tính toán trạm trộn bê tông công suất 80 tấn trên giờ

ChƯ¬ng I: TíNH TOáN Hệ THốNG LọC BôI CHO TRAM TRộN BTNN công suất 80TH21.1. lựa chọn các phương án21.1.1. Phương pháp lọc bôi bằng xicl« khô :21.1.2. Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa lọc bôi bằng xicl« khô và lọc túi vải:41.1.3.Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xicl« khô và tháp phun kiểu ­ít :61.2. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kiểu ướt cho trạm trộn btnn năng suất 80Th81.2.1. Tính toán quạt gió81.2.1.1. Tính toán năng suất quạt hút.81.2.1.1.1. Tính lượn nhiên liệu tiêu hao.81.2.1.1.2.Lượng không khí cần thiết cho quá trình đốt cháy 1kg nhiên liệu.11 1.2.1.2. Điều chỉnh lưu lượng quạt.141.2.1.3.Tính toán công suất quạt.161.2.1.3.1.Tổn hao áp suất trên đoạn từ xicl« tới quạt gió.161.2.1.3.2. Tổn hao áp suất trên đường ống từ tang sấy tới xicl«.191.2.1.3.3.Tổn thất ma sát từ tháp dập bôi ­ít tới tháp tách nước và ống khói.201.2.1.3.4 Các tổn hao áp suất khác.251.2.1.3.5. Tính công suất quạt hút.251.2.1.4. Tính chọn động cơ dẫn động quạt gió.261.2.1.5. Tính toán thỊt kế bộ truyền đai.271.2.1.5.1. Chọn đai và thiết diện đai.281.2.1.5.2.Xác định đường kính bánh đai.281.2.1.5.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục.301.2.1.5.4. Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục A.301.2.1.5.5. Kiểm nghiệm góc ôm.321.2.1.5.6. Xác định số đai cần thiết.331.2.1.5.7. Kích thước chủ yếu của bánh đai.341.2.1.5.8. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.351.2.1.6.Tính toán trục quay.361.2.1.6.1. Chọn vật liệu chế tạo.371.2.1.6.2. Xác định đường kính sơ bộ của trục.371.2.2. Tính toán đường ống dẫn khói bôi421.2.2.1. Đường ống dẫn khói bôi vào xicl« lắng bôi khô.431.2.2.2.Đường ống dẫn khói bôi từ xicl« lắng tới quạt hút.441.2.2.3.Đường ống dẫn khói bôi từ quạt hút tới bình dập bôi ­ít.471.2.3. Tính toán xiclo lắng bôi491.2.4. Tính toán tháp dập bôi ­ít và tháp thu giọt nước501.2.4.1.Tính toán tháp dập bôi ­ít.501.2.4.2. Tính tháp thu giọt nước.521.2.5. Tính toán thiết kế bơm nước531.2.5.1. Công suất của máy bơm.551.2.5.2. Chọn bơm.61Chương 2: tính toán thiết kế hệ thống cấp phụ gia trạm trộn btnn 80th622.1.Thiết kế thùng chứa phụ gia (xiclo).622.1.1.Công dụng của xiclo.622.1.2. Cấu tạo của xiclo:632.1.3. Tính toán Xiclo.642.1.3.1.tính toán thể tích và các thông số cơ bản.642.1.3.1.1. Tính toán thể tích.642.1.3.1.2.Tính toán các thông số cơ bản:652.2.Tính toán thiết kế vít tải.682.2.1. Giới thiệu chung682.2.1.1. Công dụng của vít tải.682.2.1.2. Cấu tạo và công dụng của vít tải.692.2.2.Tính toán sơ bộ.712.2.2.1.Năng suất của vít tải.712.2.2.2. Tính toán các thông số cơ bản của vít tải xiên.722.2.2.3 Thiết kế bộ truyền động vít tải xiên.752.2.2.3.1. Lựa chọn phương án.752.2.2.3.2. Tính chọn động cơ điện.762.2.2.3.3. Tính toán trục vít tải.782.2.2.3.4.Kiểm tra bền vỏ vít tải:852.3. Tính toán thiết kế băng gầu phụ gia.892.3.1. Giới thiệu tổng quan về băng gầu.892.3.1.1. Tổng quan về băng gầu.892.3.1.2. Băng gầu phụ gia.912.3.2. Tính toán băng gầu.932.3.2.1. xác định vận tốc của cơ cÂu kéo.932.3.2.2. Xác định các lực cản di chuyển.942.3.2.2.1. Lực cản khi chất hàng.942.3.2.2.2. Lực cản di chuyển của bộ phận kéo ở đoạn thẳng.952.3.2.3. Xác định công suất dẫn động.952.3.3. Tính toán thiết kế bộ truyền xích.962.3.3.1. Chọn loại xích.962.3.3.2. Định số răng của đĩa xích.972.3.3.3. Định bước xích.972.3.3.4. Định khoảng cách trục và số mắt xích.982.3.3.5. Tính toán trục, æ lắp đĩa xích.1012.3.3.5.1. Tính chọn trục.1012.3.3.5.2. Tính chọn æ.1042.3.2.5.3. Tính chọn then lắp đĩa xích.104Chương III: Tính toán những kết cấu thép chính của tháp trộn1063.1. Các thông số cơ bản của tháp trộn:1073.2. Sơ bộ chọn hình thức kết cấu:1083.3. Các tải trọng tác dụng lên kết cấu:1093.3.1. Tải trọng gió tác dụng lên khung giá đỡ:1093.3.2. Trọng lượng bản thân của khung giá đỡ.1113.3.3. Tải trọng tính toán của khung giá đỡ (Sơ bộ tính):1113.3.3.1. Trọng lượng thùng trộn (bao gồm cả bê tông bên trong cho 1 mẻ trộn): P11113.3.3.2. Trọng lượng bộ truyền động: P21113.3.3.3. Trọng lượng buồng cân (bao gồm trọng lượng cả vật liệu bên trong cho một mẻ trộn ): P31123.3.3.4. Trọng lượng thùng cân nhựa: P4 (trọng lượng thùng, van và lượng nhựa cho 1 mẻ)1123.3.3.5. Trọng lượng thùng cân phụ gia: P5 (trọng lượng thùng, van và lượng phụ gia cho 1 mẻ)1123.3.3.6. Trọng lượng phễu nóng (bao gồm cả đá, cát nóng ở bên trong ): P61123.3.3.7. Trọng lượng sàng rung: P71133.3.4. Tổ hợp các trường hợp tải trọng1133.3.4.1. Trường hợp 1: Trạm không làm việc, trời có gió lớn:1133.3.4.2. Trường hợp 2: Trạm đang ở trạng thái làm việc, có tất cả các loại tải trọng, và chịu sự tác động của gió1133.4. Nội lực phát sinh và biểu đồ nội lực:1153.5. Tính chọn mặt cắt của kết cấu:1253.5.1. Tính chọn diện tích các thanh chân tháp trộn:1263.5.2. Tính chọn diện tích các thanh cột đứng của khung chính:1283.5.3. Tính chọn diện tích các thanh giằng xiên của khung chính:1313.5.4. Tính chọn diện tích các thanh dầm ngang của khung chính:1323.5.5. Tính chọn diện tích các thanh đỡ thùng cân nhựa:1343.6. Bảng phụ lục (kết quả tính nội lực KCT của tháp trộn bằng SAP 2000):136Chương IV: quy trình vận chuyển và lắp dựng142trạm trộn btnn năng suất 80th1424.1. Vận chuyển:1424.2. Quy trình lắp dựng trạm:1424.2.1. Công tác chuẩn bị:1434.2.2. Lắp ráp và dựng trạm1444.2.2.1. Lắp đặt tháp trộn, buồng trộn và sàng rung vào vị trí đã định: Lắp dựng móng tháp và chân tháp:1444.2.2.2. Lắp đặt băng gầu phụ gia và băng gầu nóng.1494.2.2.3. Lắp đặt cụm tang sấy.1494.2.2.4. Lắp đặt phễu cấp liệu và băng tải:1504.2.2.5. Lắp đặt hệ thống khí nén và các xi lanh khí.1514.2.2.6. Lắp đặt hệ thống ca bin điều khiển và hệ thống dây dẫn điện1524.2.2.7. Lắp dựng thiết bị lọc bôi:1544.2.2.8. Lắp dựng hệ thống nÊu nhựa và hệ thống cấp dầu.1564.2.2.9. Lắp dựng các chi tiết và cụm chi tiết còn lại để hoàn chỉnh trạm.156

