Цех по производству сантехкабин и вентиляционных блоков







Новосибирский государственный  архитектурно-строительный

университет (Сибстрин)

 

 

 

Кафедра строительных материалов

и специальных технологий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  Работа

Тема: «Цех по производству сантехкабин и вентиляционных блоков»


                                 

                                    П = 98 тыс. м3/год

 

 

 

 

 

Студент         

Группа                                     

 

Руководитель  проекта       

 

 

Проект  защищён                                                         Оценка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

По технологии бетонных и железобетонных изделий

Тема: «Цех по производству сантехкабин и вентиляционных блоков»

 

 

Содержание

Введение.............................................................................................

  1. Анализ задания...................................................................................
  2. Номенклатура выпускаемой продукции...........................................

  1. Характеристика сырьевых материалов..................................................

3.1 Портландцемент…………………………………………………

3.2 Заполнители для бетона………………………………………...

3.2.1 Песок ………………………………………………………

3.2.2 Щебень ……………………………………………………

3.1 Вода………………………………………………………………

3.3 Добавки…………………………………………………………..

  1. Расчёт материально – производственного потока………………….

4.1  Режим работы предприятия.…………………………………..

4.2  Подбор состава  бетона…………………………………………

4.3  Расчёт материального  потока………………………………….

  1. Проектирование бетоносмесительного цеха и складского хозяйства

5.1  Проектирование склада цемента………………………………

5.2  Проектирование склада заполнителей………………………..

5.3  Проектирование бетоносмесительного  узла (БСУ)………….

5.4 Расчёт дозаторов для заполнителей  и цемента………………..

5.5 Расчёт расходных бункеров  для заполнителей и цемента……

  1. Выбор и обоснование способа производства железобетонных изделий

6.1 Поточно-агрегатный способ производства……………………

6.2 Стендовый способ производства……………………………….

6.3 Кассетный способ производства  изделий………………………

6.4 Конвейерный способ производства  железобетонных изделий

  1. Проектирование формовочного цеха по производству объёмных элементов……………………………………………………………………
  2. Расчёт склада готовой продукции……………………………………..
  3. Описание способы изготовления объемных элементов (сантехкабин и вентиляционных блоков)……………………………………………….
  4. Контроль качества технологии и готовой продукции……………….
  5. Техника безопасности при производстве бетонных работ…………

Список используемой литературы………………………………….

                                                                                                                                              

Введение

 

Бетонные и железобетонные конструкции являются базой современной  строительной индустрии. Их применяют  в промышленном, гражданском и  сельскохозяйственном строительстве - для зданий различного назначения, в транспортном строительстве – для метрополитенов, мостов и туннелей.

Около 90% сборного железобетона составляют типовые унифицированные конструкции, при разработке которых одним из основных требований является требование заводской технологичности изделий. Это обусловливает предельную массу и их размеры, форму и сечение элементов, их армирование.

Сборные железобетонные элементы выполняют в основном линейными, плоскостными или блочными. К линейным элементам относятся:  колонны, фермы, ригели, балки, прогоны различного сечения, сваи; к плоскостным – плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров, подпорные стенки и т.д.; к блочным – массивные изделия фундаментов, стен подвалов и пр. Для ряда сооружений изготавливают элементы пространственного типа: санитарные кабины, объёмные блоки-комнаты, кольца колодцев, элементы силосов.

По условиям транспортного  и грузоподъёмного оборудования длина элементов, как правило, не превышает 25 м, ширина 3 м и масса 25 т.

Для несущих железобетонных элементов преимущественно используют тяжёлый бетон плотностью 2200-2500 кг/м3 классов В10-В55 (марок М150-М800). Для ограждающих конструкций широко используют лёгкие теплоизоляционные бетоны плотностью 700-1000 кг/м3, классов В3,5-В7,5 (марок М50-М100).

Промышленность сборного железобетона является крупным потребителем сырья, материалов и энергии, затраты на которые составляют около 50% стоимости продукции.

Важнейшим звеном технического прогресса в производстве сборного

железобетона, связывающим  науку с производством, является проектирование новых технологических линий, цехов, заводов, реконструкция и переоснащение действующих предприятий. В проектах непосредственно реализуются результаты научных исследований, используются достижения передовой техники. От качества проектирования в значительной степени зависят темпы технического прогресса. [ 1] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проектная разработка

КП.ПСМиК.01-07 

1  Анализ задания

На проектируемом предприятии  выпускаются железобетонные изделия  для КПД.

Производительность предприятия составляет 98 тыс. м3 в год.

Предприятие располагается  в городе Новосибирске.

