Реферат за темою випускної роботи
Зміст
- Введення
- 1. Актуальність теми
- 2. Опис об'єкта дослідження
- 3. Обзор исследований и разработок
- 3.1 Огляд міжнародних джерел
- 3.2 Огляд знайдених патентів
- 4. Опис розроблялися механізму
- Висновки
- Список джерел
Введення
Вапно - це затребуваний будівельний матеріал, який використовується в різних сферах. Він є незамінним, навіть незважаючи на те, що на сьогодні є інші сучасні аналоги.
Основою для отримання готового вапняку є випалювальні печі. Вони отримали широке поширення в світі завдяки простоті конструкції і експлуатації. У світі є безліч різних конструкцій, з різними виконавчими механізмами, які діляться на три частини - завантажувальний пристрій, газові або інші пальники та розвантажувальної пристрій. Розвантажувальної пристрій відповідає за ряд деяких функцій, а саме за регулювання швидкості випалювання матеріалу в шахтної печі і безпосередню розвантаження вапна.
1. Актуальність теми
Однак не всі конструктивні рішення даного виду пристрою забезпечують необхідні умови роботи. Одними з головних недоліків є нерівномірна розвантаження і складність реалізації. Перший недолік зустрічається найбільш часто, через що багато систем так і залишилися на папері і не пройшли в виробниче використання.
Метою дослідження, є зіставлення вже відомих систем вивантаження вапняку з шахтної печі з розробленим механізмом вивантаження. Основне завдання - це порівняти системи, знайти спільні риси і спроектувати установку, яка буде максимально ефективна і містити в собі мінімум недоліків попередніх.
2. Опис об'єкта дослідження
Основним атрибутом для виробництва вапна є піч для випалювання даного матеріалу. Для того, щоб виробляти вапно, як горілчаного матеріалу застосовується різне паливо промислового типу: природне, тверде, газоподібне, штучно-тверде та рідке. Якщо говорити про сам паливі, то можна виділити - кам'яне вугілля, природний газ, кокс, мазут та інші види пального палива відповідні для цієї мети, і для даної конструкції печі.
Нагрівання самого вапняку в печі здійснюється в температурному діапазоні від 200 до 800 градусів за Цельсієм. Нагрівання доломіту здійснюється в діапазоні від 200-600 градусів за Цельсієм. Це супроводжується растрескиванием матеріалу, і збільшенням їх обсягу приблизно на 3-4%, відповідно знижується і межа міцності на стиск, відсоток падіння становить від 40% до 70%. Іншими словами, відбувається процес термічної дисоціації, згодом якої відбувається оборотне розкладання речовини. Але для завершення процесу необхідно підняти температуру як мінімум до 1200 градусів.
Як відомо, для чистого вапняку пружність при дисоціації дорівнює тиску в атмосфері - 101 кПа при температурі нагріву до 898 градуса. Для інших карбонатних порід цей показник може коливатися в досить відчутних межах від 800 до 950 градусів за Цельсієм. Під час самого випалу вапняку в печі температура дисоціації задається в межах від 810-850 градусів, відповідно швидкість випалювання матеріалу залежить від температури всередині печі, і коефіцієнта теплової передачі між матеріалами.
Процес випалу можна описати за принципом поділу шахтної печі на окремі термальні зони.
3. Огляд досліджень і розробок
Головним завданням було створити модель розробленого механізму вивантаження, після чого описати принцип його роботи. За основу взято механізм вивантаження вапна з гідравлічним приводом. Після необхідно провести аналіз і знайти схожі з пристроєм конструкційні рішення.
3.1 Огляд міжнародних джерел
Після проведеного патентного пошуку було знайдено для порівняння такі іноземні патенти механізмів:
- Pat. 3027147 USA, IPC F27B1 / 21 Circular shaft kiln discharge grate / Brakel L.H .; John B. J .; "Cameron and Jones INC" (US). - № 19590811306; filed 06.05.1959; published 27.03.1962
- Pat. 3854635 USA, IPC B65G65 / 58 Sliding car arrangement for a shaft furnace / Tschinkel F .; "Maerz ofenbau" (СН). - № 19730424706; filed 14.12.1973; published 17.12.1974
- Pat. 1598451 USA, IPC C10J3 / 30 Discharge mechanism / Saathoff G. W .; "Combustion utilities Corp." (USA)
Дані механізми імеюn гідравлічні систему, були розроблені в США. Вони будуть порівнюватися з розробленим аналогом, який також має патентну основу.
3.2 Огляд знайдених патентів
1. Pat. 3027147 USA, IPC F27B1 / 21 Circular shaft kiln discharge grate / Brakel L.H .; John B. J .; "Cameron and Jones INC" (US). - № 19590811306; filed 06.05.1959; published 27.03.1962.
Винахід відноситься до печей безперервної дії з гравітаційним потоком, які економічно вигідні для широкого використання при випалюванні різноманітних твердих матеріалів в дробленні, а точніше - до вивантажувальним пристроїв, що регулює потік вивантажується сипучого матеріалу.
Розвантажувальної пристрій виконано у вигляді колосникових грат нової конструкції, яка взаємодіє з вивантажують матеріалом в печах круглої форми різних типорозмірів. Пристрій забезпечує рівномірність розподілу вивантажується матеріалу по периметру печі і, отже, його рух по перетину шахти, а також можливість регулювання швидкості витікання.
Це в свою чергу дозволяє рівномірно за обсягом обробляти матеріал з умовою введення різних реагентів у відповідних місцях усередині печі.
2. Pat. 3854635 USA, IPC B65G65 / 58. Sliding car arrangement for a shaft furnace / Tschinkel F .; "Maerz ofenbau" (СН). - № 19730424706; filed 14.12.1973; published 17.12.1974.
Пристрій для вивантаження сипучого матеріалу з шахтної вертикальної печі (рис. 2) оснащено, щонайменше, трьома легкими (розсувними) секторами, розташованими нижче випускного отвору шахти. Кожен сектор може незалежно від інших переміщатися всередину і назад щодо центру шахти. Крім того, протилежні сектори можуть розташовуватися з можливістю їх приведення в рух загальним приводом.
У відомому варіанті шахтної печі, чия шахта має прямокутну перетин, так званий рухомий стіл використовується в якості розвантажувального пристрою. На деякій відстані від нижнього кінця шахти, розташована пластина, встановлена на ролики або колеса, і виштовхується або переміщається вперед і назад для розвантаження матеріалу з шахти. З кожним переміщенням рухомого стола, матеріал вивантажують з однією з двох протилежних сторін столу, а стовпець матеріалу в шахті повільно опускається до нижнього кінця.
3. Pat. 1598451 USA, IPC C10J3 / 30. Discharge mechanism / Saathoff G. W .; "Combustion utilities Corp." (USA). - № 19240751886; filed 24.11.1924; published 31.08.1926.
Винахід відноситься до розвантажувальних пристроїв і більш конкретно, до розвантажувального механізму для видалення коксу і золи з газогенераторів типу шахти.
Деякі розвантажувальні механізми для видалення коксу і золи з газогенераторів типу вала були спроектовані таким чином, що, якщо колона палива в шахті підірвана з периферії - центр - дисоціація палива з підстави колони за допомогою механізму влаштована швидше на периферії, ніж в центрі.
4. Опис розроблялися механізму
В даному механізмі є чотири пов'язаних між собою елементів - ножів-скребків. Зв'язок здійснена за допомогою сполучних осей, а також планок Сама вивантаження готового вапняку здійснюється за допомогою ножів. Відбувається це за рахунок пересипання матеріалу через краю вигрузочного столу, шляхом його виштовхування ножами. При цьому основні рухи виконуються виключно ножами-скребками, в той час як сам стіл залишається нерухомим. Також була змінена сама конструкція шахти, і в кінці вона має конічне завершення. Зроблено це для того, щоб матеріал зі своїм природним кутом укоси не пересипався за самі краю ножів.
Загальний вигляд і кінематична схема пристрою показані нижче.
Принцип роботи зав'язаний на гідравлічній системі, яка складається з двох насосів і чотирьох гідроциліндрів. Цикл їх руху пов'язаний безпосередньо на пряму. Вся система живиться двома насосами одночасно, і в той час як два циліндра працюють на розтягнення ножів скребків, і переміщаються на відстань 27,5 міліметрів назад, інші два циліндра стискають ножі, і рухаються на 60 міліметрів вперед. Точно такий же принцип роботи, і в зворотний бік тільки зі зміною рухів виконавчої пари. Відповідно відстань ходу збільшується, так як наступні руху гідроциліндрів відбуваються вже з робочого положення елементів. Такими рухами обпалений вапняк пересипається за краю стола.
Висновки
За підсумком були знайдені деякі патенти на винаходи, що були максимально схожі за конструкцією і збігалися за характером призводять в дію механізмів. Всі вони були приведені в звіті разом з їх кресленнями і описом. Після цього здійснювався аналіз, який виявив недоліки і схожості розглянутих систем.
Як з'ясувалося є безліч систем, які дуже схожі за конструкцією і характером руху, включаючи виконавчі елементи. Частина з них дуже складні в експлуатації, а інші прості. Але здебільшого їх усіх об'єднує загальний недолік - нерівномірна або швидка розвантаження матеріалу. Також варто відзначити, що технічне виконання деяких з них дуже складне і їх використання може бути недоцільним.
Подальші дослідження спрямовані на отримання даних експерименту і розробка системи розрахунку з отриманням теоритических залежностей.
Під час написання даного реферату магістерська робота ще не була завершена.
Список источников
- Розширений пошук патентів - Google; [Електронний ресурс]. - Режим доступу: Розширений пошук патентов
- Патенти на винаходи РФ і патентний пошук по бібліотеках Росії та інших держав; [Електронний ресурс]. - Режим доступу: Патенти на винаходи РФ
- Патентний пошук в базі патентів і винаходів, зареєстрованих в РФ і СРСР, безкоштовні патентні дослідження; [Електронний ресурс]. - Режим доступу: Патентний пошук в базі патентів і винаходів СРСР
- Расчеты печей силикатной промышленности. В.Н. Гурина, И.Б. Ревва – 2-е издание, Томский политехнический университет. 2011 г.
- Печи для производства извести, Справочник А.В. Монастырев, А.В. Александров. «Металлургия», Москва – 1979 г. – 10-70 с.
- Приводы машин: Справочник/В. В. Длоугий, Т. И. Муха, А. П.Цупиков, Б. В. Януш; Под общ. редакцией В. В. Длоугого. – 2-е изд., перераб. И доп. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. – 383 с.
- Башта Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика//М., «Машиностроение», 1972, 230 с.
- Монастырев А.В., Александров А.В. Печи для производства извести.Справочник. – М.: Металлургия, 1979. – 232 с.
- Табунщиков Н.П. Производство извести. – М.: Химия, 1974. – 240 с.
- Монастырев А.В. Производство извести. – М.: Высшая школа, 1978. –225 с.
- Производство извести и сатурационного газа на сахарных заводах / Н.П. Табунщиков, Э.Т. Аксенов, Р.Я. Гуревич, Л.Д. Шевцов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 176 с.
- Баренбойм А.М., Галиева Т.М., Гинзбург Д.Б. и др. – М.: Строй-издат, 1964.
- Левченко П.В. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности.– М.: Высшая школа, 2002. – 368 с.
- Никифорова Н.М. Теплотехника и теплотехническое оборудова-ние предприятий промышленности строительных материалов и изделий. – М.: Высшая школа, 1981. – 270 с.
- Огнеупоры и огнеупорные изделия. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 671 с.
- Воробьев Х.С., Мазуров Д.Я. Теплотехнологические процессы и аппараты силикатных производств. – М.: Высшая школа, 1965. – 773 с.