Lời núi đầu

Đồ ỏn tốt nghiệp là nhiệm vụ của mỗi sinh viờn núi chung và sinh viờn Mỏy XõyDựng –Trờng Đại Học Giao Thụng Vận Tải núi riờng cần phải hoàn thành trước khi

ra trờng.Trong quỏ trỡnh làm đồ ỏn mỗi sinh viờn phải vận dụng những kiến thức

mà cỏc thầy, cỏc cụ đó trang bị cho trong quỏ trỡnh học tập, cựng với kiến thực tếtrong quỏ trỡnh sản suất

Đối với em là sinh viờn năm cuối, để chuẩn bị kết thỳc khoỏ học và ra trờng Em đó

đợc nhận đề tài tốt nghiệp “ Tớnh toỏn thiết kế trạm trộn bờ tụng nhựa núng năngsuất 80 T/h’’

Dới sự hướng dẫn và giỳp đỡ rất nhiệt tỡnh của thầy giỏo:

PGS.TS: Nguyễn Đăng Điệm

Cựng cỏc thầy cỏc cụ trong bộ mụn Mỏy Xõy Dựng – Trõng Đại Học Giao ThụngVận Tải, qua quỏ trỡnh thực tế tại cụng ty Cầu Thăng Long ,Cụng ty Cơ Khớ ôtômựng 1-5 và một số nơi khỏc cựng với sự nỗ lực của bản thõn, đến nay em đó hoànthành đồ ỏn tốt nghiệp theo đỳng tiến độ đợc giao

Do thời gian và trỡnh độ cũn hạn chế nờn trong quỏ trỡnh làm đồ ỏn em khụng thểtrỏnh khỏi những sai sút Em rất mong sự đúng gúp giỳp đỡ của quý thầy cụ cựngbạn đọc để em cú thờm chiều sõu kinh nghiệm

Trong quỏ trỡnh học tập tại trõng, em xin chõn thành cảm ơn ban giỏm hiệu nhàtrưõng, cỏc ban ngành, cỏc khoa và cỏc thầy cỏc cụ đó giỳp đỡ và trang bị cho emnhững kiến thức trong những năm học học tập tại trờng

Em xin chõn thành cảm ơn cỏc thầy cỏc cụ trong bộ mụn Mỏy Xõy Dựng và Xếp

Dỡ và đặc biệt là thầy giỏo :

PGS.TS: Nguyễn Đăng Điệm

đó hướng dẫn rất tận tìnhvà giỳp đỡ em hoàn thành đồ ỏn tốt nghiệp

Em xin kớnh chỳc ban giỏm hiệu nhà trờng,cỏc thầy cụ giỏo trong trờng cựng cỏcthầy cỏc cụ trong bộ mụn Mỏy Xõy Dựng và Xếp Dỡ : Sức khoẻ và cụng tỏc tốt

