов-М,: Машиностроение, 1982 - 224 с

10. Борщев В.Я. Оборудование для переработки сыпучих материалов. / В.Я. Борщев, Ю.И. Гусев, М.А. Промтов, A.C. Тимонин - Москва «Изд-во Машиностроение-1» 2006. - 208 с.

11. Вдовенко О. П. Пневматический транспорт на предприятиях химической промышленности / О. П. Вдовенко. - М.: Машиностроение, 1966.- 140 с.

12. Вельиюф, Г. Пневматический транспорт при высокой концентрации, перемещаемого материала / Г. Вельшоф. — М.: Колос, 1964. -160 с.

13. ВильнерЯ.М., Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. / Я.М. Вильнер, Я.Т. Ковалёв, Б.Б. Некрасов - Минск: Высшая школа, 1976.-415 с.

14. Волнин Б. А. Технология гидромеханизации в гидротехническом строительстве. / Б. А. Волнин - Изд. «Энергия», 1964. - 186 с.

15. Воропкин П. А. Интенсификация процесса пневматического транспортирования сыпучих материалов механическими колебаниями ультразвукового диапазона: Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Кемерово, 2011.-24 с.

16. Братский А. М. Обоснование процессов пневмотранспортиро-вания минеральных удобрений всасывающее-нагнетательными установками. Дисс. канд. техн. наук. - JL, 1982 - с.

17. Гаврилюк Д. Н. Интенсификация процесса высоконапорного пневмо-транспорта камерными насосами: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Б., 2010.-18 с.

18. Гематудинов. Р. А. Автоматизация процессов пневмотранспорти-рования промышленных сыпучих материалов в протяженных пневмопроводах: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М., 2010. - 18 с.

19. Гендлина Л. И. Результаты исследования процесса уплотнения дисперсных материалов вибрационным способом. / JI. И. Гендлина, С. Я. Левинсон, Ю. И. Еременко, В. В. Виданов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. С. 255-259.

20. Гиневский А. С. Теория турбулентных струй и следов. / А. С. Гиневский - М.: Машиностроение, 1969. - 402 с.

21. Глебов А. А. Режимы пуска нагнетающих пневмотранспортных установок. Кан. дис. - Барнаул, 2000 - 206с.

22. Гончаров В. Н. Динамика русловых потоков. / В. Н. Гончаров -JL: Гидрометеоиздат, 1962. - 274 с.

23. Грачев Ю. П. Математические методы планирования экспериментов / Ю. П. Грачев. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 198 с.

24. Гячев Л. В. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах / JI. В. Гячев. М.: Машиностроение, 1968. - 184 с.

25. Гячев Л. В. Основы теории бункеров / JI. В. Гячев - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1992. - 312 с.

26. Гришанин КВ. Динамика русловых потоков. / К.В. Гришанин -JI.: Гидрометеоиздат, 1979. - 310 с.

27. Гуревич М. И. Теория струй идеальной жидкости. / М. И. Гуревич -М.: Наука, 1979.-536 с.

28. Дзядзио А. М. Пневматический транспорт на зерноперерабатывающих предприятиях / А. М. Дзядзио. -М.: Колос, 1967. -296 с.

29. Евтюков С. А. Пневмотранспортное оборудование в строительной индустрии и строительстве. / Евтюков С. А., Шапунов M. М. / Под общ.ред. С. А. Евтюкова. - СПб.: «Изд-во ДНК», 2005. - 360 с.

30. Евтюков С. А., М.Справочник по пневмокомплексам и пневмотранспортному оборудованию / С. А. Евтюков, M. М. Шапунов. Под общ.ред. M. М. Шапунова. - СПб.: «Изд-во ДНК», 2005. - 456 с.

31. Евтюков С. А. Транспортирующие, дорожные и строительные машины. Машины для земляных работ. Методические указания по выполнению расчетных параметров машин. / С. А. Евтюков, M. М. Шапунов, A.A. Кузнецова - СПбГАСУ. - СПб., 2010.-188 с.

