Монтаж и техническая эксплуатация сушилки порционной для сушки гранулята СП-100

Работа выполнена на оценку "4" , защита 23.06.16г. ПК "Энергия".
Цель дипломного исследования является монтаж , техническая эксплуатация и ремонт сушилки порционной ...

Содержание
Введение
1 Аналитическая часть 6
1.1 Общая характеристика предприятия ( цеха) 6
2 Организационно-технологическая часть 8
2.1 Назначение, техническая характеристика оборудования 8
2.2 Описание устройств и принципы работы оборудования 9
2.3 Оборудование для проведения монтажных и ремонтных работ 12
2.4 Виды работ при эксплуатации оборудования 14
2.4.1 Виды ремонтов 14
2.4.2 Организация ППР 15
2.4.3 Ремонт основного узла(детали) 18
2.5 Контроль при проведении монтажа и ремонта оборудования 22
2.6 Испытание оборудования после монтажа и ремонта 24
3. Расчётно-технологическая часть 27
3.1 Расчёт механизма подъёма груза 27
3.2 Расчёт механизма передвижения тележки крана 39
3.3 Расчёт на прочность элементов оборудования 43
3.4 Расчёт потребности в запасных деталях, материалов и узлов
для ремонта оборудования 48
4 Экономическая часть 51
4.1 Расчёт графика ППР ремонтного участка 51
4.2 Расчёт трудоёмкости и ремонта 53
4.3 Расчёт численности ремонтных рабочих 55
4.4 Расчёт заработной платы ремонтных рабочих 57





4.5 Расчёт затрат на материалы и запасные части для ремонта
оборудования 58
4.6 Расчёт сметы затрат на проведение монтажных и ремонтных работ 59
5 Охрана труда 60
5.1 Требование по технике безопасности при ремонтно-монтажных работах
5.2 Требование по электробезопасности 62
5.3 Требование по пожарной безопасности 65
5.4 Требование по охране окружающей среды 67
Заключение 70
Список литературы 71

Технология и организация монтажных работ ежегодно совершенствуются; внедряются такие методы монтажа, как принудительный и безвыверочный монтаж крупными строительно-технологическими блоками, конвейерный метод, монтаж с транспортных средств.
Основными способами организации монтажных работ являются последовательный, совмещенный (параллельный), укрупненный.
Общая направленность организации монтажных работ определяется преобладанием того или иного способа. Поясним это на примере нескольких крупных объектов.
Комплексный метод организации монтажных работ заключается в том, что демонтаж и монтаж конструкций осуществляется совместно в границах, обеспечивающих достаточную прочность, жесткость и устойчивость смежных конструкций и сооружения в целом. Этот метод предусматривает последовательную замену конструкций по захваткам, участкам и ячейкам. В этих случаях монтажные и демонтажные работы выполняются с использованием одного и того же комплекта машин. При комплексном методе открывается фронт для последующих работ, в результате чего сокращаются общие сроки реконструкции.
В практике организации монтажных работ при реконструкции зданий и сооружений для осуществления вспомогательных грузоподъемных операций применяются строительные подъемники.
В план организации монтажных работ входит подготовка средств монтажа, оборудование подсобных мастерских, материальных складов, монтажных участков, организация снабжения материалами, подготовка кадров, монтаж, испытание и сдача оборудования заказчику.
Выбор способа организации монтажных работ должен быть обоснован рассмотрением нескольких вариантов с учетом производственных и экономических достоинств каждого из них.
Целью данного дипломного проекта является разработка проекта участка по монтажу и технической эксплуатаций сушилки порционной для сушки гранулята в кипящем слое СП-100.
Основным преимуществом сушки в кипящем слое является быстрота процесса сушки. Разница между сушилкой порционной и сушилками другого рода ( например, полочными) состоит в том что теплоноситель (воздух) не соприкасается с материалом на поверхности , а продувается через него. Поэтому поверхность контакта резко возрастает , так ка каждая частица высушиваемого продукта, находится во взвешенном состоянии, обдувается со всех сторон воздухом.
Преимуществом сушилок такого рода является так же очень малая потребная производственная площадь и простота эксплуатации.