Em xin chõn thành cảm ơn

Hà nội ngày 15 thỏng 05 năm 2009

Sinh viờn

Bựi Anh Cường

ChƯ¬ng I: TíNH TOáN Hệ THốNG LọC BôI CHO TRAM TRộN BTNN công

suất 80T/H

1.1 lựa chọn các phương án

Trong các trạm trộn BTNN thường người ta sử dụng một trong các phương pháplọc bôi đó là:

+ Phương pháp lọc bôi bằng xicl« khô

+ Phương pháp kết hợp giữa lọc bôi bằng xicl« khô và lọc túi vải

+ Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xicl« khô và tháp phun kiểu ít

1.1.1 Phương pháp lọc bôi bằng xicl« khô :

Bôi từ trong tang sấy và sàng được quạt hút dẫn tới một hệ thống các xicl« lắngbôi khô với các kích thước khác nhau.Khi dòng khí mang bôi đi từ đường ống dẫnvào trong các xicl«.Do hai nguyên nhân Sự tăng lên đột ngột về tiết diện lưu thôngcủa dòng khí trong các xicl« làm cho vận tốc dòng khí mang bôi giảm đột ngột vàlực quán tính ly tâm tác động lên hạt bôi khi bôi chuyển động xoáy ốc trong thântháp ép hạt bôi lên thành trong của thân tháp làm cho động năng của các hạt bôitrong dòng khí thải bị giảm đột ngột Phần động năng còn lại của hạt bụi sau vài lần

bị giảm liên tục không còn “đủ sức” để thắng được tác dụng của trọng lực lên hạtbụi,nhờ đó hạt bụi bị giữ lại trong thiết bị Bản chất của phương pháp lọc bôi bằngXicl« khô là giữ bôi nhờ việc làm giảm hoặc mất hoàn toàn động năng của bôichính vì thỊ đối tượng tác dụng tới của nó chỉ là những hạt bôi có khối lượng tươngđối lớn còn lại những hạt bôi có kích thước nhỏ , khối lượng nhỏ hầu như khôngđược giữ lại trong thiết bị Điều này cũng có nghĩa là hiệu quả lọc của thiết bị nàythấp chưa đáp ứng được đòi hỏi đặt ra đối với việc bảo vệ sức khoẻ con người vàmôi trường Để xử lý khói bôi phát thải từ trạm BTNN cần có sự kết hợp với thiết

bị khác nữa ở cấp độ lọc cao hơn (Hình 1.1)

+Ưu điểm :

- Kết cấu của hệ thống đơn giản , dễ chế tạo

- Giá thành rẻ

+Nhược điểm:

-Hiệu quả lọc bôi không cao

-Không lọc được bôi nhỏ -Không có tác dụng giảm nhiệt khí phát thải và khử khí độc hại

10

8

3 1

7

5 11

9

4

Hình 1.1 Lọc bôi bằng xicl« khô.

1-Đế quạt ; 2- Quạt hút; 3- Dẫn buÞ vào quạt; 4- giá đỡ; 5- Các xicl« lọc bôi Băng xoắn vít; 7- Đường dẫn bơi vào xicl« ; 9- Động cơ; 10- Dây chằng ống khói;

khô;6-11- ống khói

1.1.2 Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa lọc bôi bằng xicl« khô và lọc túi vải:

Khói bôi từ tang sấy và từ sàng được dẫn theo đường ống vào xicl« lắng bôi khô.Tại đây, những hạt bôi to sẽ bị giữ lại đáy của xicl« lắng bôi khô còn khói và cáchạt bôi nhỏ tiếp tục được dẫn vào tháp tách bôi Tháp tách bôi là một buồng trong

đó có rất nhiều các ống túi vải nhỏ có đường kính khoảng15 – 20 cm

Do có sự tác động tương hỗ giữa những hạt bụi và vật liệu lọc của túi vải mà chủyếu là ba tác động chính :va đập quán tính ,thu bắt do tiếp xúc và khuyÕch tán nhờ

đó mà hạt bụi được giữ lại trong thiết bị bám vào thành túi vải và rơi xuống đáy củatháp tách, sau đó được băng xoắn vít dẫn ra ngoài khí sạch sẽ được quạt hút đưa rangoài không khí bằng đường ống thoát khói.(Hình 1.2)

Các tác động tương hỗ giữa bôi và túi lọc phụ thuộc vào kích thước và vận tốc củahạt, loại vật liệu lọc cũng nh sự có mặt của các lực tĩnh điện , lực trọng trường cũng

nh lực nhiệt

4

Hình 1.2 Lọc bôi kết hợp giữa lọc bôi bằng xicl« khô và lọc túi vải.

1-Đế quạt ; 2- Quạt hút; 3- ống nối đứng; 4- giá đỡ; 5- Các xicl« lọc bôi khô; 6-Băng xoắn vít; 7- ống dẫn khói bôi; 8- ống ngang; 9-Động cơ; 10- Dây chằng ống

khói; 11- ống khói; 12- Buồng túi vải +Ưu điểm :

-Hiệu quả lọc bôi rất cao +Nhược điểm:

-Kết cấu phức tạp , buồng túi vải có kích thước rất lớn -Sức cản khí động học của túi lọc khá lớn gây ra tổn thất áp suất lớn trong hệ thống

-Năng suất lọc thấp -Túi vải cần phải được thay thế mới sau một thời gian hoạt động

-Giá thành thiết bị cũng nh chi phí cho thiết bị trong quá trình sử dụng cao

1.1.3.Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xicl« khô và tháp phun kiểu ít :