32. Жургш В. Д. Оборудование гидромеханизации. / В. Д. Журин, А. П. Юфин - М.: Госстройиздат, 1960. - 186 с.

33. Зарницына Э. Г. Вентиляционные установки и пневмотранспорт. / Э. Г Зарницына, О. Н. Терехова; АГТУ им. И. И. Ползунова. - Барнаул, изд-во АлтГТУ, 2011.-228 с.

34. Зимон Д. А., Адгезия пыли и порошков. / Д. А. Зимон, - М.: Химия, 1976.-432с.

35. Иванов В. А. Суда технического флота. / В. А. Иванов, Н. В. Лукин, С. Н. Разживкин - М.: Транспорт, 1982. - 366с.

36. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. / Под ред. М. О. Штейнберга -М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.

37. Калапушкин М. П. Пневмотранспортное оборудование. Справочник. / М.П. Калинушкин, М. А. Коппель, B.C. Серяков, М.М. Шапунов - Л.: Машиностроение, 1986.-286 с.

38. Качанов Л. М. Основы механики разрушения. / Л. М. Качанов -Изд-во «Наука», 1974. - 312 с.

39. Клячко М.С. Пневматический транспорт сыпучих материалов. / М. С. Клячко, Э. X. Одельский, Б. М Хрусталев - Мн.: Наука и техника, 1983. -216 с.

40. Клячко М. С. Приближенный метод определения начальной скорости трогания твердых донных частиц / М. С. Клячко // Изв. АН ССР. Общие технические науки. 1952. - № 3. - С. 67 - 71.

41. Ковалев Р. В. Автоматизация технологических процессов пневмотранспортирования сыпучих строительных материалов при учете случайного характера изменения параметров аэросмеси. Дисс. канд. техн. наук. - Москва, 2009 - 178 с.

42. Козлов Ю.С. Очистка изделий в машиностроении. / Ю.С. Козлов, O.K. Кузнецов, А.Ф Тельнов.-М.: Машиностроение, 1982.-264 с.

43. Комченко, E. В. Совершенствование процесса истечения сыпучих материалов из бункеров сельскохозяйственного назначения: дис. канд. техн. наук. - Ростов Н-Д, 2003. - 192 с.

44. Коробов М. М. Пневмо-, гидро- и аэрозольтранспорт на промышленных предприятиях / М. М. Коробов. - Киев: Техшка, 1967. - 320 с.

45. Крамской В. Ф. Основы расета пневматического транспорта. / В. Ф. Крамской, С. Т. Чарков, Г. Р. Квашнин, М. И. Самойлова, А. Ю. Перевозкин - Тюмень: Тюм ГНГУ, 1999 - 106 с.

46. Красовский Г. И. Планирование ксперимента. / Г. И. Красовский, Г. Ф. Филаретов - Мн.: Изд-во БГУ им. В. И. Ленина, 1982. - 302 с.

47. Кузнецов Ю. М. Пневмотранспорт: теория и практика. / Ю. М. Кузнецов - Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 61 с.

48. Курбатов Ю. Л. Механика жидкости и газа. / Ю. Л. Курбатов, В. И. Шелудченко, В. В. Кравцов - Севастополь: «Вебер», 2003. - 226 с.

49. Ладенко А. А. Разработка установки для гидродинамической очистки внутренних поверхностей емкостей от отложений при капитальном ремонте оборудования нефтепромыслов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Краснодар, 2011. - 24 с.

50. Лобачев П.В. Измерение расхода жидкостей и газов в системах водоснабжения и канализации. / П.В. Лобачев, Ф. А. Шевелев - М.: Стройиздат, 1985. - 424 с.

51. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. / В.Д. Ломтадзе - Л.: Недра, 1972. - 312 с.

52. Львовский Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул. / Е. Н. Львовский - М.: высш. шк., 1988. - 239 с.

53. Малевич И. П. Машины и оборудование для пневматического транспортирования цемента на заводах сборного железобетона. / И. П. Малевич - М.: ЦНИИТЭстрой-маш, 1982. - 44 с.