Калорифер (на базеКБФ-2, ГОСТ 7201-62).Вентиль запорный фланцевый В-32-16 ГОСТ 11466-65.Клапан регулирующий с моторным исполнительным механизмом ПР-1М.Филь паровой ( на базе вентиля запорного фланцевого В-32-16 ГОСТ 11466-65).Манометр технический обыкновенный типа ОБМ-100. ГОСТ8625-65.Рисунок 2.2 -Схема подключения сушилки к паровой магистралиВентиль запорный фланцевый В-38-16. ГОСТ 11466-65.Сварной проволочный каркас.Металлическая нержавеющая фильтровальная сетка №16. СТУ-307-62.Винт М5*12 ГОСТ 1491-62.Золотник вентиля.Рисунок 2.3 Конструкция фильтра для пара2.6 Испытание оборудования после монтажа и ремонтаПуск, испытание и наладка оборудования под нагрузкойПеред пуском оборудования под нагрузкой проверяют наличие и исправность необходимых элементов защиты и блокировки аварийного отключения электроэнергии и предохранительных деталей, исключающих перегрузку машин и их неисправную работу. В связи с высокой стоимостью сырья технологическое оборудование промышленности испытывают частично на инертной среде При испытании оборудования под нагрузкой проверяют работу технологических трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры; обнаруженные дефекты устраняют. При работе под нагрузкой тщательно проверяют жесткость рам, каркасов, кронштейнов и других конструкций, на которые установлено оборудование и приводы; отсутствие деформаций, перекосов, отклонения подшипников, которые мо-могут привести к нарушению взаиморасположения узлов и др, что в конечном итоге может привести к перебоям в работе оборудования. Подобные дефекты устраняют, привлекая работников проектных организаций, заводов-производителей или монтажной организации. При испытаниях оборудования и наладке от малых нагрузок переходят к большим рабочих, постепенно доводя их до паспортных. В зависимости от сложности оборудования испытания под нагрузкой проводят, как правило, в пределах времени до 72 час. Как только включается вентилятор, автоматически открывается предохранительная заслонка. При выключении вентилятора заслонка закрывается. После монтажа необходимо произвести наладку собранной установки. Во-первых, необходимо проверить на герметичность цилиндр в клапане мгновенного срабатывания. Необходимое управление включить, выключить вентилятор. Отцепить оба шланга сжатого воздуха. Один из двух подключений смочить уплотнительным аэрозолем. На другое, еще свободное подключение, насаживают шланг с подачей сжатого воздуха. Возможная не герметичность цилиндра видна за счет появления пузырьков на свободном конце подключения и за счет шума воздуха, что получается. Подключение электричества и пневматики.Электрические кабели питания и трубопроводы сжатого воздуха подключаются согласно электрической и пневматической схем. Электрическое подключение должно производиться профессиональным электриком. Пройти все рабочие положения без груза.Несколько раз пройти все рабочие положения с максимальной нагрузкой.Отчетность и техническая документация на выполнениеВ процессе выполнения работ наладочная организация ведет журнал выполнения пусковых и налагодочних работ на объекте, оформляет промежуточные акты наладки отдельных агрегатов и линий, испытания и наладки отдельных систем и т.и. После окончания пусковых и налагодочних работ составляют отдельные двухсторонние технические акты за подписью представителя заказчика и руководителя наладочной бригады. Завершением пусковых и налагодочних работ является передача заказчику отчетной технической документации, оформленной в виде специального формуляра или технического отчета. Отчетная техническая документация (специальный талон) передается заказчику вместе с двусторонним техническим актом об окончании работ, а технический отчет - в срок, установленный договором.3.