Hình 1.3 Lọc bôi kết hợp giữa xicl« khô và tháp phun kiểu ít

1-Đế quạt kiểu móng nổi; 2- Quạt hút bụi; 3- ống nối đứng; 4- Chân xicl«; 5- Xicl« lọc bôi; 6- Vít tải dẫn bôi xả; 7- ống dẫn khói bôi từ tang sấy;8- ống đầu tangsấy; 9- ống cong dẫn khói và bôi nhỏ; 10- ống dẫn bôi từ sàng vật liệu; 11- ống hút bôi buồng trộn; 12- ống nối từ quạt sang lọc ít; 13- Bồn dập bôi bằng nước; 14- Tháp tách nước; 15- ống khói; 16- dây chằng ống khói; 17- Bép phun nước dập bôi; 18- Đường ống dẫn nước; 19- Bơm nước ; 20 – ống xả bên

Bôi từ tang sấy và sàng phân loại được dẫn vào xicl« lắng bôi khô Tại đây,những hạt bôi to sẽ được giữ lại và rơi xuống đáy của xicl« lắng bôi khô Khói vàbôi nhỏ tiếp tục được quạt hút đưa tới tháp dập bôi ít Tại đây bôi được giữ lại là dotác động kết hợp của hai nguyên nhân:

-Sự giảm động năng đột ngột của hạt bụi khi tiết diện dòng khí thay đổi đột ngột(bôi lúc này được kết hợp với nước nên khối lượng là đáng kĨ , do đó tác dụng củatrọng lực lên các hạt bụi nhỏ cũng được quan tâm ).

-Lực quán tính ly tâm tác động lên hạt bôi khi bôi chuyển động xoáy ốc trong thântháp ép hạt bôi lên thành trong của thân tháp kết hợp với nước được phun ra từ bépphun dưới dạng xương mê ( bép phun được bố trí trong thân tháp ) tạo thành dạngbên chảy trên thân trong của tháp phun ra thap tách nước rồi được thải ra ngoài Phần còn lại là khí sạch qua ống khói ra ngoài môi trường

+Nhược điểm:

-Bôi được thải ra dưới dạng cắn bên do đó có thể làm phức tạ cho

hệ thống thoát nước và xử lý khí thải -Dòng khí thoát ra từ đường ống có độ ẩm cao và có thể mang theo cả những giọt nước làm han gỉ đường ống , ống khói và các

bộ phận khác ở phía sau thiết bị lọc

Từ các phương pháp lọc bôi trên ta thấy phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xicl«khô và tháp phun kiểu ít có ưu điểm hơn hẳn các phương pháp khác và hiện nayđang được sử dụng rất rộng rãi trong các trạm trộn BTNN

1.2 Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kiểu ướt cho trạm trộn btnn năng suất 80T/h

1.2.1 Tính toán quạt gió

1.2.1.1 Tính toán năng suất quạt hút.

Quạt hút có tác dụng hút hết khói bôi khí cháy, hơi ẩm do quá tr×h đối cháy vàsấy vật liệu, hút bụi từ sàng vật liệu, đảm bảo cho quá trình đốt nóng và sấy vËtliệu ổn định

Năng suất quạt hút được tính theo công thức 9-44 TL [1]

Qh =(2 ÷ 3)V.G (m³/h)

Trong đó:

V là lượng không khí cần đốt cháy 1kg nhiên liệu (m³/kg nhiên liệu)

G là lượng nhiên liệu tiêu hao cho 1h làm việc nó phụ thuộc vào năng suấttrạm và độ ẩm của vật liệu

1.2.1.1.1 Tính lượn nhiên liệu tiêu hao.

Để tính toán lượng nhiên liệu tiêu hao 1h làm việc của trạm ta tiến hành tinhtoán tổn thất nhiệt cho tang sấy

Hình2.1 Tính toán nhiệt tang sấy.

Theo chiều chuyển động thì nhóm vật liệu đều được tách ẩm và tăng nhiệt độ

do cấp liệu từ ngọn lửa Quá trình cấp liệu trong tang sấy gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn I (sấy trước): Cấp nhiệt để nâng nhiªt độ của vật liệu và hơi ẩm từnhiệt độ môi trường lên nhiệt độ t1=950C

- Giai đoạn II (tách ẩm, nâng nhiệt): Cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm chứa trongvật liệu, nâng nhiệt độ vật liệu và hơi ẩm từ 950C lên nhiệt độ t2=1000C

- Giai đoạn III là giai đoạn nung nóng vật liệu: Cấp nhiệt để nâng nhiệt độ vậtliệu từ t2 đến nhiệt độ làm việc trung bình t3=2250C

a, Chi phí nhiệt lượng cho giai ®o¹nI:

Chi phí nhiệt lượng cho giai ®o¹nI được xác định theo công thức (9-31)TL[1]

Q1= C1´ (t1-t0) + C1" .W (t1-t0) ( Kcal/h)

Với:C1´ Nhiệt dung riêng của cát C1´=0,2 (Kcal/kg.0C)

C1" Nhiệt dung riêng của nước C1" = 0.47 (Kcal/kg.0C)

W độ ẩm chứa trong vật liệu chu¨ sấy: W=5% =0,05 năng suất (kg/h): = 80 (T/h) = 80.103(kg/h)

t0 là nhiệt độ môi trường t0=200C

t1 là nhiệt vật liệu ở giai đoạn I: t1=950CThay số vào ta có:

Q1=0,2.80.103.(95-20) + 0,47.0,05.80.103.(95-20)

Q1= 1341.103 (Kcal/h)

b, Chi phi nhiệt lượng cho giai đoạn II.

Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn II được xác định theo công thức (9-31) TL[1]

Q2 = W .r + C1" .W (t2- t1) + C1´ (t2- t1) (Kcal/h)

Trong đó: r là nhiệt hoá hơi của nước r=542 (Kcal/kg)

Thay số vào ta có:

Q2 = 0,05.80.103.542 +0,47.80.103.0,05.(100-95) + 0,2.80.103.(100-95)

Q2 = 2257,4.103 (Kcal/h)

c,Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn III.

Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn III được tính theo công thức (9-32) TL [1]

Q3 = C1´ .(t3-t2) (Kcal/h)

Thay số ta có:

Q3 = 0,2.80.103.(225-100)

Q3=2000.103 (Kcal/h)

d,Chi phí nhiệt lượng do truyền qua tang sấy.

Chi phí nhiệt lượng do truyền qua tang sấy được tính theo c«g thức(9-34) TL [1]

Q4 = Kf.F.(tm-t0) (Kcal/h)

Trong đó: Kf là hệ số truyền nhiệt Kf = 20

tm là nhiệt độ trung bình của vỏ tang sấy tm=1500C

t0 lµnhiÖt độ môi trường t0=200C

F là diện tích bề mặt vỏ tang sấy(m2)

Với D là đường kính tang sấy vơi trạm 80T/h thì D=1,8 (m)

L là chiều dài tang sấy với trạm 80T/h thì L=6,5 (m)

Q = 1341.103 +2257,4.103 +2000.103+95,5.103

Q = 5694(Kcal/h)

- Lượng nhiên liệu hữu ích(Qg) khi đót cháy 1kg nhiên liệu theo công thức (9-36) TL[1].

Qg =Q0 (Kcal/kg)Với Q0 là nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1kg nhiên liệu (Kcal/kg)

Với đầu đốt FO: Q0=10200(Kcal/kg)

là hiệu suất truyền nhiệt trong tang sấy: =0,9

Nhiệt lượng toả ra: Qc = Qc1 + Qc1 (3.4)

- Hy®r« cháy theo phản ứng:

H2 + O2 = H2O (3.5)

- Phản ứng cháy của Lưu huỳnh:

S + O2 = SO2 (3.6)

b, Lượng không khí cần thiết.

Từ các phản ứng trên ta thấy rằng ở điều kiện tiêu chuẩn để đốt cháy C, H2,S

ta có lượng oxi cần thiỊt nh sau:

- Đối với Cacbon:

C + O2 = CO2

Nghĩa là: 1Kmol 1Kmol 1Kmol

Vậy để đốt cháy 1kg C thì cần thể tích oxi là: Vo2 = 22,4 =1,87 (m3)

- Đối với hidro:

H2 + O2 = H2O1Kmol 0,5Kmol 1KmolVậy để đốt cháy 1kg Hydro cần thể tích oxi là: Vo2 = 0,5.22,4 = 5,6 (m3)

- Đối với Lưu huỳnh:

S + O2 = SO2

1Kmol 1Kmol 1KmolVậy để đốt cháy 1kg Lưu huỳnh cần thể tích oxi là: Vo2 = 22,4 = 0,7(m3)Nếu gọi thành phần hoá nhiên liệu của dầu FO là:

Clv thành phần các bon làm việc

Slv thành phần lưu huỳnh làm việc.

Vậy lượng Oxi để đốt cháy 1kg nhiên liệu có thành phần là:Clv, Hlv,Slv.Nghĩa

là phải đốt cháy: (Clv/100) kg C, (Hlv/100)kg H2, (Slv/100) kg S thì cần:

m3tc O2

Mà trong 1kg nhiên liệu lại có sẵn Oxi có phần trăm khối lượng là:Olv

Vậy thể tích Oxi có trong 1kg nhiên liệu là: (Olv/100).22,4:32 =(Olv/100).0,7(m3)Lượng Oxi cần đưa vào để đốt cháy 1 kg nhiên liệu là:

Bảng 3-2 thành phần làm việc của dầu FO

1.2.1.2 Điều chỉnh lưu lượng quạt.

Khi động c¬dÉn động quạt hút bắt đầu hoạt động nếu như ta không điều chỉnhlưu lượng quạt tức là để động cơ hoạt động toàn tải thì sẽ gây sụt áp lớn vì vậy taphải có phương pháp điều chỉnh lưu lượng quạt để động cơ hoạt động với tải trọngban đầu nhỏ

Có hai phương pháp điều chỉnh phụ tải thường được sử dụng:

+ Giữa nguyên lưu lượng thể tích, điều chỉnh nhiệt độ đầu vào.

+ giữ nguyên nhiệt độ đầu vào, điều chỉnh lưu lượng quạt

Với quạt hút gió trong trạm trộn bê tông nhựa việc điều chỉnh nhiệt độ cấp vào

là rất khó vì vậy ta chỉ có thể điều chỉnh lưu lượng quạt Việc điều chỉnh việc điềuchỉnh lưu lượng quạt có thể diều chỉnh phù hợp với tải nên có thể tiết kiệm nănglượng vận hành

Để điều chỉnh lưu lượng quạt người ta có thể sư dụng các phương pháp sau:+ Lắp đặt cơ cấu điều chỉnh lưu lượng đầu ra của quạt

+ Thay đổi tốc độ động cơ kéo quạt

+ Lắp van điều chỉnh độ hở miệng hút

việc điều chỉnh tốc độ động cơ kéo quạt tuỳ theo phụ tải yêu cầu là phươngpháp tốt nhất trong các phương pháp trên Nhưng cho đến hiện nay có nhiều cáchthực hiện mục tiêu này, tuy nhiên hầu hết các biện pháp đều khá đát tiền và rấtphức tạp Vì vậy ta chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ mở van điều chỉnh miệnghút của quạt vì phương pháp này đơn giản có thể điều chỉnh dễ dàng

Hình 2-2 bố trí van điều chỉnh miệng hút

1.2.1.3.Tính toán công suất quạt.