Сырьевая база:

Цемент – Чернореченского  месторождения (г. Искитим).

Песок – Буготакский (Новосибирский  район).

Щебень – Буготакский (Новосибирский район).

На завод сырьё доставляется железнодорожным и автомобильным транспортом. Источником холодной воды служит городской водопровод, электроэнергия подаётся от городских сетей.

Потребитель: строительные организации  города Новосибирска.

  1. Номенклатура выпускаемой продукции

 

Наружные и цокольные наружные стеновые панели по конструкции берём трёхслойные: тяжелый бетон - пенополистирол - тяжелый бетон. Рассчитываем толщину пенополистирола:

R0=1/αв+δ1/λ1+ δ2/λ2+ δ3/λ3+1/αн

где R0 – приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, м2∙ºС/Вт.

R0=3,71 м2∙ºС/Вт

δ1, δ2, δ3 – толщины, соответственно, первого, второго и третьего слоя ограждающей конструкции.

λ1, λ2, λ3 – коэффициенты теплопроводности. Для пенополистирола λ2=0,03 Вт/ м2∙ºС; для тяжелого бетона λ1= λ3=1,75 Вт/ м2∙ºС.

αв, αн - коэффициенты теплоотдачи,  соответственно, внутренней и наружной поверхности ограждающих конструкций.

3,71=1/8,7+0,1/1,75+ δ2/0,03+0,25/1,75+1/23

δ2=0,1 м.

Рисунок 1 Схема становой панели:

1,3 – тяжелый бетон; 2 – пенополистирол.

 

Таблица 1

Номенклатура продукции

 

 

Железобетонные изделия

Потребность для строительства  крупнопанельных жилищно-гражданских зданий, %

Наружные стеновые панели

22

Цокольные наружные стеновые панели

3,19

Внутренние стеновые панели

17,82

Внутренние цокольные  стеновые панели

2,85

Плиты перекрытия

29,2

Сантехкабины

4,51

Вентиляционные блоки

1,0

Линейные доборы

19,43

∑

100,00


 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Техническая характеристика изделий

Наименование изделий

Эскиз изделия

Тип

Размеры, мм

Класс бетона, марка.

Расход  материалов

Масса изделия, т

L

B

H

бетон, м3

сталь, кг

Наружные стеновые панели

Цокольные наружные стеновые панели

НР 1

2990

100

2990

В10,

М150

0,53

8,4

0,82

4НС

2990

250

2990

В10,М150

1,33

20,9

2,1

НРЦ 1

1730

400

1980

В10,

М150

1,29

14,82

2,45

Внутренние стеновые панели

Внутренние цокольные стеновые панели

ВС 1

5980

160

2610

В10,

М150

2,45

25,09

6,13

ВСЦ 1

2880

380

2150

В15,

М200

1,77

16,41

3,22

Плиты перекрытия

П 1п

4480

2980

160

В15,

М200

2,14

46,14

5,35

П 4л

4480

2980

160

В15,

М200

2,14

32,13

5,34

Объёмные элементы

СК 14

2730

1600

2860

В15,

М200

2,19

17,2

3,15

БДВ-78

800

400

2780

В15,

М200

0,41

  

1,05

Линейные доборы

ЛМ 29-12

4900

1700

180

В15,

М200

0,39

17,2

0,72

ПБ 450-3л

4480

1250

80

В15,

М200

0,47

44,3

1,22

ЭЖ 9

4590

60

1330

В15,

М200

0,5

39,1

1,2


 

  1. Характеристика сырьевых материалов

 

Сырьевыми материалами  для производства железобетонных изделий  являются вяжущие, заполнители различного вида, добавки и арматурная сталь. Для проектирования технологии производства железобетонных изделий необходим правильный выбор сырьевых материалов для каждого вида и марки бетона, обеспечивающий экономию средств и свойства.

 

    1.  Портландцемент (ГОСТ 31108-2003) [3]

 Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде или на воздухе. Он представляет собой порошок серого цвета, получаемый тонким помолом клинкера с добавкой гипса. Клинкер получают путем равномерного обжига до спекания тщательно дозированной сырьевой смеси, содержащей около 75 ... 78 % СаСО3 .

Портландцемент не содержит в своем составе минеральных добавок, кроме гипса. Чисто клинкерный портландцемент без добавок применяют для высокопрочных бетонов, в производстве сборного железобетона, особенно предварительно напряженных конструкций, при строительстве в особых условиях — на Севере и в районах с сухими жарким климатом.

В      качестве      вяжущего      вещества      в данном проекте используют      портландцемент Чернореченского цементного завода (г.Искитим) марки 400.