Расчётно-технологическая частьВажнейшим критерием при монтаже оборудования является выбор оптимального варианта грузоподъемного средства.3.1 Расчёт механизма подъёма грузаРассчитать механизм подъема груза электрического мостового крана грузоподъемностью Q = 5т для перегрузки массовых грузов. Скорость подъема груза г = 0,2м/с. Высота подъема Н = 6м. Режим работы – средний, ПВ = 25% (группа 4 режима работы по таблице 1.8.[1]).Принимаем механизм подъема со сдвоенным двукратным полиспастом (таблица 2.2.[1]).Усилие в канате, набегающем на барабан: (3.1)где Q – номинальная грузоподъемность крана, кг; z – число полиспастов в системе; uг – кратность полиспаста; - общий КПД полиспаста и обводных блоков: (3.2)где - КПД полиспаста; - КПД обводных блоков.Коэффициент полезного действия полиспаста, предназначенного для выигрыша в силе (концевая ветвь сбегает с подвижного блока): (3.3)Поскольку обводные блоки отсутствуют, где то;Расчетное разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке на канат: (3.4)где Fk – наибольшее натяжение в канате (без учета динамических нагрузок), Fк = Fб = 12386 Н; к – коэффициент запаса прочности. к =5,5 из таблица 2.3[1].С учетом данных таблицы 2.5[1] из табл.III.1.1 выбираем по ГОСТ 2688 – 80 канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции диаметром d =11 мм, имеющий при маркировочной группе проволок 1764 МПа разрывное усилие F=68800 Н.Канат грузовой (Г), первой марки (1), из проволоки без покрытия ( - ), нераскручивающаяся (Н) согласно (2.1[1]) обозначается: Канат - 11 – Г – I – Н – 1764 ГОСТ 2688 – 80 .Фактический коэффициент запаса прочности каната: (3.5)Требуемый диаметр барабана по средней линии навитого стального каната D = 11∙25 = 275 мм. Принимаем диаметр барабана D = 300мм.По таблице III.2.5[1] выбираем подвеску крюкового типа 1 грузоподъемностью 5т, имеющую блоки диаметром 320 мм с расстоянием между блоками b = 200 мм.Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста: (3.6)где Н – высота подъема груза; z1 – число запасных витков на барабане до места крепления, z1 =2; z2 – число витков каната, находящихся под зажимным устройством на барабане, z2 = 3.Рабочая длина барабана для навивки каната с одного полиспаста: (3.7)где Lk – длина каната, навиваемого на барабан; t – шаг витка по табл.2.8[1] t = 13,5 ; m – число слоев навивки m =1; φ – коэффициент неплотности навивки; для нарезных барабанов φ =1.Приняв расстояние между правой и левой нарезками на барабане равным расстоянию между ручьями блоков в крюковой обойме, т.е. l = b = 0,2 м, найдем полную длину барабана:Минимальная толщина стенки литого чугунного барабана:где Dб – диаметр барабана; Dб = D – d = 0,3 – 0,011 = 0,289 м.Принимаем δ =14 мм.Приняв в качестве материала барабана чугун марки СЧ 15(σв = 650 МПа; [σсж] = 130 МПа), находим напряжение сжатия в стенке барабана: (3.8)Статическая мощность двигателя механизма подъема груза: (3.9)где η – КПД механизма по таблице 1.18[1], при зубчатой цилиндрической передаче и опорах качения η = 0,85.С учетом указаний из таблице III.3.5[1] выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором MTF 211-6, имеющий при ПВ = 25% номинальную мощность Pном = 9кВт и частоту вращения n = 915 мин -1. Момент инерции ротора Iр = 0,115 кг∙м2, максимальный пусковой момент двигателя Тмах = 195 Н∙м.Частота вращения барабана : (3.10)где Dрасч – расчетный диаметр барабана, Dрасч = D = 0,3 м.