Để tính toán công xuất quạt gió ta phải xác định tổn hao áp suất trên các đoạn ống dẫn

1.2.1.3.1.Tổn hao áp suất trên đoạn từ xicl« tới quạt gió.

a, Tổn hao áp suất do ma sát

Tổn hao áp suất do ma sát ở do¹n ống thẳng có tiết diện không đổi phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của dòng không khí, kích thước chiều dài đoạn ống dẫn,

Độ nhẵn bề mặt trong ống Ta có thể tính toán độ tổn thất do ma sát ∆Pms bằng cáchbiểu diễn mối quan hệ giữa ∆Pmsvà các thông số khác bằng công thức sau:

Ta chọn theo kích thước thực tế với trạm 80 T/h ta chọn l=8m

: Đường kính ống dẫn đầu vào quạt gió , theo kích thước quạt hút đã chọn : d = 0,705 ( m )

: Vận tốc chuyển động của dòng không khí trong ống dẫn

Thông thường trong trạm trộn BTNN vận tốc dòng không khí trong ống là :

= 18 ( m/s )

Hệ số trở lực ma sát là một hàm phụ thuộc vào độ nhẵn bề mặt trong của ống ,tốc độ của dòng khí lưu thông , độ nhớt động học của không khí, đường kính vàchiều dài của ống dẫn

Đối với các ống mà bề mặt trong hơi nhám ta có:

( 2 )Trong đó:

b,Tổn thất áp suất do chuyển đổi hướng.

Khi dòng không khí chuyển động trong ống dẫn ngoài tổn thất áp suất do ma sátgiữa không khí và thành ống , sự chuyển đổi hướng chuyển động của dòng khôngkhí cũng gây ra tổn thất áp suất

Trong trường hợp này ta gọi trở lực cục bộ là nguyên nhân gây ra các tổn thất đó.Tổn thất áp suất cục bộ do chuyển đổi hướng chuyển động của dòng không khíđược xác định công thức ( 6.15 , TL[ 6 ] )

Pcb = (N/m2 ) ( 3 )Trong đó:

chọn ống có tiết diện tròn,lắp ghép từ n=5 đoạn nhỏ và

Vậy tổng tổn hao trên đoạn này:

P1 = Pms + Pcb = 388 + 300= 688 (N/m2 )

1.2.1.3.2 Tổn hao áp suất trên đường ống từ tang sấy tới xicl«.

a,Tổn thất ma sát trên đoạn ống này được xác định theo công thức( 6.8 , TL[ 6 ] ):

Pms = ( N/m2 ) ( 4 )Trong đó:

= 0,188

Thay số vào công thức ( 4 ) ta có:

b, Tổn thất cục bộ do mở rộng đột ngột tại cửa vào xicl« lắng bôi khô

Khi dòng không khí vào tới xicl« do tiết diện mở rộng đột ngột nên xảy ra tổn thất

áp suất cục bộ được xác định theo công thức ( 8.8 , TL[ 6 ] ):

Pcb1 = Pd ( N/m2 ) Trong đó:

: Hệ số tổn thất áp suất cục bộ

Pd : áp suất động trong đường ống Tra bảng ( 8.27 , TL[ 6 ] ) với các thông số =180o , tư số tiết diện F2/F1= 4 , tađược = 0,6

Khi vào trong xicl« lắng bôi khô vận tốc dòng không khí khoảng 15m/s tra bảng( 8.7 ) ta có Pd = 135

Vậy tổn thÈt cục bộ tại xicl« lắng bôi khô là:

Pcb1 = Pd = 0,6 135 = 81 ( N/m2 ) c) Tổn thất cục bộ do thu hẹp đột ngột tại cửa ra (đầu) xicl« lắng bôi khô

Tính toán tương tự nh trên với thông số sau : =180o , tư số tiết diện F2/F1=3 , tađược = 0,45

Pcb2 = Pd = 0,45 135 = 61 ( N/m2 ) Vậy tổng tổn thất trên đoạn này :

P2 = Pms + Pcb1 + Pcb2 = 490 + 81 + 61 = 632 ( N/m2 )

1.2.1.3.3.Tổn thất ma sát từ tháp dập bôi ít tới tháp tách nước và ống khói.

Tổn thất ma sát trên đoạn này gồm tổn thất ma sát trong tháp dập bôi ít , tổn thất

ma sát trong tháp tách nước và tổn thất ma sát trong ống khói

a)Tổn thất ma sát trong tháp dập bôi :

Tổn hao áp suất do ma sát ở đoạn ống thẳng có tiết diện không đổi phụ thuộc vàotốc độ chuyển động của dòng không khí, kích thước chiều dài đoạn ống dẫn, Độnhẵn bề mặt trong ống Ta có thể tính toán độ tổn thất do ma sát ∆Pms bằng cáchbiểu diễn mối quan hệ giữa ∆Pms1và các thông số khác bằng công thức sau :

∆Pms1 = (N/m2)Trong đó:

∆Pms1 là tổn thất áp suất do ma sát , N/m2

λ : Hệ số trở lực ma sát

γ : Khối lượng riêng không khí (γ =12 N/m3)

l : Chiều dài tháp dập bôi ít , m Với trạm 80 T/h ta chọn l=2,2 (m)

d:Là đường kính tháp tách bôi ít với trạm 80(T/h) ta chọn d = 0,85(m)