   

     Таблица 3

Минералогический состав

С3S

С2S

С3A

С4АF

45,2

19,22

13,01

14,6


 

 

Коэффициент насыщения    - 0,80

Силикатный модуль     - 1,80

Глиноземистый модуль    -1,48

                Свободного СаО, %     - 0,45

Активность, МПа     - 35              

Истинная плотность, кг/м3   3000

Насыпная плотность, кг/м3   1300

 

3.2 Заполнители для бетона

Заполнители занимают в бетоне до 80% объема. Стоимость  заполнителя составляет 30...50% (а иногда и более) от стоимости бетонных и  железобетонных конструкций, поэтому применение более доступных и дешевых местных заполнителей в ряде случаев позволяет снизить стоимость строительства, уменьшает объем транспортных перевозок, обеспечивает сокращение сроков строительства.

В бетоне применяют  крупный и мелкий заполнитель. Крупный  заполнитель (более 5 мм) подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем в бетоне является песок.

 

3.2.1 Песок (ГОСТ 8736-93*) [4]

Природный песок - представляет собой образовавшуюся в результате выветривания горных пород рыхлую смесь зерен (крупностью 0,14-5 мм) различных минералов входящих в состав изверженных (реже осадочных) горных пород. Наиболее вредна примесь глины, так как она, обволакивая зерна песка, препятствует сцеплению с цементным камнем. От глинистых примесей песок очищают тщательной промывкой.

 

Таблица 4

Характеристика  песка

Наименование  месторождения

Плотность, кг/м3

Насыпная плотность, кг/м3

Модуль крупности

Пустотность, %

Содержание глинистых  примесей

р.Обь

2560

1620

2,01

36,7

0,5-1


 

 

3.2.2 Щебень (ГОСТ 8267-93) [5]

Щебнем - называют материал, полученный в результате дробления камней из горных пород. Щебень имеет остроугольную форму. Для приготовления бетона лучше всего использовать щебень, близкий по форме к кубу или тетраэдру; плоская форма значительно хуже, так как она легко ломается.

Форма щебня зависит от структуры каменной породы и типа камнедробильной машины. Наиболее широко в строительстве применяют известняковый и гранитный щебень. Для обычного бетона можно применять щебень, прочность которого выше заданной марки (класса) бетона, заполнителя или обжигом в печах кипящего слоя (для керамзитового песка).

   

  Таблица 5

Характеристика щебня

Наименование месторождения

Физико-технические показатели

Rсж, МПа

ρ, кг/м3

ρн, кг/м3

F, цикл

Вт, %

п.Горный

150

2890

1400

100

1,2


 

 

    1. Вода

   Для затворения бетонной смеси используют воду от городских сетей. Требования к воде для затворения бетонных смесей приведены в ГОСТе 29732-79* [6]. В воде не должно быть примесей нефтепродуктов, сахаров, фенолов, жиров и органических кислот. Содержание растворимых солей допускается в воде для изготовления железобетона с ненапрягаемой арматурой не более 5000 мг/л, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л, для бетона предварительно напрягаемых конструкций соответственно не более 2000 и 600 мг/л, водородный показатель рН должен находиться в пределах от 4 до 9.

 

    1.  Добавки (ГОСТ 24211-91) [7]

В целях регулирования свойств  бетона, бетонной смеси и получения  экономического эффекта в состав компонентов вводятся добавки двух видов: химические и тонкомолотые минеральные.

Наиболее эффективны добавки первого вида, которые вводятся в небольших количествах (в диапазоне от 0,1 до 2 % от массы цемента). Тонкомолотые добавки применяются с расходом от 5 до 20 % к массе цемента.

В качестве добавки используется суперпластификатор С-3. Суперпластификатор С-3 представляет собой синтетический продукт на основе сульфированной нафталинформальдегидной смолы, предназначенный для разжижения бетонной смеси или сокращения расхода воды в составе бетонной смеси.С-3 вводится в бетонную смесь в виде водного раствора концентрации 0,5%.Плотность раствора 1,04 кг/м³.

 

4   Расчёт материально - производственного потока

Расчёт выполняется с целью  выявления потребностей в сырьевых материалах, полуфабрикатах, комплектующих деталях и готовых изделиях по всем переделам технологического процесса.

 Данные расчёта потока  используются для проектирования  складов цемента и заполнителей, бетоносмесительных узлов и бетоносмесительного цеха, склада арматурной стали и арматурного цеха, формовочных линий и тепловых установок формовочных цехов и складов готовой продукции.

Исходными данными для  расчёта материального потока служат годовая мощность предприятия, номенклатура продукции цехов и предприятия в целом и допустимые нормы потерь материалов.

4.1  Режим работы предприятия

Режим работы принимается  по “Общесоюзным нормам технологического проектирования предприятий сборного железобетона”:

-номинальное количество рабочих  суток в год, Тн=260;

-количество рабочих смен в  сутки (кроме тепловой обработки), n=2;

-номинальное количество рабочих суток в году по приему сырья и материалов с железнодорожного транспорта- 365;

-продолжительность рабочей смены  в час, t=8;

-длительность плановых остановок  в сутках на ремонт технологических  линий, Тр=7;

-коэффициент использования технологического оборудования, Ки=0,92;

Годовой фонд рабочего времени технологического оборудования в часах определяется по формуле:

                  Тф=(Тн-Тр)*n*t*Ки                                                                        

Для подготовительного и формовочного отделения:

ТФ = (260 - 7) 2 8 0,92 = 3724,16 ч (≈233 дней)

Для отделения термообработки:

ТФ = (260 - 7) 3 8 0,92 = 5586,24 ч

4.2 Подбор состава бетона

 

При подборе состава бетона, выполняются  следующие требования:

  1. Бетон должен отвечать заданной прочности;
  2. Бетонная смесь должна иметь заданную удобоукладываемость;
  3. Состав бетона должен быть экономичным.

 

1) Исходные данные по бетону и бетонной смеси:

-требуемая марка бетона М150, прочность при сжатии бетона  Rсж = 150 кгс/см2 (15 МПа)

-удобоукладываемость бетонной  смеси – осадка конуса, ОК= 3-4см

2) Исходные данные по материалам:

   -цемент:

     марка цемента  ПЦ400, прочность при сжатии    Rц = 400 кгс/см2 (40 Мпа);

     истинная плотность, rц = 3,0 кг/л;

     насыпная плотность, rнц = 1,3 кг/л.

  -щебень:

     наибольшая крупность  зерен щебня, Дн = 20мм;

     истинная плотность, rщ = 2,89 кг/л;

     насыпная плотность, rнщ = 1,40 кг/л.

     пустотность щебня:  Vп = 1-(rнщ/rщ); Vп = 1-(1,40/2,89) = 0,52

   -песок:

     истинная плотность, rп = 2,56 кг/л;

     насыпная плотность, rнп = 1,62 кг/л;

     модуль крупности,  Мкр = 2,01.

Заполнители рядовые.

 

Определение цементно-водного отношения(Ц/В):

                Rб=А.Rц(Ц/В±0,5)                                                      

где А – коэффициент, зависящий  от качества заполнителя,

А = 0,6[3,таблица 4]

Так как Rб< Rц, поэтому ставим знак «-».

 

15=0,6.40(Ц/В-0,5);

 Ц/В=15/24+0,5=1,125

 

Предварительный расчет материалов на 1м3 бетона:

  1. Расход воды определяется исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси, вида и крупности заполнителя[3,таблица 5]  

В=195 л

 

  1. Расход цемента (Ц) определяется по формуле:

Ц=В.Ц/В, (кг)                                                                       

Ц=195.1,125=220 кг

 

  1. Расход щебня (Щ) определяется по формуле:

Щ = 1000 / [(Vп * Кр) / rнщ + 1 / rщ], (кг)

где Кр- коэффициент раздвижки зерен щебня,Кр=1,33[3,таблица 6]

   Щ = 1000/[(0,52*1,33)/1,4+1/2,89] = 1190 кг

  1. Расход песка (П) определяется по формуле:

П = [1000 – (Ц/rЦ + В/rВ + Щ/rЩ)]*rП;                                         

П = [1000 – (220/3,0+195+1190/2,89)] * 2,56 = 819 кг    

Аналогично проводится расчет для  других изделий. Результаты расчетов приведены в сводной таблице 5.                                

 

 

 

Таблица 5

Результаты расчетов всех составов бетона

Вид бетона

Марка бетона

Предельная крупность

Удобоукладывае

мость бетонной смеси,см

Расход материалов на 1м3

 

 

Доля

Вода

Цемент

Щебень

Песок

Тяжелый

150

20

3-4

195

220

1190

819

0,2519

Тяжелый

150

20

8

210

236

1190

767

0,1782

Тяжелый

200

20

3-4

195

260

1190

785

0,4963

Тяжелый

200

20

8

210

280

1145

769

0,0736

Усредненный состав

199

247

1187

790

кг

-

-

0,848

0,488

м3


 

 

Определение усреднённо-условного  состава бетона.