54. Малевич И. П. Транспортировка и складирование порошкообразных материалов. / И. П. Малевич, B.C. Серяков, А. В. Мишин — М.: Стройиздат, 1984. - 184 с.

55. Мелентьев В. А. Намывные гидротехнические сооружения. / В. А. Мелентьев, Н. П. Колпашников, Б. А. Волнин - Д.: Энергия, 1973. - 247 с.

56. Мелентьев В. А. Песчаные и нравелистые грунты в намывных плоти-нах. / В. А. Мелентьев - М.: Госэнергоиздат, I960. - 163 с.

57. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов, утв. Минэкономики РФ, Минфином РФ и Госстроем РФ от 21 июня 1999 г. № ВК 477.

58. Микольский Ю. Н. Пневматический транспорт в производстве строительных материалов. / Ю. Н. Микольский - Киев: Госстройиздат УССР, 1962. —103 с.

59. Монастырев А. В. Производство извести. - М., 1978 - 178 с.

60. Мухопад, К. А. Анализ физических и математических моделей пневмотранспорта сыпучих материалов / К. А. Мухопад, В. П. Тарасов // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: сб. докл. 8-ой научно-практич. конф. - Барнаул, 2007. - 15-18 с.

61. Надеин А. А. Пневмотранспорт сыпучих материалов: учеб. пособие. / A.A. Надеин, Э.А. Абраменков, Р.Ш. Шабанов; НГАСУ. Новосибирск, 1999. - 64 с

62. Налимов В. В. Теория эксперимента / В. В. Налимов. - М.: Наука, 1971.-207 с.

63. Нурок Г. А. Гидромеханизация открытых разработок. / Г. А. Нурок - М.: «Недра», 1970. - 168 с.

64. Огородников С. П. Гидромеханизация при разработке тяжелых грунтов. / С. П. Огородников -М.: КПИ,1968. - 332 с.

65. Огурцов А. И. Намыв земляных сооружений. / А. И. Огурцов -М.: Госстройиздат, 1974. - 367 с.

66. Островский Г. М. Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности / Г. М. Островский. - JL: Химия, 1984.- 104 с.

67. Островский, Г. М. Прикладная механика неоднородных сред / Г. М. Островский. - СПб.: Наука, 2000. - 359 с.

68. Павленко В. Г. Математические методы обработки экспериментальных данных / В. Г. Павленко. - Новосибирск, 1972. - 137 с.

69. Панков А. О. Расчет процессов гидротранспорта неструктурных суспен-зий в гетерогенном и гомогенном режимах течения: Автореф. дисс. канд. техн. наук. - К., 2007. - 16 с.

70. Петраков A.A. Механика грунтов. / А. А. Петраков, В.В. Яркин, P.A. Таран, Т.В. Казачек. Под ред. Петракова A.A. - Макеевка: ДонНАСА, 2004.- 164 с.

71. Плетнёва Е.В. Исследование влияния основных параметров потока на размыв грунта вертикально падающей струёй: Автореф.дис .канд.тех.наук. - Алма-Ата, 1962. - 23 с

72. Похв И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. / И.Л. Похв - Л.: Машиностроение, 1974. - 480 с.

73. Похв И. Л. Техническая гидромеханика. / И. Л. Похв - Л.: Машиностроение, 1976. - 118 с.

74. Путилин Е. И. Применение зол уноса и золошлаковых смесей при строительстве автомобильных дорог. / Е. И. Путилин, В. С. Цветков -Москва, 2003 - 60 с.

75. Рабкин А. Н. О взаимосвязи между скоростями витания, трогания и транспортирования отходов хлопкопрядильного производства / А. Н. Рабкин, П. В. Участкин // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 1971. - №3. - С. 124-126.

76. Репин С. В. Оптимизация процессов и параметров оборудования для промывки гидробаков экскаваторов при техническом обслуживании. Дисс. канд. техн. наук. - Ленинград, 1986. - 230 с.

77. Рощупкин Д. В. Разработка грунтов землесосными снарядами. / Д. В. Рощупкин - М.: Транспорт, 1969. - 136с.