Передаточное число привода: (3.11)Расчетная мощность редуктора: (3.12)где кр - коэффициент, учитывающий условия работы редуктора, кр = 2,2 (таблица 1.34[1]). Р – наибольшая мощность, передаваемая редуктором при нормально протекающем процессе работы механизма, Р = Рс = 11,54 кВт.Из таблицы III.4.2[1] по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический горизонтальный двухступенчатый типоразмера Ц2 – 400 с передаточным числом uр = 41,34 и мощностью на быстроходном валу при среднем режиме работы Рр = 28,1 кВт.Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска: (3.13)Номинальный момент, передаваемый муфтой, принимается равный моменту статических сопротивлений .Номинальный момент на валу двигателя:Расчетный момент для выбора соединительной муфты: (3.14)где - номинальный момент, передаваемый муфтой; к1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, к1 = 1,3; к2 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма, к2 = 1,2.Из таблицы III.5.9[1] выбираем ближайшую по требуемому крутящему моменту упругую втулочно-пальцевую муфту № 1 с тормозным шкивом диаметром Dт = 200 мм и наибольшим передаваемым крутящим моментом 500 Н∙м.Момент инерции муфты Iм = 0,125 кг∙м2. Момент инерции ротора двигателя и муфты I =Iр+ Iм =0,115+0,125 = 0,24 кг∙м2.Средний пусковой момент двигателя: (3.15)где ψmax – Тmax / Тном – максимальная кратность пускового момента электродвигателя: ; ψmin – минимальная кратность пускового момента электродвигателя, ψmin = 1,4;Время пуска при подъеме груза:;Фактическая частота вращения барабана: (3.16)Фактическая скорость подъема груза: (3.17)Эта скорость отличается от ближайшего значения 0,2 м/с из стандартного ряда на 7%, что допустимо.Ускорение при пуске:; (3.18).Поскольку график действительной загрузки механизма подъема не задан, воспользуемся усредненным графиком использования механизма по грузоподъемности . Определим моменты, развиваемые двигателем, и время его пуска при подъеме и опускании груза в различные периоды работы механизма. Согласно графику, за время цикла механизм будет работать с номинальным грузом Q = 5000 кг – 1 раз, 0,5Q = 2500 кг – 5 раз, с грузом 0,2Q = 1000 кг – 1 раз, с грузом 0,05Q = 250 кг – 3 раза.Таблица 3.1 Моменты, развиваемые двигателем, и время его пускаНаименование показателяОбозначениеЕдиницаРезультаты расчёта при массе поднимаемого груза, кг500025001000250КПДη-----0,850,80,650,5Натяжение каната у барабана при подъеме грузаFбН12386657932391053Момент при подъеме грузаТсН∙м106,2553,12521,255,3125Время пуска при подъемеtПс0,860,430,1720,043Натяжение каната у барабана при опускании грузаН1214060702428607Момент при опускании грузаН∙м74,537,2514,93,726Время пуска при опусканииtопс0,20,10,040,01 Средняя высота подъема груза составляет 0,5…0,8 номинальной высоты H = 6м. Примем Нср = 0,8Н = 0,8∙6 = 4,8м.Тогда время установившегося движения (3.19) 3.20Сумма времени пуска при подъеме и опускании груза за цикл работы механизма ∑tП = 0,86 + 5∙0,43 + 1∙0,172 + 3∙0,043 + 0,2 + 5∙0,1 + 1∙0,04 + 3∙0,01 = = 3,881 с.Общее время включений двигателя за цикл ∑t = 2(1+5+1+3)tу + ∑tП = 2∙10∙24+3,881 = 483,88 с.Среднеквадратичный момент:.Среднеквадратичная мощность двигателя: (3.21).Условие Рср < Рном соблюдается 4,4кВт < 9 кВТ.Момент статического сопротивления на валу двигателя при торможении механизма : (3.22)Необходимый по нормам Госгортехнадзора момент, развиваемый тормозом, при kТ = 1,75 для среднего режима работы (табл.2.9[1]) ТТ = 74,9∙1,75 = 131,075 Н∙м.Из таблицы III.5.11[1] выбираем тормоз ТКТ-300/200 с тормозным моментом 240 Н∙м, диаметром тормозного шкива DТ = 300 мм. Регулировкой можно получить требуемый тормозной момент ТТ = 131,075 Н∙м.