Для определения усреднённо-условного  состава бетона подсчитывается доля D каждого состава в общей производительности бетоносмесительного цеха.

Расход воды:

            ВУ = D1.В1 + D2.В2 +D3.В3 + D4.В4                                      

 

ВУ = (0,2519+0,4963)*195+(0,1782+0,0736)*210=199 л

 

Расход цемента:

                ЦУ = D1.Ц1 + D2.Ц2 + D3.Ц3 +D4.Ц4,                                         

ЦУ = 220*0,2519+236*0,1782+260*0,4963+280*0,0736=247 кг

 

Расход щебня:

                  ЩУ = D1.Щ1 + D2.Щ2 + D3.Щ3 +D4.Щ4                                   

 

ЩУ =1190*(0,2519+0,1782+0,4963)+1145*0,0736 = 1187 кг

 

Расход песка:

                ПУ = D1.П1 + D2.П2 +D3.П3 +D4.П4                                           

 

ПУ = 819*0,2519+767*0,1782+785*0,4963+769*0,0736=790 кг

 

4.3 Расчёт материального потока

 

Для расчета материального производственного  потока уточняем деление производственного  процесса на технологические зоны и  нормы неизбежных потерь материалов по зонам.

Зона 1: транспортно – сырьевой участок, потери цемента 1%, песка 2%, щебня 1%.

Зона 2: склады сырья, потери цемента 1%, песка 2%, щебня 1,5%.

Зона 3: бетоносмесительный узел, потери бетонной смеси 1%.

Зона 4: формовочная линия, потери бетонной смеси 0,5%.

Зона 5: участок ТВО и доводки  изделий, потери 0,5%.

Зона 6: склад готовой продукции, потери 0,5%.

 

Производительность технологических  переделов, м3/год:

   Пn=Пn+1/(1-Qn/100)                                           

где    Пп – производительность в зоне n, м3/год;

          Пп+1 – производительность в зоне, следующей за рассчитываемой (для   зоны 6:П6+1=Пзавод), м3/год;

           Qп – производственные потери в зоне, %.

Потребность в материалах подсчитывается по формулам:

        Р=(Пi.М)/(1-Qi/100)                    

где      Р – фактическая  потребность в материалах, кг;

           Пi – производительность в данной зоне;

           М  – расход материала на 1 м3 бетона, кг;

           Qi – потери компонента в данной зоне, %.

Суточные (м3/сут) и часовые (м3/ч) производительности в зонах рассчитываются по формулам:

         Псут=Пп/((Тн-Тр)*Ки)      

                    Пч=Пп/Тф                           

где     Тн – нормальное количество рабочих суток в году, Тн = 260 сут;

          Тр – длительность плановых остановок на ремонт, Тр = 7 сут;

          Тф – годовой фонд рабочего времени оборудования, ч;

          Ки – коэффициент использования технологического оборудования, Ки = 0,92.

Результаты расчетов материалов на проектную производительность с учетом режима работы предприятия с технологическими потерями приведены в таблице 6.

Для подготовительного и формовочного отделения:

ТФ = (260 - 7) 2 8 0,92 = 3724,16 ч (≈232 дней)

Для отделения термообработки:

ТФ = (260 - 7) 3 8 0,92 = 5586,24 ч (≈232 дней)

 

 

   Таблица 6

Материально-производственный поток

№ п/п

№ зоны

Передел

Потери, %

Ед. изм.

Производительность

год

сутки

час

1

0

Реализация ЖБИ

 

0

 

м3

 

98000

 

421,03

 

26,31

 

2

 

6

Склад готовой продукции

 

0,5

 

м3

 

98492,5

 

423,2

 

26,4

 

3

 

5

Термообработка

 

0,5

 

м3

 

98987,4

 

425,28

 

17,72

 

4

 

4

Формовочная линия цеха

 

0,5

 

м3

 

99484,82

 

427,41

 

26,71

 

5

 

3

Бетоносмесительный цех

 

1,0

 

м3

 

100489,72

 

431,73

 

26,98

6

2

Склад сырья:

  • цемента
  • песка
  • щебня

 

 

1,0

2,0

1,5

 

 

т

м3

м3

 

 

25072

31685

40681,8

 

 

107,7

136

174,8

 

 

6,73

8,5

10,92

7

1

Транспортно-сырьевой  участок:

  • цемента
  • песка
  • щебня

 

 

 

 

1,0

2,0

1,0

 

 

 

 

т

м3

м3

 

 

 

 

25325,3

32331,6

41092,7

 

 

 

 

108,8

138,9

176,5

 

 

 

 

6,8

8,68

11