78. Севастьянов В. А. Разработка методики расчета и создание рациональной конструкции канатного грейфера-рыхлителя для смерзшихся сыпучих материалов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Н. Новгород, 2006. -16 с.

79. Серяков В. С. Исследование сопротивлений элементов пневмо-транспортных цементопроводов с целью уточнения методики расчета. Дисс. канд. техн. наук. - Москва, 1974 - 180 с.

80. Сизов Т.Н. Работа затопленной гидромониторной струи. / Т.Н. Сизов - М.: Водтрансиздат, 1953. - 168 с.

81. Сизов Г.Н. Струйные установки и их применение в речном транспорте. / Г.Н. Сизов - М.: Транспорт, 1967. - 161 с.

82. Силин Н. А. Гидротранспорт (вопросы гидравлики). / Н. А. Силин, Ю. К. Витошкин, В. М. Карасик, В. Ф. Очередько - К.: Наук, думка, 1971. -158 с.

83. Ситенков В. Т. Гидравлика: теория и расчет двухфазных систем. / В. Т. Ситенков - Нижневартовск, 2006. - 204 с.

84. Смолдырев А. Е. Гидравлический и пневматический транспорт в металлургии и горном деле / А. Е. Смолдырев - М.: Металлургия, 1967. - 368 с.

85. Смолдырев А. Е. Гидро- и пневмотранспорт. / А. Е. Смолдырев -М.: Металлургия, 1975. - 384 с.

86. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. Основы расчета. / А.Е. Смолдырев —М.: Недра, 1980. - 272 с.

87. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. / В. В. Соколовский -М.: Гос. изд-во физико-матем. лит-ры, 1960. - 242 с.

88. Стариков А. С. Пути повышения производительности речных землесосов. / А. С. Стариков - М.: Речной транспорт, 1961 - 94 с.

89. Талиев В. Н. Аэродинамика вентиляции. / В. Н. Талиев - М.: Стройиздат, 1979. -295 с.

90. Ткачук Р. В. Обоснование режима вентиляции призабойного пространства подготовительных выработок при управляемом использовании энергетического потенциала воздушной среды: Автореф. дисс. канд. техн. наук.-Н., 2009.-22 с.

91. Финны Д. Введение в теорию планирования экспериментов: пер. с англ. / Д. Финни. - М.: Наука, 1970. - 288 с.

92. Харин А. И. Разработка грунтов плавучими землесосными снарядами. / А. И. Харин -М.: Транспорт, 1969 - 136 с.

93. Хрусталев Б. М. Условия устойчивого транспортирования сыпучих материалов в системах пневмотранспорта / Б. М. Хрусталев // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1980. - № 5. - С. 112-114.

94. Худяков Г.Е. Экспериментальное исследование воздействия затопленных струй на тела: Автореф.дис. канд.техн.наук. / МЭИ. - М., 1972. -23 с.

95. Циван M. Н. Меогофакторный эксперимент: графическая интерпретация данных. / M. Н. Цивин - К., ИГиМ, 2002. - 120 с.

96. Цытович Н. А. Механика грунтов. / Н. А. Цытович - М.: Госстройиздат, 1963 - 636 с.

97. Шапунов М. М. Исследование и создание пневматических разгрузчиков цемента. Дисс. канд. техн. наук. - Москва, 1980 - 171 с. [24]

98. Шевякин В. Н. Исследование механизированной загрузки минеральными удобрениями самолетов на подкормке озимых культур. Дисс. канд. техн. наук. - Саратов, 1974 - 233 с.

99. Шкундин Б. М. Землесосные снаряды. / Б. М. Шкундин - М.: "Энергия", 1973.-272 с.

100. Юрген Окник. Анализ состава сухих строительных смесей / Сухие строительные смеси для XXI века: технологии и бизнес: сб. докл. 6-ой Международной отраслевой конференции для производителей. - Санкт-Петербург, 2006. - 6с.

101. Юсов М. И. Исследование работы пневмотранспортных агрегатов при транспортировании пылевидных материалов в строительном производстве. Дисс. канд. техн. наук. -, 1981 -с.

102. Юфин А. П. Гидромеханизация. / А. П. Юфин - М.: Стройиздат, 1965.-496 с.

ООО «Строительные машины»

Российская Федерация, 196084, г Санкт-Петербург, Лигоаский пр д 266 тел [phone]-24,387-15-01 фэсс (812}38М6-18 387-1-1-22 http: и www.stroymash.net E-mail: [e-mail] ИНН 7810846250, КПП 731001001 р/с 40702810368000007852 в филиал ОПЕРУ ОАО Банк ВТБ в Санкт-Петарбурга г Санкт-Петербург, к/с 30101810200000000704. БИК044030704

внедрения результатов диссертации по теме .(Методика определения парамсфов заборного устройства

для пневмотранспортировшшя слежавшихся сыпучих строительных материалов» на соискание ученой степени кандидата технических на>к Шнмановой Анны Андреевны

I (аеюящим удостоверятся, чн> рекомендации, содержащиеся в указанном диссертационном исследовании приняты к иепольюваншо в ООО «С фоительные машины»:

1. Ковсгрукция модернизированного всасывающего заборио! о чстронсша ¡шевиотранспоргной установки для ранручки цемеша, содержащая систему разрушающих сопел:

2. Методика расчета основных парамефов пноимотраиспоршой установки в комплексе с модерштлфоиашшм всасывающим заборным усфойством, исходя из условия его оптимальной работы.

Использование указанных результатов позволяет поиыешь >ффекшшюстъ работы выпускаемых пневмофанспортных установок при нере1 ручке слежавшихся сьш>чих строи гельиыч материалов.

1 данный конструктор

• УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор

ООО «Строительные машины»,

Заслуженный изобретатель России, кл.н

1В ¡0 12.

УТВЕРЖДАЮ:

^/f " " ïlpopef^op по учебной рабсне,

з м

\к Г

об исиолыовании регулмагов кандидаickoh jitvcepiанионной работы Шимановои Дшш Андреевны

Комиссия в составе:

председаюдя - «анед^юте! о кафедрой на?емнык транспортно-

техиологических машин,,( 1 н , профессора Пвпоков» С. А.

членов комиссии

дл.н,, профессора Волкова С. Л. к. I .н Зашкина Л В.

соствида настоящий ак1 о гом, что результаш диссертационной работы «Методика определения параметров заборного уст роиста для пиевмогранспоршрования слежавшихся сыпучих строительных материалов», предеынлеанон на соискание ученой степени кандидата ючнических наук исиольтукмся в учебном процессе при проведении лабораюриых paGoi дчя специальности «Промышленное и гражданское crpotttciibciBo» по дисциплине «С гроительиые машины» Саша -ï le repos pi ckor о арчи гекгурно-

сгрои t ельио! о \ шшерси i е г д.

Ире 1се,шель комиссии

Члены комиссии

Волков < \

Затыкин \ H

s* s m с

s smss

»-f 1 "ptysrs»» r— '"""'J

-¿-ï - :J J MJ4 ■ /ГГ rt// r<n ж

I 12s nr!

НА ПОЛ Й1ЯО \ю lt-ЛЬ

№ 115340

ВСАСЫВАЮЩЕЕ ЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ

liaiентообладан:.чь(ли) Федера,iыте государственное бюджетное оорамвателымеучреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет " (RU)

Лвгор(ы): ей. на обороте

\ ■ - -' IV

V. Ши t

О*

m.....,

Ч

¿лявьаК>20Ш52681

Приоритет полезной модели 22 декабря 2011 г. Зарегистрировано в Государе пзешгам рттре полешых моделей Российском Федерации 27 апреля 2012 г. Срок действия патента нстеклег 22 декабря 2021 г.

Руководитель Ф( г)сралыюй службы по штип ¡ешна гышй собпшичштпш

ll.il Симонов

î?

т7?ш ш ш m ш m ш. юш si s a m м m si a m е гл йййешвши и g* m к

Исходные и справочные данные для расчета параметров пневморазгрузчика цемента всасывающе-нагнетательного действия

Таблица 1

№ вар иан та Транспортируем ый материал Произво дительн ость О, т/ч Длины участков трассы Количес тво двухход овых переклю чателей Количе ство колен с углом поворо та 90" Колич ество колен с углом поворо та 45:

1п 1г2 !гз 1в

1 Цемент 50 50 70 40 35 1 4 -

2 Цемент 15 60 100 30 30 2 3 1

3 Гипс 25 55 110 50 30 1 4 -

4 Гипс 40 100 60 50 25 1 4 -

5 Гипс 40 120 40 60 30 1 2 2

6 Цемент 35 100 50 55 35 2 3 1

7 Зола 30 70 120 60 30 2 4 -

8 Минер, порошок 40 110 200 150 30 1 4 -

9 Минер, порошок 50 60 220 15 15 2 2 2

10 Известь 5 80 110 100 45 2 2 2

11 Известь 20 100 70 40 25 2 4 -

12 Песок 10 80 60 - 15 - - -

13 Цементно-пссчаная смесь 5 210 100 70 55 1 4 -

14 Цементно-пссчаная смесь 15 110 80 70 35 2 2 2

15 Мел порошкообр. 25 70 120 60 25 2 4 -

Таблица 2

Значения опытных коэффициентов при различной производительности

пневморазгрузчика

Производительность пневморазгрузчика, т/ч К, К VI О"4 К,- Ко Кп п

2-5 1,05 2,2 3,17 12,6 6,6 0,46 2,74

15-50 1,36 3,7 2,66 13,2 12,0 0,51 2,74

55-90 1,87 7,0 2,97 14,0 10,5 0,57 2,8

Краткие сведения о сыпучих строительных материалах, перемещаемых

пневмотраснпортом

Цемент. Получают цемент из клинкера после обжига и измельчения с необходимыми добавками. Номенклатура выпускаемых цементов достаточно широка и разнообразна: портландцемент, гидрофобный портландцемент, сульфатостойкий портландцемент, глиноземистый цемент, быстротвердеющий портландцемент, белый портландцемент и др.

Цемент перевозят в специализированных транспортных средствах. При перевозке цемента в транспортных средствах общего назначения (крытый железнодорожный вагон, баржа) необходимо защищать его от увлажнения, распыления и загрязнения. Цемент должен храниться в стационарных или инвентарных складах. На мелких рассредоточенных объектах цемент необходимо хранить в контейнерах.

При хранении цемента в силосах во избежание его слеживания необходимо периодически проводить аэрационно-пневматическое разрыхление цемента и его перекачивание (не реже одного раза в 15 дней).

Запрещается складирование в одну емкость цемента разных марок и видов.

Известь. Известь строительную получают путем обжига известняка, мела и других кальциево-мапшевых карбонатных горных пород. Тонкоизмельченную строительную известь получают путем гашения или размола негашеной извести, в процессе которых допускается введение минеральных тонкомолотых добавок.

Известь порошкообразную следует отгружать в автоцементовозах, железнодорожных цементовозах, контейнерах или бумажных многослойных мешках. Отгружать порошкообразную известь водным транспортом можно только в таре.

Гипс строительный. Гипс строительный получают путем термической обработки природного гипсового камня, измельченного до или после этой обработки. В зависимости от качества гипс разделяют на три сорта - 1, 2 и 3-й.

К основным свойствам гипса относятся тонкость помола и предел прочности при изгибе и сжатии. Тонкость помола характеризуется остатком на сите с сеткой № 02. Для 1, 2 и 3-го сортов этот остаток соответственно не должен превышать 15, 20 и 30%. Предел прочности при изгибе образцов размером 4X4X16 см в возрасте 1,5 ч для 1, 2 и 3-го сортов соответственно составляет 0,27, 0,22 и 0.17 МПа.

Начало схватывания гипса должно наступать не ранее чем через 4 мин после начала затворения гипсового теста, конец должен наступать не ранее чем через 6 мин, но не позднее чем через 30 мин.

Строительный гипс отгружают навалом, в мешках, контейнерах и металлических бочках. Хранить гипс необходимо в закрытых сухих помещениях в штабелях высотой до 2 м. Пол в складских помещениях должен быть поднят над уровнем земли не менее чем на 30 см.

Гипс не рекомендуется хранить продолжительное время, так как в результате взаимодействия с парами воды, содержащимися в воздухе, активность гипса постепенно снижается. Предельный срок хранения гипса 3 месяца [3].

Зола сухая. Зола - несгорающий остаток с зернами мельче 0,16 мм, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании и осажденный из дымовых газов золоулавливающими устройствами. В зависимости от вида топлива зола подразделяется на антрацитовую, каменноугольную, буроугольную, сланцевую, торфяную и др. Содержание золы при сгорании топлива различно: в каменных и бурых углях - от 1 до 45%, в горючих сланцах - от 50 до 80%, в топливном торфе - от 2 до 30%. Зола сухого отбора (зола уноса) получается в результате очистки дымовых газов золоуловителями и

представляет собой тонкодисперсный материал с очень мелкими частицами, что позволяет использовать ее без дополнительного помола.

Золы уноса сухого улавливания, используемые в качестве самостоятельного вяжущего или активного компонента смешанного, должны отвечать требованиям, приведенным в табл. 1.

Таблица 1.

Требования к золе уноса сухого улавливания_

Нормируемый показатель Требования к золе уноса

как самостоятельному вяжущему активному компоненту

с цементом с известью

Содержание свободного кальция, % Не менее 8 Не более 4 -

Удельная поверхность, см /г не менее 3000 3000 3000

Содержание сернистых и сернокислых соединений - (в пересчете на 80з), %, не более 6 3

Потери при прокаливании, %, не более 5 10 10

ГОСТ 25818-91 «Золы-уноса тепловых электростанций и бетонов» предусматривает применение зол уноса сухого отбор в качестве компонента для приготовления тяжелых, легких, ячеистых бетонов и строительных растворов. Кроме того, они используются в качестве тонкомолотой добавки для жаростойких бетонов и минеральных вяжущих.

Золы транспортируют в специализированных вагонах-цементовозах, хопперах, судах, а также в автоцементовозах в соответствии с Правилами перевозки грузов соответствующими видами транспорта.

При транспортировке зол в вагонах-цементовозах и хопперах должны соблюдаться требования ГОСТ 22235, Правил перевозок грузов и технических условий погрузки и крепления грузов, утвержденных Министерством путей сообщения. Вагоны следует загружать с учетом полного использования их грузоподъемности.

Золы хранят в силосах или других крытых емкостях.

Минеральный порошок. Минеральный порошок представляет собой пыль, получаемую в результате дробления твердых промышленных отходов, доломитов и прочих известняковых пород. Используют его в качестве наполнителя асфальтобетонных смесей, сухих смесей, кровельных материалов, а также в качестве раскислителя почв. Но в связи с увеличением числа строительства дорог, применяют его чаще всего как одну из важных составляющих асфальтобетона. Порошки в зависимости от показателей свойств и применяемых исходных материалов подразделяют на марки:

-МП-1 - порошки неактивированные и активированные из осадочных (карбонатных) горных пород и порошки из битуминозных пород.

-МП-2 - порошки из некарбонатных горных пород, твердых и порошковых отходов промышленного производства.

Показатели свойств порошков должны соответствовать требованиям, установленным в таблице 2

Таблица 2

Показатели свойств порошков_

Наименование показателя Значение для порошка марки

МП-1 МП-2

неактивированный порошок активированный порошок

Зерновой состав, % по массе: Не менее 100 Не менее 100 Не менее 95

Наименование показателя Значение для порошка марки

МП-1 МП-2

неактивированный порошок активированный порошок

мельче 1,25 мм » 0,315» » 0,071 » Не менее 90 От 70 до 80 Не менее 90 Не менее 80 От 80 до 95 Не менее 60

Пористость, %, не более 35 30 40

Влажность, % по массе, не более 1,0 Не нормируется 2,5

Примечание - в минеральном порошке, получаемом из горной породы, прочность на сжатие которой выше 40 МПа, содержание зерен мельче 0,071 мм допускается на 5 % меньше указанного в таблице.

