Процессы и аппараты технологии строительных материалов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания к курсовому проектированию

Составитель: П.В. Зомбек

Томск 2012

Процессы и аппараты технологии строительных материалов: методические указания к курсовому проектированию / Сост. П.В. Зомбек. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит.

ун-та, 2012. –18 с.

Рецензент к.т.н., доцент Т.В. Савченкова Редактор Е.Ю. Глотова

Методические указания по дисциплине Б3.В.1 «Процессы и аппараты технологии строительных материалов» предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 270800 «Строительство» и профилю подготовки «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» очной формы обучения.

Печатаются по решению методического семинара кафедры строительных материалов и технологий, протокол № 5 от 29.10. 2011 г.

Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе В.В. Дзюбо.

с 01.12.2012

до 01.12.2017

Оригинал-макет подготовлен автором.

Подписано в печать 28.12.2012. Формат 60×84. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 0,95. Тираж 50 экз. Заказ № 604.

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

2

ВВЕДЕНИЕ

В дисциплине «Процессы и аппараты технологии строительных материалов» изучаются основные процессы и аппараты, зная которые, можно эффективно управлять технологией производства строительных материалов и изделий.

Технологический процесс производства представляет собой комплекс стадийных процессов, включающий всю последовательность технологии производства – от доставки сырьевых материалов до складирования готовой продукции.

Все стадийные процессы базируются на общих законах физики, химии, гидродинамики, механики твердых тел и других наук. В связи с этим технология получения строительных материалов и изделий включает ряд однотипных физических, химических, механических, тепловых и других процессов. Для обеспечения выполнения каждого процесса необходим соответствующий аппарат.

При выполнении курсового проекта студент должен проявить свои знания по выбору и составлению технологической схемы производства, анализу технологического процесса, выбору и расчету основных технологических параметров процессов и необходимых для осуществления этих процессов аппаратов.

Выполняя курсовой проект, студент получает навыки принятия самостоятельных решений инженерных задач, технологических расчетов основных процессов и аппаратов и графического представления результатов расчетов.

Знания, полученные при изучении дисциплины и закрепленные при выполнении курсового проекта составляют основу для выполнения курсовых проектов и последующего дипломного проектирования.

3

В результате выполнения курсового проекта студенты должны:

Знать:

основные системы и методы проектирования и управления технологическими процессами;

основные законы механики твердых тел, термодинамики, гидродинамики, теплопереноса и массопереноса;

основы теории элементарных процессов и общие закономерности отдельных стадий технологического процесса.

Уметь:

производить расчеты технологических процессов и аппаратов;

4

выполнять исследования по технологическим процессам;

составлять технологические и структурные схемы производства строительных материалов;

обоснованно выбирать необходимое технологическое оборудование для производства;

управлять скоростью протекания технологических процессов.

Владеть:

навыками работы со справочной и нормативной литературой;

основами технологии производства строительных материалов;

методами оптимизации технологических процессов;

методами математического моделирования и проведения эксперимента;

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Задание состоит в разработке технологического процесса производства какого-либо строительного материала или изделия, в обосновании и выборе технологии, составлении производственной программы работы предприятия и материального баланса производства, составлении технологической схемы производства с описанием каждого технологического передела. Для указанного в задании стадийного процесса производится подробное описание всех происходящих элементарных процессов. Для этого процесса составляется структурная схема с указанием управляющих факторов. Производится расчет необходимого количества аппаратов и графическое представление аппарата на чертеже.

Варианты заданий приведены в прил. 1.

5

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Пояснительная записка по курсовому проекту включает в себя: титульный лист утвержденного образца (прил. 2), задание на проектирование, реферат, содержание, введение, характеристику исходного сырья и требования к продукции, технологию производства, производственную программу работы предприятия, контроль качества продукции, охрану труда и технику безопасности, список литературы.

2.1. Введение

Во введении кратко указывают назначение и область применения указанного материала или изделия и формулируют цель предстоящей работы. Введение должно занимать 1–2 страницы.

2.2.Характеристика сырьевых материалов и требования к готовой продукции

Краткая характеристика исходного сырья принимается студентом по литературным данным, с указанием основных свойств и показателей качества, характеризующих сырье. Поскольку в задании сырьевая база не указывается, то студент вправе выбрать любой источник сырья самостоятельно. Характеристики сырья можно принимать по данным ГОСТ на это сырье.

Требования к готовой продукции приводят по данным ГОСТ на указанный материал или изделие.

Характеристики сырья и готовой продукции приводят в виде таблиц или описанием (текстом).

6

2.3. Технология производства

В этом разделе студент приводит существующие технологии производства продукции с указанием их достоинств и недостатков. Применительно к исходному сырью выбирается одна соответствующая технология, для которой составляется технологическая схема производства, изображаемая в виде рисунка.

Выбор технологии производства осуществляется при помощи соответствующей литературы.

Для выбранной технологической схемы производится краткое описание всех технологических переделов с указанием участвующих в этих операциях аппаратов.

Для указанного в задании стадийного процесса производится его подробное описание, с указанием всех элементарных процессов, которые присутствуют в этом технологическом переделе, в том числе с приведением уравнений химических реакций.

Для заданного стадийного процесса составляется структурная схема с указанием входящих и выходящих факторов. Для управляющих факторов необходимо указать, на какие выходные параметры они влияют.

Структурная схема изображается в виде рисунка с обозначениями всех входящих и выходящих факторов.

2.4.Производственная программа работы предприятия

Для расчета необходимого количества единиц оборудования составляется производственная программа работы предприятия и составляется материальный баланс производства. Производственная программа составляется в зависимости от режима работы предприятия.

Режим работы предприятия устанавливается в зависимо-

7

сти от специфики производства. В курсовом проекте следует принимать:

количество рабочих дней в год 262, а для непрерывно работающих аппаратов (тепловых) – 365 за вычетом 20 суток на плановый ремонт;

количество смен 1–3;

количество рабочих часов в смене – 8.

Рассчитанная производственная программа работы предприятия оформляется в виде таблицы (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Производственная программа работы предприятия

Материальный баланс производства составляется на все виды необходимого сырья исходя из производственной программы по выпуску продукции и режима работы предприятия. Материальный баланс оформляется в виде таблицы (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Материальный баланс работы предприятия

Выбор оборудования производится исходя из характеристик сырьевых материалов, параметров процесса и программы работы предприятия. Необходимо обосновать выбор именно этого оборудования.

8

После выбора соответствующего оборудования приводятся его название, марка, завод-изготовитель и все его технические характеристики.

Необходимое количество единиц оборудования рассчитывают по формуле

П

N ч , (2.1)

К П

и ф

где Пч – требуемая часовая производительность данного оборудования; Пф – производительность оборудования по паспортным данным; Ки – коэффициент использования оборудования, принимают 0,96–0,97.

Если производительность оборудования неизвестна, то её рассчитывают по формулам, приведенным в литературных источниках.

2.5. Контроль качества продукции

В этом разделе приводятся сведения по организации пооперационного контроля качества, контроля качества готовой продукции с указанием основных контролируемых показателей и периодичности его осуществления.

При написании данного раздела необходимо использовать нормативную литературу и раздел «Правила приемки» из ГОСТ на данный вид продукции.

2.6. Охрана труда и техника безопасности

Впроцессе производства должна обеспечиваться безопасность труда рабочих и охрана окружающей среды.

Вданном разделе проекта следует выявить вредные и опасные факторы, оказывающие негативное влияние на окружающую среду и здоровье обслуживающего персонала.

Необходимо предусмотреть мероприятия, направленные

9

на ликвидацию или снижение вредного воздействия производственных факторов на окружающую среду и здоровье человека.

Используя литературу по технике безопасности и охране окружающей среды, необходимо осветить вопросы безопасной эксплуатации и обслуживания выбранного аппарата для осуществления процесса, указанного в задании. Решением этих вопросов являются обеспечение вентиляции, аспирации, ограждений, освещенности, звукоизоляции, индивидуальных средств защиты и т. п.

2.7. Список литературы

В конце пояснительной записки приводится перечень нормативных и литературных источников, использованных при выполнении курсового проекта, включая использованные интернет-источники.

3. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Графическая часть проекта представляется одним листом формата А3 с изображением выбранного аппарата с разрезами в трех проекциях. На листе в виде таблицы приводятся все основные характеристики аппарата. Основные узлы и элементы аппарата нумеруются и указываются в спецификации.

4. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ

4.1. Оформление расчетно-пояснительной записки

Расчетно-пояснительная записка пишется от руки или печатается на листах формата А4 с верхним и нижним полями по 20 мм, левым полем 30 мм и правым полем 5–10 мм.

Для печатного варианта принимают шрифт № 14. При

10