V là vận tốc chuyển động dòng không khí trong tháp tách bôi ít với trạm bê tông nhựa thì vận tốc V=8(m/s)

Hệ số trở lực ma sát λ là một hàm phụ thuộc vào bỊ nhẵn trong ống, tốc độ dòng khí lưu thông, độ nhớt động học của không khí , đường kính và chiều dài ống dẫn.Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

Trong đó:

Re:Hệ số reynols lấy Re= 105

K1:Hệ số gồ ghề trung bình , chọn K1=10(m)Thay số ta có:

Vậy ta có tổn thất ma sát:

(N/m2) b,Tổn thất ma sát trong tháp tách nước

Tương tự nh trên , ta có :

∆Pms2 = ( N/m2) Trong đó:

∆Pms: là tổn thất áp suất do ma sát , N/m2

λ : Hệ số trở lực ma sát

γ : Khối lượng riêng không khí ,(γ =1,2 N/m3)

l : Chiều dài tháp thu giọt nước , m Với trạm 80 T/h ta chọn l=2,5(m).

d:Là đường kính tháp tách nước với trạm 80(T/h) ta chọn d = 1,2(m)

V: là vận tốc chuyển động dòng không khí trong tháp tách nước ta chọn:

V= 6 (m/s)

Hệ số trở lực ma sát λ là một hàm phụ thuộc vào bỊ nhẵn trong ống, tốc độ dòng khí lưu thông, độ nhớt động học của không khí , đường kính và chiều dài ống dẫn.Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

Trong đó:

Re:Hệ số reynols lấy Re= 105

K1:Hệ số gồ ghề trung bình chọn K1=10(m)Thay số ta có:

Vậy ta có tổn thất ma sát:

( N/m2 ) c,Tổn thất ma sát trong ống khói.

Tương tự nh trên , ta có :

∆Pms3 = ( N/m2 ) Trong đó:

∆Pms3 là tổn thất áp suất do ma sát , ( N/m2 )

λ : Hệ số trở lực ma sát

γ : Khối lượng riêng không khí (γ =12 N/m3)

l : Chiều dài ống khói (m)

Với trạm 80 T/h ta chọn l= 9 (m)

d:Là đường kính đường ống dẫn với trạm 80(T/h) ta chọn d= 0,65 (m)

V là vận tốc chuyển động dòng không khí trong đường ống dẫn khói sạch ra môi trường ta chọn V=12 (m/s)

Hệ số trở lực ma sát λ là một hàm phụ thuộc vào bỊ nhẵn trong ống, tốc độ dòng khí lưu thông, độ nhớt động học của không khí , đường kính và chiều dài ống dẫn.Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

Trong đó:

Re:Hệ số reynols lấy Re= 105

K1:Hệ số gồ ghề trung bình chọn K1=10(m)Thay số ta có:

Vậy ta có tổn thất ma sát:

( N/m2 ) Vậy tổng tổn thất do ma sát trên đường ống từ tháp dập bôi ít tới tháp ống khói là:

Ngoài các tổn hao áp suất kể trên , còn có các tổn hao sau :

Tổn hao áp suất do môi trường bị tưới nước trong tháp tách nước và tháp dập bôi.Tổn hao áp suất ở cửa vào và cửa ra của quạt hút

Tổn hao áp suất ở đường ống dẫn bôi từ sàng phân loại vào xicl« lắng bôi khô.Tổn hao áp suất do thu hẹp đột ngột từ đoạn đầu tang xÂy tới ống dẫn

Toàn bộ những tổn thất này tính ra được : ∆P4 =205 (N/m2)

Vậy tổng tổn thất trên toàn bộ hệ thống là:

∆P = ∆P1 + ∆P2 + ∆P3 + ∆P4

∆P = 688 + 632 + 1256,2 +205 = 2781,2 (N/m2) hay 386 ( mmH2O )

1.2.1.3.5 Tính công suất quạt hút.

Công suất quạt hút được tính theo công thức(9-51)TL[1]:

N = (KW)

Trong đó:

VK :Vận tốc không khí đầu vào của quạt VK=18 (m/s)

∆P: Là tổn thất áp suất trên đoạn ống dẫn ∆P = 386 (mmH2O)

k : Là hệ số dự chữ (k=1,1- 1,2)ta chọn k=1,2

η:Là hiệu suất quạt (η=0,5- 0,7) ta chọn η= 0,5

Thay số vào ta có:

N = = 46 (KW)

1.2.1.4 Tính chọn động cơ dẫn động quạt gió.

Công suất dẫn động quạt gió được xách định theo công thức:

(KW)

Trong đó: N là công suất quạt hút N = 46 (KW)

η Là hiệu suất bộ truyền(η= 0,85 - 0,92)

Ta chọn η = 0,9 Thay số vào ta có:

Mm : Mô men mở máy

Mmax : Mô men lớn nhất.Mdm : Mô men định mức

1.2.1.5 Tính toán thỊt kế bộ truyền đai.

Sơ đồ truyền động:

1- Động cơ; 2- Bánh đai; 3- Bộ tryÒn

đai; 4- Trục quay; 5- Cánh quạt

Ta có tư số truyền động:

;Với ndc:Là số vòng quay động cơ ndc=1460(v/p)

nqh:Là số vòng quay quạt hút nqh=900(v/p).

vây ta có tư số truyền là:

1.2.1.5.1 Chọn đai và thiết diện đai.

Bộ truyền động đai thường được dùng để truyền dẫn giữa các trục tương đối

xa nhau và yêu cầu làm việc êm dịu Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản và có thể giữ an toàn cho các chi tiết máy khi quá tải đột ngột Tuy nhiên vì có trượt trơn giữa đai và bánh đai nên tư số truyền không ổn định