Порошок транспортируют в цементовозах, контейнерах, закрытых вагонах-бункерах или упакованными в многослойные бумажные или полиэтиленовые мешки в обычных закрытых вагонах. Для внутризаводского транспортирования порошка следует использовать пневмотранспорт, а также транспортеры, конвейеры и шнеки, закрытые кожухами.

Порошки хранят в бункерах или в силосных хранилищах, а порошок, упакованный в мешки, - в закрытых складах.

При хранении порошков в силосных хранилищах следует принимать меры против их слеживания - перекачку, аэрирование и т.п.

Мел порошкообразный. Мел порошкообразный - продукт белого цвета, получаемый путем дробления, сушки, тонкого помола природного карбоната кальция.

Одним из крупных потребителей мела является строительная промышленность, где мел используется для производства цемента, извести, различных шпаклевочных и малярных материалов. Используется мел для побелочных работ в виде растворимой меловой пасты и молотого порошка.

Мел транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.

Транспортные пакеты, сформированные из мешков с мелом, транспортируют в крытых транспортных средствах; в специализированных контейнерах - в открытых транспортных средствах.

Мел должен храниться в закрытых складских помещениях.

Сода кальцинированная. Сода кальцинированная- гигроскопичный продукт, на воздухе поглощает влагу и углекислоту с образованием кислой соли ЫаНСОЗ, при хранении на открытом воздухе слеживается, хорошо растворима в воде . Водные растворы соды кальцинированной имеют сильно щелочную реакцию. Выпускают соду кальцинированную марки А (гранулированная) и марки Б (порошкообразная).

Продукт марки А используется для производства электровакуумного стекла и других целей; продукт марки Б используется в химической, стекольной и других отраслях промышленности.

Техническую кальцинированную соду, упакованную в мешки, транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте данного вида. Транспортирование упакованного продукта по железной дороге осуществляют повагонными отправками.

Техническую кальцинированную соду, упакованную в мешки, транспортируют в пакетах.

По согласованию с потребителем кальцинированную соду марки А насыпью транспортируют в специальных вагонах (содовозах, сажевозах, цементовозах). Техническую кальцинированную соду марки Б насыпыо транспортируют в специальных вагонах грузоотправителя (грузополучателя), пригодных для перевозки сыпучих грузов и

автомобилях (содовозах, сажевозах, цементовозах), по согласованию с потребителем - в крытых вагонах.

Специализированные мягкие контейнеры по железной дороге перевозят в полувагонах и крытых вагонах.

Сухая строительная смесь. Строительная сухая смесь - композиция заводского изготовления на основе: порошкообразных минеральных вяжущих веществ: портландцемент, строительный гипс, воздушную известь; заполнителей: песок, известняковая мука или порошкообразный мел.

Для повышения адгезии, трещиностойкости и непроницаемости в сухие смеси вводят порошкообразные полимерные добавки.

На сегодняшний день сухие строительные смеси являются одним из наиболее популярных отделочных материалов, подтвердившим свою эффективность многолетней практикой применения в строительстве. Сухие строительные смеси обладают рядом весомых преимуществ перед традиционными бетонными растворами, приготовляемыми вручную на строительных площадках или в заводских условиях. Производители сухих строительных смесей берут на себя задачи по тщательному подбору сырьевых компонентов, обеспечивая тем самым стабильность качества конечного продукта, надежность снабжения строительных площадок и неоспоримую конкурентоспособность перед традиционными бетонными растворами. При своей относительной дороговизне сухие строительные смеси обеспечивают значительную экономию трудозатрат на проведение строительных работ, что еще раз доказывает эффективность их применения как в краткосрочных, так и в долгосрочных временных рамках.