Время торможения при опускании груза: (3.23)Из таблицы 1.22[1] для среднего режима работы находим путь торможения механизма подъема груза: (3.24)Время торможения в предположении, что скорости подъема и опускания груза одинаковы, то : (3.25)Замедление при торможении: (3.26)Выбор грузового крюка, проверка на прочность.По П6.3 [1] выбираем однорогий крюк для грузоподъемных машин с машинным приводом (крюки берутся стандартные по ГОСТ 6627-74 с сокращениями)Для грузоподъемности в 1,2 т, крюк выбирается таким образом, чтобы грузоподъемность выбранного крюка была больше заданной. Примем следующее значение для G = 1,63 (группы режимов до 6М).Номер заготовки крюка – 5,Исходя из определенного номера заготовки крюка имеется ряд стандартных параметров крюка (ГОСТ 6627-74) приведены в таблице 3.2Таблица 3.2 Стандартные параметры крюкаНомер заготовки крюкаDSLАА1bb1dd1d2Hoмин.Пред. откл. для методаНомин.Пред. откл.Тип АТип БНомин.Пред. откл. для методаHoмин.Пред. откл. для методаГШСКГШСКГШСК120+1,2-0,7-14+1,2-0,7658026912+1,2-0,7-815+1,2-0,7-12M122221670902813325+1,7-0,918+1,7-0,975100311015+1,7-0,918+1,7-0,915M14430228511035121892017M1653224901203820636+2,2-1,226+2,2-1,2105130421522+2,2-1,21025+2,2-1,220M2074030120140482484533130160561826123025M24950+2,9-1,736145180602130+2,7-1,535+2,7-1,530M271055+3,2-1,840-2,9-1,61652206534+2,9-1,6+2,9-1,6M301160+3,4-2,045+3,2-1,8180300782538+3,2-1,81640 +3,235M33126550+3,4-2,019537582284045-1,840M361375+3,9-2,355+3,9-2,3250410923248+3,7-2,12052+3,9-2,345M421485+4,1-2,465+4,1-2,42804751053554+4,1-2,456+4,1-2,450M48Масса в кг 1,6=1 600 гТребуемую наименьшую высоту гайки крепления хвостовика крюка с резьбой М16 рассчитывают по формуле:H=Gрd1Чk1Чkнф (3.27) где d1 – внутренний диаметр резьбы,k1 – отношение высоты опасного сечения витка резьбы к шагу S (для метрической резьбы = 0,87),kн – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между витками резьбы.kн=5Sd (3.28)Вычислим: kн=5Ч2420=6, kн=6,это значение меньше 9, значит принимаем kн=0,56Итак, d1 = 17 мм,K1 = 0,87,Kн = 0,56Допускаемое напряжение составляет 0,15утек.=0,15•240=36 МПа, где 240 МПа это предел текучести для стали 20. Теперь можно вычислить требуемую высоту:H=5Ч1033,14Ч17Ч0,87Ч0,16Ч36=18,69 мм3.2 Расчёт механизма передвижения тележки кранаОпределение предварительной массы тележкигде тг=1200кг – масса грузаМасса тележки с грузом:Вес тележки: (3.29) Вес груза: Вес тележки с грузом: Выбор ходовых колесМаксимальная статическая нагрузка на ходовое колесо (3.30)где z=4 – количество ходовых колес; Примем диаметр ходового колеса Dxk=320мм [3], с.319, диаметр внутреннего отверстия подшипника d=60мм. Выбираем рельс Р24 [3], с.325.Расчет сопротивления передвижению: Сила сопротивления передвижению тележки с грузом (при отсутствии уклона и ветра) (3.31)где µ=0.04 – коэффициент трения колеса по рельсу [4], с.260 f=0.015 – коэффициент трения качения подшипника буксы [4], с.259 кр=2 – коэффициент сопротивления реборды [3], с.422. Выбор электродвигателяМощность электродвигателя:где V=0.63м/с – скорость передвижения; η=0.9 – КПД механизма передвижения; Выбираем двигатель 4АС90LE6 со встроенным механическим тормозом [5],с.84, мощность Рэ=1.7кВт, тормозной момент ТТЭ=16Нм, частота вращения nэ=930об/мин, момент инерции Jэ=0.0073кг×м2, пусковой момент Тп=33Нм.Угловая скорость:Минимальный пусковой момент:Номинальный момент электродвигателя: Выбор редуктораУгловая скорость ходового колеса:где V=0.63м/с – скорость передвижения тележки; Dхк=0.32м – диаметр ходового колеса тележки. Передаточное число редуктора: Выбираем навесной редуктор типа ВКН-420 Коэффициент запаса сцепления приводных ходовых колес с рельсомгде Fсц – сила сцепления приводных колес с рельсами; FCT – сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес; FДТ – сила динамического сопротивления передвижению тележки без груза; [ксц]=1.2 – допускаемое значение коэффициента запаса сцепления [3], где fсц=0.12 – коэффициент сцепления приводного ходового колеса [3], c.266. Zпр=2 – количество приводных колес.Тогда: т.е. запас сцепления при пуске достаточен. Расчет подшипников ходового колесаПодшипники качения ходового колеса должны выбираться по статической грузоподъемности или по динамической приведенной нагрузке.Расчет по динамической приведенной нагрузке:где Fхк=3200кг – максимальное давление на колесо; Кхк=0.75 – коэффициент, учитывающий переменность нагрузки на колесо; γ=0.8 – коэффициент, учитывающий режим работы механизма передвижения.Расчетный ресурс:где пф – частота вращения ходового колеса, Lh=3500 – ресурс подшипников зависит от режима работы.Динамическая грузоподъемность:где α=3 – показатель степениВыбираем шариковый радиальный сферический двухрядный подшипник средней серии №3628, его статическая грузоподъемность 2700. Расчет тормозаТормозной момент:где ТИН – момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс, приведенных к валу тормоза. Тормоз расположен на валу электродвигателя. Тс – статический момент сопротивления движению тележки при торможении.Тогда: т.е. встроенный тормоз подходит.3.3 Расчёт на прочность элементов оборудования для монтажаВыбор подвески крюка и расчет на прочностьКонструкцию крюковой подвески выбирают по двум вариантам. Итак, для первого 1-3,2-336.По второму варианту – проектируем крюковую подвеску, в которойDбл.≥ h2Чdк.То есть 14,0•13=182 мм,Dбл.≥182 мм,Окончательно принимаем в соответствии с нормальным рядом диаметров 200 мм.Dбл. = 200 мм,Крюковую траверсу рассчитываем как свободно опертую балку пролетом l, нагруженную посередине весом G. Траверсу будем изготавливать из стали 45.Напряжение изгиба в среднем опасном сечении:уи=МW=3Gl2h2b-d0≤[у] (3.32)Из этой формулы будем определять h, назначаем размеры траверсы подвескиb = 100 мм и d0=56 мм,- с учетом размещения под гайкой упорного подшипника №8212 Н по ГОСТ 7872-89, с внешним диаметром 95 мм.l =130 – по аналогии со стандартной подвеской.Материал траверсы – сталь 45,h=3Gl2b-d0[у] (3.33)h =3Ч5Ч130Ч10002100-56Ч120=13,6 мму=утекs= 3603=120 МПаГде 360 МПа – предел текучести для стали 45,S=3 – коэффициент запаса,Принимаем h=15 ммНазначаем размеры щек обоймы подвески (д=12 мм, r= 0,5h=0,5•15=7,5 мм; R=100 мм)Проверяем на прочность:ур=5Ч1034Ч12Ч7,5Ч1002+7,521002-7,52≤13,89 МПа≤[у]Где допускаемое напряжение для стали марки Ст3 : у=утs= 65,7 МПаПроверяем выбранный упорный подшипник № 8212Н по ГОСТ 7872-89 под опорной гайкой крюка на статическую грузоподъемность Cо,1,25G=1,25•5=6,25 кН ≤ Со=118 кН, значит статическая прочность обеспечена.Расчет калорифера для нагревания воздухаРасчет проводим по максимальному расходу тепла для зимнего периода. Количество нагреваемого воздуха 497 кг/ч, начальная температура , температура нагретого воздуха .Затраты тепла на нагревание воздуха:где с – средняя массовая теплоемкость воздуха или Площадь живого сечения для прохода воздуха:Принимаем калорифер марки В-Ц14-46-5К-02, который характеризуется Электродвигатель типа АО2-61-4, мощность N=13кВт, Расчет фильтраМинимальная площадь сечения активной зоны электростатического фильтра: (3.34)где: Vп – объём расхода воздуха м3/с;К =1,1 – коэффициент запаса;Wп =0,8-2 м/с – скорость воздуха в электростатическом фильтре.Степень очистки воздуха в электростатическом фильтре: (3.