Tuỳ theo thiết diện đai có 3 loại: đai dẹt, đai thang và đai tròn Ta chọn loại đaithang để tinh toán thiết kế do so với đai dẹt và đai tròn thì đai thang có ưu điểm là:Làm việc êm hơn và do diên tích tiếp sóc với bánh đai nhiều lên tăng ma sát giảm sự trượt trơn giữa đai và bánh đai

Lựa chọn loại thiết diện đai thang cần phải dựa vào vận tốc truyền đai và công xuất truyền đai với giả thiết là vận tốc truyền đai là v>10(m/s) và công suất truyền

từ 30-60(KW) ta dựa vào bảng 5-13 TL[4] ta chọn loại thiết diện đai hình thang là:B

Kiểm nghiệm với vận tốc của đai theo công thức 5-18 TL[4] ta có:

Với D1:Là đường kính bánh đai nhỏ D1=250(mm)

n1: Là tốc dé vòng quay động cơ n1=1460(v/p)

thay số ta có :

.Đường kính bánh đai lớn D2được xác định theo công thức 5-4 TL[4]

Sai số tư số truyền là:

Vậy thoả mãn yêu cầu của bộ truyền cho phép

1.2.1.5.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục.

Khoảng cách trục được xác định theo công thức 5-19 TL[4]

Với h là chiều cao tiết diện ®Èit bảng 5-11TL[4] ta có h=13,5

D1 Đường kính bánh đai nhỏ D1=250(mm)

D2 Đường kính bánh đai lớn D2=400(mm)

Thay vào ta có:

Vậy sơ bộ chọn khoảng cách trục A= 1200(mm)

1.2.1.5.4 Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục A.

a,Xác định chiều dài đai

Chiều dài đai được xác định theo công thức 5-1TL[4].

Thay số vao ta có:

Vì chiều dài đai đã được tiêu chuẩn hoá nên tra bảng 5-12 TL[4] ta có

L=3550(mm)

Kiểm nghiệm số vòng quay của đai trong 1s theo công thức

Với V: Là vận tốc của đai V=19,1(m/s)

L: Là chiều dài đai L=3550 (mm) =3,55(m)

Thay số vào ta có:

A= 1300(mm)

Về kết cấu bộ truyền ta bố trí bánh đai di động theo cả hai phía

- Vậy khoảng cách trục nhỏ nhất cần thiết để mắc đai là Amin được xác định theo công thức sau:

Amin= A – 0,015.L

Với A là khoảng cách trục A=1300(mm)

L là chiều dài đai L=3550(mm)

Thay số vào ta có:

Amin= 1300 – 0,015.3550 = 1246,75(mm)

Vậy khoảng cách nhỏ nhất để mắc đai là Amin = 1246,75(mm)

- Khoảng cách trục lớn nhất cần thiết để tạo lực căng cho đai là:Amax

1.2.1.5.5 Kiểm nghiệm góc ôm.

Góc ôm α1được xác định theo công thức5-3 TL[4]

Với D2 :Là đường kính bánh đai lớn D2= 400(mm)

R: Là công suất cần truyền R=55(KW)

[R]: Là công suất cho phép của một đai

[R]được xác định theo công thức 13-4 TL[2]

(KW)

Với Rolà công suất truyền được bởi 1 đai trông điều kiện số bánh đai trong bộ truyền bằng hai, tư số truyền bằng 1 góc ôm bằng 1800làm việc không có tải trọng với D1=250(mm) và V=19,1(m/s) ta tra hình 13.14 TL[2] ta được Ro=10(KW)

Cα:Là hệ số ảnh hưởng của góc ôm tra bảng 13-11 TL[2] ta có Cα=0,98

CL:Là hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đến tuổi thọ của đai tra bảng

Với đai thang có ký hiệu là B có kích thước: t = 26; e=21; ho=6; S=24

1.2.1.5.8 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.

Lực căng ban đầu được xác định theo công thức 5-25 TL[4]

So = σo.F (N)Với σo : Là lực căng ban đầu σo=1,2(N/mm2)

F: Là diện tích tiết diện đai F= 230(mm)

Thay số ta có:

So= 1,2.230 = 276 (N)Lực tác dụng lên trục được xác định theo công thức 5-26 TL[4]

Với Z:Là số đai Z=5

So:Là lực căng ban đầu So=276(N)

α1:Là góc ôm của bánh đai nhỏ α1=1710

Thay số ta có:

(N)

Theo trình tự tính toán như trên ta có bảng thông số kết quả:

V là vận tốc của bộ truyền đai V= 19,1(m/s)Thay số vào ta có:

(N)Lực tác dụng lên trục:

Pt= 4130(N)

1.2.1.6.1 Chọn vật liệu chế tạo.

Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có thông số sau:

σb = 600(MPa)[τ] =20(MPa)

σch =150(MPa)

1.2.1.6.2 Xác định đường kính sơ bộ của trục.

Theo công thức 7- 1 TL[4] ta có:

d = ( mm )Trong đó : Tk : Mô men xoắn trên trục : Tk = 492700 N.mm

= 20 Mpa : ứng suất xoắn cho phép

Khoảng cách từ bánh đai đến æ đỡ thứ nhất lấy l1 = 300 mm

Kiểm nghiệm trục về độ bền mái

Kiểm nghiệm trục về độ bền mái tại tiết diện 1-1 là tiết diện nguy hiểm nhất:

Si = ( 1)Trong đó : [ S ] = 1,5 2,5

( 2 )

( 3 )

( 4 )

( 5 )Đối với trục quay , ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó: