Цех розлива минеральной воды с разработкой пластинчатого конвейера

Министерство образования и науки Республики Казахстан Рудненский индустриальный институт ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Специальность 50 713 — «Транспорт, транспортная техника и технологии»

Тема: Пластинчатый конвейер. Цех розлива

«Допущен к защите»

И.о. зав. кафедрой ТТиОП:

О.В. Баюк дипломная работа студента

Ермагамбетова Абата Серикбаевича

Факультет заочный Кафедра транспортной техники

и организации перевозок

Рудный 2011

Задание к дипломной работе:

1.Тема работы Пластинчатый конвейер. Цех розлива

утверждена приказом по институту от «22» октября 2010 г. № 284 с/с

2.Срок сдачи студентом законченной работы 08.02.11

3.Исходные данные к работе:

1.

Введение

.

2.Патентный поиск и анализ существующих конструкций, технико-экономическое обоснование выбранной тематики

3. Проектные расчеты механизмов

4. Прочностные расчеты механизмов

5.Эксплуатационная часть

6.Экономическая часть

7. Охрана труда

8. Заключение

9. Список использованной литературы

4.Перечень графического (иллюстрационного) материала:

1.Чертеж общего вида конвейера.

2.Сборочный чертеж привода.

3. Сборочный чертеж натяжного устройства.

4. Сборочный чертеж рычага.

5. Рабочие чертежи деталей.

5.Консультанты по разделам дипломного проекта (работе)

Научный руководитель :

Задание принял к исполнению:

Содержание Введение

1.Анализ существующих конструкций

1.1 Описание и характеристика основных видов пластинчатых конвейеров

1.2 Технологическое оборудование линии

1.3 Технология розлива минеральных вод

2.Проектные расчеты

2.1 Расчет привода конвейера

3.Прочностные расчеты

3.1 Расчет вала приводной станции

3.2 Расчет подшипников вала приводной станции

3.3 Расчет натяжного устройства

3.4 Расчет вала натяжной станции

4.Эксплуатационная часть

4.1 Техническое обслуживание и ремонт механизированного участка транспортирования

4.2 Смазка конвейера

4.3 Характерные неисправности конвейера и способы их устранения

5.Экономическая часть

6.Охрана труда

6.1 Общие положения

6.2 Возможные причины нанесения вреда здоровью и жизни человека при работе конвейера и способы их предотвращения

6.3 Элементы контроля работы конвейера

6.4 Ограждение узлов и управление конвейера

6.5 Обязанности обслуживающего персонала

7.Промышленная экология Заключение Список использованной литературы

Введение

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения технико-экономического анализа. Изделия машиностроения используются во всех отраслях промышленности, транспорта, сельского хозяйства и других сферах деятельности человека. От развития машиностроения в большой степени зависит дальнейший НТП в целом.

Одним из основных факторов успешного создания машин является совершенство технологии их изготовления. Конструирование и разработка технологии — это два взаимосвязанных, взаимно дополняющих и стимулирующих друг друга процесса, обеспечивающих развитие и совершенствование техники.

Технология в значительной степени определяет состояние и развитие производства. От ее уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материальных и энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели.

Технический прогресс характеризуется непрерывным совершенствованием конструкций машин и технологии их производства в зависимости от назначений и условий эксплуатации машин.

Основной задачей машиностроения является развитие знаний обеспечивающих непрерывное совершенствование технологических методов производства, повышение производительности труда и качества продукции. Направление технологии машиностроения определяется задачей получения нужных обществу машин высокого качества, изготавливаемых при минимальной себестоимости, минимальных затрат производственных материалов и высокой производительности труда, облегченного в максимально возможной степени и безопасного.

В широком смысле — комплекс, объединяющий конвейеры и вспомогательное оборудование (напр., бункеры, питатели и др.), технические средства управления производством работ, а также технического обслуживания и ремонта. Области эффективного использования конвейерного транспорта: на подземных работах — перемещение угля, калийных и марганцевых руд из забоя (а крепких руд—от дробильных комплексов) до пунктов перегрузки в другие транспортные средства или до обогатительной фабрики на поверхности; на открытых работах — перемещение до различных пунктов угля и мягких вскрышных пород, разрабатываемых роторными экскаваторами, а также крепких пород и руд после предварительного дробления.

Целесообразно применение конвейерного транспорта, в технологических комплексах поверхности шахт и карьеров, на дробильно-обогатительных и агломерационных фабриках и др., а также при перемещении грузов на значительное расстояния до мест потребления.

Интенсификация и концентрация очистных работ способствуют широкому использованию конвейерного транспорта при добыче полезных ископаемых подземным способом. На угольных шахтах наиболее распространён при панельном способе подготовки пласта и системах разработки длинными столбами единичными или спаренными лавами с отработкой обратным ходом. При этом возможны два варианта схем конвейерного транспорта: с телескопическим конвейером и хвостовым перегружателем или с надвижным перегружателем под лавой, перегружающим уголь на обычный ленточный конвейер. Для сглаживания неравномерности грузопотоков в местах перегрузки в конвейерных линиях устанавливают бункер-конвейеры вместимостью от 50 до 200 м³. На шахтах, разрабатывающих пологие пласты (с углом падения до 18°), применяются сочетания (по участковым горизонтальным и наклонным и магистральным наклонным выработкам) с электровозным транспортом по главным горизонтальным выработкам. На калийных шахтах конвейерный транспорт широко применяется при камерно-столбовой и столбовой системах разработки.

С целью повышения эксплуатационных показателей, снижения трудоёмкости обслуживания, повышения безопасности и улучшения условий труда на современных конвейерах применяют автоматизированное дистанционное управление конвейерными линиями и автоматический контроль состояния конвейеров и их элементов. Дистанционное управление осуществляется оператором с центрального пульта управления, связанного системой сигнализации и контроля с конвейерными установками. На комплексах непрерывного действия используется оперативно-диспетчерское управление, включающее телемеханические системы для дистанционного управления комплексом, устройство для централизованной регистрации и обработки данных о производительности, автоматическую телефонную связь или радиосвязь с приводными станциями конвейеров и телевизионную промышленную установку.

Технико-экономические показатели конвейерного транспорта определяются, в первую очередь, производительностью, а также энергоёмкостью и стоимостными характеристиками конвейерных установок. Эксплуатационная производительность конвейеров зависит от ширины ленты, скорости транспортирования, а также от коэффициента использования в течение смены.

Целью данного дипломного проекта является разработка пластинчатого конвейера, позволившего бы заменить ручной труд, по транспортировке упакованной продукции цеха по разливу минеральной воды в ПЭТ на склад готовой продукции.

1. Анализ существующих конструкций

1.1 Описание и характеристика основных видов пластинчатых конвейеров На современных предприятиях конвейер (транспортер) пластинчатый предназначен для горизонтального перемещения продукции (бутылок, банок, флаконов, канистр, пакетов или другой тары) в закрытых помещениях. Транспортер осуществляет связку различного оборудования линий розлива или используется при фасовке продукции химического, пищевого и иного производства. Тяговым элементом конвейера является пластинчатая цепь.

Возможно изготовление конвейера в 2,3,4 и более рядов цепи.

Конвейер может состоять из прямых и поворотных участков.

Регулировка ограждения с помощью кронштейнов, возможна как по ширине так и по высоте конвейера Опоры конвейера могут быть или сварные из металла, или в исполнении «евростандарт» (пластиковые треноги или двуноги) Регулировка скорости (частотный преобразователь или механический вариатор) Таблица 1.1

Технические характеристики

Преимущества данных конвейеров — при сборке используются конвейерные комплектующие ведущих европейских производителей Sistem Plast, Ave, Rexnord. Материал пластинчатых цепей — пластик или нержавеющая сталь Возможное применение Применительно к условиям производства предусматривается регулирование скорости перемещения транспортерной цепи в пределах технических данных. С этой целью в приводе конвейера (конвейера) применяется вариатор или частотный преобразователь. При установке вариатора осуществляется механическое регулирование числа оборотов редуктора. Если используется частотный преобразователь (инвертор), то число оборотов электродвигателя регулируется за счет вариаций частоты питающего напряжения.

Однорядный пластинчатый транспортер предназначен для горизонтального перемещения бутылок, банок и другой тары в линиях розлива жидких пищевых продуктов, а также для соединения различного оборудования в линию.

Таблица 1.2

Технические характеристики

Однорядные транспортер для бутылок Предназначен для горизонтального перемещения бутылок, жестяных и стеклянных банок, канистр, пакетов или другой продукции.

Транспортер является необходимым элементом, соединяющим в одну поточную линию оборудование розлива, укупоривания, этикетировки, упаковки.

Компания изготавливает пластинчатые транспортеры различной длинны с плавной регулировкой скорости конвейерной ленты для использования в линиях розлива жидкостей, консервной промышленности, молочной и других отраслях пищевых, перерабатывающих, химических и других производств.

Пластинчатые транспортеры выпускаются с различной по ширине и материалу лентой. В некоторых случаях, для решения задач по обеспечению буферной зоны, либо для согласования по производительности различных машин, используются двух и более ручьевые конвейера разной конфигурации.

Оптимальная длина и профиль транспортера подбирается исходя из особенностей линии и специфики производственного помещения заказчика.

Возможность комплектации системой смазки и нижними поддонами.

Все детали транспортеров изготавливаются из нержавеющей стали, либо из полимерных материалов.

Конвейера комплектуются фурнитурой ведущих мировых производителей.

Силовые агрегаты и система автоматики рассчитываются в зависимости от поставленных перед системой задач.

Таблица 1.3

Основные технические характеристики

1.2 Технологическое оборудование линии В данном разделе дипломного проекта представлено описание комплекта автоматического оборудования для линии розлива газированной воды в ПЭТ бутылки с производительностью до 6000 бут/час ёмкостью 1,5л.

Отделение водоподготовки и фильтрации воды. Любая линия по производству и разливу газированных напитков и минеральных вод включает в себя систему водоподготовки и фильтрации воды. Данная система предназначена для очистки воды от механических примесей, бактериологических и органических соединений. Её применение позволяет получить продукт, соответствующий нормам Санэпиднадзора. Системы водоподготовки и фильтрации воды создаются на основе последних достижений науки. Они включают в себя различные механические и угольные фильтры, бактерицидные лампы, обезжелезиватели, умягчители, системы обратного осмоса. Используемые проточные фильтры оснащены компьютерами и системами регенерации. Система очистки комплектуются на основе промышленных фильтров (производства фирм «Eco Water sys» (США), «Honey Well» (Германия), «R-Can» (Канада), «АТОЛЛ» (Россия)).

Окончательная комплектация системы водоподготовки и её стоимость определяется на основании химического анализа воды используемой для розлива.

Система охлаждения воды. Предназначена для охлаждения воды перед насыщением её углекислым газом, что позволяет повысить степень насыщения СО2, уменьшить вспениваемость напитка и, следовательно, потерю готового напитка во время розлива, а также способствует достижению максимальной производительности линии розлива.

Система охлаждения комплектуется компрессорами фирмы «Copeland», конденсаторами фирмы «Alfa Laval», теплообменниками фирмы «Alfa Laval», регулирующей и запорной арматурой фирмы «Alco controls», системой автоматического управления, гидравлическим блоком и насосом.

Для определения стоимости и комплектации системы охлаждения необходимо знать следующие параметры: температура воды на входе, требуемую температуру воды на выходе, температуру окружающей среды и производительность.

Сатурационная установка. Сатурационные установки предназначены для непрерывного насыщения двуокисью углерода напитков и минеральных вод. При производстве машины используются насосы производства Италии (напорный и вакуумный). Насыщение минеральной воды СО2 сначала проводится на струйной насадке, позволяющей добиться максимального насыщения воды двуокисью углерода, далее при помощи систем полусфер и тарелок, и наконец при скапливании воды в нижней части колонны насыщения углекислый газ подаётся через нижнюю часть колонны, тем самым, проходя через толщу воды насыщает её в третий раз. Также для наилучшего насыщения минеральной воды или напитка углекислым газом применяется колонка деаэрации, используемая для удаления из напитка растворённых примесей других газов.

Рисунок 1.1 Мнемосхема Особенности:

— Напорный насос нерж. сталь Calpeda (Италия).

— Вакуумный насос нерж. сталь Ebara (Италия).

— Вспомогательная колонна для создания вакуума (в виде параллелепипеда).

— Электромагнитный клапан (Италия).

— Материал колонн — зеркальная нержавеющая сталь (хим.полировка).

— Деаэратор D 300 мм, H 1450 мм.

— Колонна насыщения D 300 мм, H 1450 мм.

— Кондуктометрические датчики уровня (Россия).

— Сварочные швы выполнены в среде аргона.

— Управление «ОВЕН».

— Патрубок для выхода напитка внутренняя резьба 1 ½″ .

— Патрубок для входа напитка внутренняя резьба 1″ .

— Вход технической воды кран внутренняя резьба «

— Выход технической воды кран внутренняя резьба «

— Вход СО2 клапан низкого давления — штуцер под шланг внутренний D 12 мм.

— Вакуумметр (Россия).

— Манометры импортного производства без разделителей.

— Для визуального контроля уровней на колоннах установлены гаечные диоптры типа иллюминатор.

— Рама изготовлена из профильной трубы Ст. 3 облицована зеркальным нерж. листом.

— Опоры рамы SYSTEM PLAST (Италия).

— Предусмотрена система промывки под СИП — мойку, без включения сатуратора.

— Колонна насыщения оснащена предохранительным клапаном 6 Атмосфер (Италия).

— Деаэратор оснащен регулировочным дросселем для коррекции уровня вакуума.

— На панели управления нанесена мнемосхема с указанием всех уровней и сигнализацией ВКЛ/ВЫКЛ насосов и клапана.

Таблица 1.4

Технические параметры

Автоматический ополаскиватель бутылок (Польша). Автоматические ополаскиватели предназначены для удаления механических загрязнений (фрагменты стекла, картона, пыли и т. п.) из любых бутылок и ёмкостей перед розливом в автоматическом режиме.

Ополаскиватель состоит из пластинчатого транспортера, горизонтальной карусели, с расположенными по периметру захватами бутылок, входной и выходной транспортных звездочек, распределителя жидкости, ограждения, внутри которого находятся сопла для подачи ополаскивающей воды. Захваты имеют вид клещей, вращающихся вокруг горизонтальной оси.

Основной материал конструкции — нержавеющая сталь. Бутылки по транспортеру подаются к дистанционному шнеку, который с определенным интервалом передает их в загрузочную звездочку и далее в ополаскиватель.

Таблица 1.5

Технические параметры ополаскивателя бутылок

Моноблок розлива-укупорки (Россия). Предназначена для автоматического наполнения ПЭТ бутылок ёмкостью 0,25−2л. газированной водой, напитками и пивом с дальнейшим укупориванием пластиковой крышкой. В машине используется изобарический принцип розлива, позволяющий максимально сохранить насыщенность напитка СО₂.

Моноблок включает в себя:

 — блок розлива с 42 головками с системой впрыска углекислого газа и с системой механического подавания бутылок;

— блок укупорки с 8 головками для пробки винт ПЭ с системой предварительного позиционирования пробки.

Машина выполнена из нержавеющей стали. Основная стальная структура оснащается частями и компонентами, выполненными из пластика и других сплавов, обеспечивающих легкую стерилизацию.

Бутылки деликатно и безопасно транспортируются и позиционируются с помощью шнека и системой подающих звездочек. Прижим бутылки к разливочному крану осуществляется при помощи захватов бутылок за горлышко.

Машина обладает регулировкой для розлива в бутылки ёмкостью от 0,33 до 2 л., плавным стартом и стопом, системой плавной регулировкой скорости и системой контроля над пропуском бутылки.

Таблица 1.6

Технические параметры моноблока розлива-укупорки

Моноблок розлива-укупорки. Моноблок предназначен для автоматического наполнения стеклянных и ПЭТ бутылок ёмкостью 0,33−2л. газированной водой, напитками и пивом с дальнейшим укупориванием пластиковой крышкой. В машине используется изобарический принцип розлива, позволяющий максимально сохранить насыщенность напитка СО₂. Моноблок включает в себя:

— блок розлива с 60 головками с системой впрыска углекислого газа и с системой механического подавания бутылок;

— блока укупорки с 12 головками для пробки винт ПЭ с системой предварительного позиционирования пробки.

— Детали машины, соприкасающиеся с продуктом выполнены из нержавеющей стали. Основная стальная структура оснащается частями и компонентами, выполненными из сплавов и полимерных материалов, обеспечивающих легкую стерилизацию.

Бутылки деликатно и безопасно транспортируются и позиционируются с помощью шнека и системой подающих звездочек. Подающие цилиндры поднимают бутылки к наполнительным клапанам, где осуществляется прижим горловины к резиновым прокладкам наполнителей. Выравнивание давлений в разливочном резервуаре и в бутылке является началом процесса наполнения бутылки водой.

Машина обладает регулировкой для розлива в бутылки от 0,33 од 2 л., плавным стартом и стопом, системой плавной регулировкой скорости, системой автоматической смазки и системой контроля над пропуском бутылки.

Таблица 1.7

Технические параметры

Этикеточная машина автомат линейного типа (полимерная этикетка). Этикетировочный автомат предназначен для наклеивания круговой пленочной полипропиленовой этикетки на наполненные бутылки цилиндрической формы. Автомат может работать в составе линии и автономно, так как имеет собственный привод конвейера. Выпускается в версиях «левосторонний» и «правосторонний» в зависимости от расположения оборудования в помещении и заказа этикетки.

Описание процесса работы:

 — Этикетки, используемые в данном автомате, выполнены в виде сплошной ленты, намотанной в рулон.

— Основным узлом, переносящим этикетку из рулона на бутылку, является перфорированный барабан с вакуумным насосом.

— Нанесение горячего клея на этикетку производится в виде вертикальной полосы шириной 20 мм.

— При работе, узел нанесения клея, вращаясь, переносит горячий клей с цилиндра клеевой ванны на этикетку.

— Температура нагрева узла нанесения клея, ножами отрывного ролика устанавливается с помощью контроллера.

— Вращающийся узел ножа, рассекая пленку посередине клеевой полосы, тем самым отделяет этикетки от рулона.

— Вращающийся барабан прижимает начало этикетки к поверхности бутылки, и, вращая бутылку вдоль обкаточной дуги, наклеивает этикетку на поверхность.

— Синхронность работы всех узлов, обеспечивает храповой механизм, который размещен внизу станины.

— Равномерным поступлением бутылок по конвейеру к барабану управляет механизм разделения бутылок.

— Управление установкой осуществляется программируемым контроллером «MITSUBISHI» .

— Детали этикетировочного автомата изготовлены из антикоррозийных материалов.

Таблица 1.8

Технические характеристики

Струйный принтер нанесения даты (Англия). Каплеструйный принтер, предназначен для нанесения маркировки бесконтактным способом на любую поверхность чернилами, при любых переменных или постоянных скоростях конвейера, любой ориентации.

Маркировка производится в процессе движения производственной линии, избавляя от необходимости остановки. Как правило, на первичную упаковку необходимо наносить маркировку символами небольших размеров — дата выпуска, срок годности, серийный номер наносятся на бутылки, банки, коробки и т. п.

Простейшим нажатием клавиш, Вы можете легко создавать, редактировать и просматривать сообщения и выполнять повседневные операции включения и выключения.

Особенности:

— Очень простая установка.

— Не требует сжатый воздух.

— Печатающий модуль с микро регулировкой, поворот печатающей головки от 0 до 90.

— Простой и удобный интерфейс и меню управления с функциональными клавишами.

— Система чернил: не требуется разбавитель, легкая замена картриджа без остановки производства

— Автоматическая простановка даты, времени, порядкового номера.

— Корпус и головка имеет прочную конструкцию из нержавеющей стали.

— Клавиатура пленочная на компактном встроенном терминале.

— Дисплей 40-ка значный, девяти строчный, жидкокристаллический.

Таблица 1.9

Технические характеристики.

Упаковочная машина автомат (Польша). Предназначен для группировки и упаковки в термоплёнку готовой продукции. Формирование упаковки происходит в автоматическом режиме, при сходе готовой продукции с транспортёра. Автомат формирует брикеты 3×2 и подаёт их в плёнке в термоусадочный тоннель для термической усадки плёнки, используемой при формировании брикета с готовой продукцией. В тоннеле предусмотрено бесступенчатое регулирование скорости транспортёра для достижения требуемой производительности. Управление всеми параметрами машины происходит через компьютер.

Машина оснащена двух линейным угловым 900 транспортёром (упаковщик имеет «правое» или «левое» исполнение); боковыми направляющими; система рециркуляции воздуха, регулирования потока воздуха внутри камеры туннеля; система регулирования температуры внутри камеры туннеля; панелью контроля и электрощитом управления.

Таблица 1.10

Технические параметры

Полуавтоматический паллетоупаковщик (Италия). Машина предназначена для обмотки груза на паллете растягивающейся стрейч пленкой для быстрого и надежного закрепления груза на паллете.

Таблица 1.11

Технические характеристики:

Пластинчатый конвейер с бесступенчатой регулировкой скорости (Россия). Конвейер предназначен для транспортировки продукции между функциональными узлами линии розлива. Конвейер оснащён станцией натяжения и вариатором для бесступенчатой регулировки скорости транспортировки. Цепь выполнена из нержавеющей стали.

Таблица 1.12

Технические параметры

Компрессор для линии розлива. Предназначен для подачи сжатого воздуха на линию розлива.

Оборудование для выдува ПЭТ бутылок ёмкостью 0,33 — 2 л. Автомат предназначен для производства ПЭТ бутылок ёмкостью от 0,33 до 2 литров методом двухстадийного выдува.

Комплект машины включает в себя следующее оборудование:

— автоматический загрузчик преформ с накопительным бункером;

— машина для выдува ПЭТ бутылок автомат (система нагрева (пять зон нагрева), манипулятор захвата и переноса преформ и силовая установка);

— пресс-форма (6ёх местная);

— система охлаждения пресс-формы;

— устройство мягкого выноса;

— компрессорная станция (до 4 МПа);

— ресивер (3,2 м3);

— комплект КИП и А.

Автомат оснащён электронной панелью управления с контроллером фирмы «OMRON», пневматикой фирм «FESTO», «AIRCOM», «Burkert».

Таблица 1.13

Технические характеристики:

Особые примечания по эксплуатации оборудования

* данный комплект оборудования рассчитан для розлива газированной и минеральной воды;

* поставка системы охлаждения воды не является обязательным и устанавливается в случае, если температура воды, используемой для розлива, на входе в сатурационную установку составляет более +100 С;

* оборудование комплектуется импортными комплектующими: механические привода фирмы «Motovario» или «Siti», пневматика фирмы «Festo», «SMC» или «Camozzi», электроника фирмы «Toshiba», «ABB» или «OMRON».

1.3 Технология розлива минеральных вод Минеральные воды, разливаемые в бутылки, в зависимости от химического и газового состава, а также способа налива подразделяют на четыре технологические группы: 1) негазированные воды; 2) углекислые воды; 3) углекислые воды, содержащие железо; 4) гидросульфитные и гидросульфидно-сероводородные воды.

К первой технологической группе относятся наиболее стойкие минеральные воды, которые не подвергаются окислению в процессе розлива и не изменяют химического состава.

Технологическая схема розлива негазированных вод, относящихся к первой технологической группе, приведена на рисунке 1.15.

Минеральная вода из скважин 1 под собственным напором или с помощью глубинного насоса подается в герметически закрытый сборник 3, установленный в каптажном сооружении 2. Из сборника 3 минеральную воду насосом 4 перекачивают в сборник 5 для хранения и по мере надобности подают насосом 4 на керамические фильтры 6, откуда она поступает в противоточный теплообменник 7, а затем в промежуточный сборник. Из этого сборника воду насосом 4 подают в сатуратор 9, куда из станции газификации 35 поступает диоксид углерода, доставленный на завод в специализированных цистернах 36. Насыщенная С0₂ минеральная вода направляется через обеззараживающую установку 10 в резервуар разливочной машины 22. Доставляемую на поддонах 11 в кулях 12 или ящиках 13 стеклотару укладывают в ящики и подают по ленточному транспортеру 14 к автоматам для выемки бутылок из ящиков 15.

Извлеченные из ящиков бутылки подаются ленточным транспортером 14 к загрузочному устройству бутылкомоечной машины 18, проходя при этом мимо смотрового экрана 17. Вымытые бутылки пластинчатым транспортером 16 направляются к смотровому экрану 17 для проверки качества мойки. Затем бутылки проходят последовательно разливочный автомат 22, укупорочный 23, бракеражный полуавтомат 24, этикетировочный автомат 25 и поступают на автомат для укладки бутылок в ящики 26, к которому ленточным транспортером 14 подаются порожние ящики. Готовую продукцию, уложенную в ящики 27, укладывают на поддоны в штабеля 28 для транспортирования в склад готовой продукции. Концентрированный раствор щелочи доставляют на завод в автоцистернах 29, из которых его насосом 30 перекачивают в сборник 31 для хранения.

По мере надобности концентрированный раствор щелочи насосом 30 из этого сборника перекачивают в сборник-мерник 32, откуда он поступает в емкость 33 для приготовления рабочего раствора щелочи, или непосредственно перекачивают в сборник-мерник 21. Отработавший раствор щелочи сливают в приемный сборник 19 и после отстаивания подают насосом 20 на фильтр 34, затем — в емкость для приготовления рабочего раствора 33.

Кронен-пробку для укупорки бутылок с минеральной водой доставляют на завод в мешках 40, уложенных на поддонах 11. Из мешков кронен-пробку засыпают в бункер 39, откуда она по лотку поступает в приемный бункер магнитного подъемника 38 и доставляется ленточным транспортером 37 к бункеру укупорочной машины.

Ко второй технологической группе относятся минеральные воды, химический состав которых подвержен изменению. Поскольку содержащийся в них диоксид углерода является стабилизатором химического состава, розлив таких вод в бутылки необходимо вести в условиях незначительного избыточного давления, создаваемого С0₂, что исключит до минимума возможность дегазации.

Технологическая схема розлива минеральных вод, относящихся ко второй технологической группе, идентична приведенной выше, но все технологические операции, связанные с транспортировкой, хранением и розливом их, проводятся под незначительным избыточным давлением С0₂.

К третьей технологической группе относятся воды, содержащие от 5 до 70 мг железа в 1 л.

Во избежание образования осадка в бутылке при розливе этих минеральных вод должны быть обеспечены условия, предотвращающие окисление железа и дегазацию вод в процессе розлива. С этой целью в минеральную воду вводят раствор стабилизирующих кислот — аскорбиновой или лимонной.

Минеральные воды, содержащие железо, относятся к водам неглубинной циркуляции. Они в наибольшей степени подвержены бактериальному загрязнению. Вторичное загрязнение вод возможно при перекачке, хранении, обработке и розливе в бутылки.

Введение

органических кислот может послужить источником питания для нетоксичных микроорганизмов, встречающихся в минеральных водах, в частности сульфатредуцирующих. Поэтому минеральные воды, содержащие железо, должны подвергаться обязательному обеззараживанию. Содержание С0₂ в готовой продукции должно быть не менее 0,4% мае, а для укупорки их следует использовать только кронен-пробки с прокладками из полимерных материалов.

Розлив железистых минеральных вод, относящихся к третьей технологической схеме, проводится по общепринятой технологической схеме представленной на рисунке 1.2

Дополнительный процесс стабилизации химического состава вод при розливе проводится по следующей технологической схеме. Минеральная вода из скважины 1, расположенной в капотажном сооружении 6, поступает в герметически закрытый сборник 3, снабженный предохранительным клапаном 2 и манометром. Из этого сборника вода насосом 4 перекачивается в сборник 5, откуда передается на производство. В питающий трубопровод к сборнику 5 вносят раствор стабилизирующей кислоты, концентрированный раствор которой находится в сборнике 8. Рабочий раствор готовят в сборниках 7, снабженных мешалками.

Рисунок 1.2 Технологическая схема розлива негазированных минеральных вод, относящихся к первой технологической группе В случае транспортирования минеральных вод, содержащих железо, на расстояние до 200 км используют герметичные автоцистерны, из которых предварительно вытесняют воздух диоксидом углерода, подаваемым из углекислотных баллонов. Стабилизирующий раствор при этом вводят в цистерну или промежуточную емкость, из которой также предварительно вытесняют воздух.

При использовании для транспортирования двухкамерных автоцистерн проводят последовательное вытеснение воздуха С0₂ и заполнение водой каждой камеры отдельно. Полноту вытеснения воздуха из цистерн и промежуточной емкости проверяют по помутнению баритовой или известковой воды, через которую барботируют воздух, выходящий из цистерн или промежуточной емкости. После полного вытеснения воздуха из цистерн или промежуточной емкости подачу С0₂ прекращают. Автоцистерны заполняют минеральной водой на 9/10 объема. Транспортирование минеральной воды ведут под незначительным избыточным давлением С0₂.

Для розлива гидросульфидно-сероводородных и гидросульфитных вод, объединенных в четвертую технологическую группу, могут использоваться минеральные воды с содержанием сероводорода до 20 мг/л и гидросульфидов до 30 мг/л. Так как содержащиеся в этих водах восстановленные формы серы предрасположены к окислению с образованием коллоидной серы, вызывающей опалесценцию воды, и, кроме того, ни сероводород, ни гидросульфидионы не являются полезными компонентами воды, в технологическую схему розлива таких вод вводят технологический прием, направленный на выведение их из состава минеральных вод.

Розлив минеральных вод, объединенных в четвертую технологическую группу, проводится по технологической схеме, приведенной на рисунке 1.15, с дополнительной обработкой воды в скруббере. Для этого минеральную воду из накопительной емкости подают насосом в верхнюю часть скруббера, заполненного кольцами Рашига. Одновременно с этим в нижнюю часть скруббера подают С0₂. Вода, стекая тонким слоем по поверхности колец. Рашига, интенсивно контактирует с С0₂, при этом происходит смещение равновесия в сторону образования сероводорода, который выносится из минеральной воды током диоксида углерода. Вода после десульфирования насосом направляется в сборник для хранения, а диоксид углерода, отходящий из скруббера, может быть подвергнут очистке и повторно использован

2. Проектные расчеты

2.1 Расчет привода конвейера Пластинчатые конвейеры состоят из тягового и несущего органов с поддерживающими и направляющими элементами, ведущего (приводного) и ведомого барабанов или звездочек, натяжного устройства, загрузочного и перегрузочного устройств, рамы. В ленточном конвейере тяговый орган выполняет также функции несущего органа. Привод наиболее часто осуществляется от электродвигателя через редуктор. При необходимости в приводе имеется и тормозное устройство (тормоз или останов). Транспортирующее машины комплектуются, как правило, из стандартных узлов и деталей.

Расчет транспортирующей машины состоит в определении ее основных параметров расчете и выборе рабочего органа, определении мощности и выборе двигателя, выборе элементов передач, определении тормозного момента и выборе тормоза (или останова).

Грузы делятся на насыпные и штучные.

Основными свойствами насыпных грузов являются: гранулометрический состав, плотность, влажность, угол естественного откоса, абразивность, липкость, слеживаемость, смерзаемость, сопротивление перемещению относительно твердых поверхностей. Гранулометрический состав характеризуется кусковатостью, количественным распределением частиц груза по их крупности.

По плотности насыпные грузы классифицируются на: легкие — при плотности менее 0,6 т/м³; средние — 0.6… 1,1 т/м³; тяжёлые — - 1,2…2,0 т/м³; весьма тяжелые более 2,0 т/м³.

Пластинчатые конвейеры предназначаются для транспортирования острокромочных или горячих материалов, кусковых или штучных грузов. Эти конвейеры состоят из тягового органа (в виде одной или двух бесконечных тяговых цепей) с прикрепленным к нему настилом из отдельных пластин, приводного и натяжного устройств, загрузочного устройства и рамы. При плоском настиле возможно наличие и разгрузочного устройства в виде плужкового сбрасывателя. Привод наиболее часто осуществляется от электродвигателя через редуктор.

а — горизонтального: б — наклонно-горизонтального: в — наклонного; г — горизонтально-наклонно-горизонтального: ПМ приводной механизм:

НУ — натяжное устройство.

Рисунок 2.1 Схемы пластинчатых конвейеров:

Пластинчатые конвейеры различаются в основном конструкцией настила. Тип конвейера выбирается в зависимости от его назначения.

Рисунок 2.2 Устройство пластинчатого конвейера с бункером

Пластинчатый цепной конвейер (рис. 2.3) состоит из следующих основных частей: приводного устройства, натяжного устройства 6, цепи 3 с пластинами 2, образующими настил, движущийся по направляющим 4, поддерживающих рабочую и порожнюю ветви конвейера. При проходе пластин через звездочки приводного устройства происходит разгрузка материала, а загрузка его может производиться через загрузочную воронку 5 в любом месте рабочей ветви конвейера. Пластины 2 закруглены в передней части, что позволяет перекрывать часть следующих пластин, создавая непрерывность полотна конвейера при огибании ими звездочек. Для увеличения производительности конвейера применяют подвижные или неподвижные борта.

Тяговый элемент пластинчатого конвейера, как правило, выполнен из одной-двух пластинчатых цепей различных конструкций (катковых, втулочных, роликовых и т. п.), реже из круглозвенных цепей.

Пластинчатая втулочная цепь собирается из звеньев, состоящих из внутренних и внешних стальных пластин, валиков, наглухо закрепленных в проушинах внешних пластин, и втулок (с наглухо насаженными на них внутренними пластинами), свободно вращающихся на валиках. Стационарные ролики смазываются с помощью централизованной смазочной системы.

Круглозвенные цепи применяют в изгибающихся конвейерах.

Настил собирают из пластин, изготовленных штамповкой или листовой стали. Пластины делают короткими (200—250мм) и длинными (320—380 мм). В зависимости от характеристики транспортируемого груза настил изготовляют с бортами и без них в различном конструктивном исполнении. Пластины прикрепляют к звеньям тяговой цепи (или цепям) сваркой или с помощью болтов или заклепок. Тяговые цепи (если их две) соединяют друг с другом жесткими пластинами настила или сквозными осями, которые располагают через один—три шага цепи.

Основные размеры настила—ширина В (400, 500, 650, 800,1000, 1200, 1400 и 1600 мм) и высота h бортов, если они меняются (80. 100, 125, 160. 200. 250. 315, 355, 400 и 500 мм).

Опорную станину конвейера набирают из отдельных секций, изготовленных из угловой или швеллерной стали. Концевые части секций выполняют в виде отдельных рам для приводной станции и натяжного устройства. Средние секции бывают линейными, поворотными и переходными, длина секций 2—3,3 м.

Рисунок 2.3 Типы настилов.

Таблица 2.1

Типы пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22 281—76) и область их применения

Приводная станция состоит из приводных звездочек, передаточного механизма и электродвигателя и стопорного устройства (для наклонных конвейеров). Она может быть концевой и промежуточной, с угловым или гусеничным приводом. Приводные звездочки, приводящие в движение цепи, изготовляют литыми из стали или чугуна или составными с литым корпусом из чугуна и венцом из листовой стали; они имеют семь зубьев. Передаточный механизм состоит либо из редуктора, либо из редуктора с дополнительной зубчатой или цепной передачей. Для регулирования скорости применяют вариаторы. Применяют конвейеры с несколькими приводами.

Расчёт пластинчатого конвейера.

Транспортируемый материал: ПЭТ.

Производительность конвейера: 8 т/ч.

Номинальная плотность материала: 1000 кг/м³

Угол наклона конвейера: 0.

Исходя из транспортируемого материала. Принимаем следующий тин пластинчатого конвейера БВ — бортовой волнистый Рисунок 2.4 Конвейер БВ.

По данным проекта ширина настила В 1600 мм.

Проверим заданную ширину настила с учетом производительности. Рассчитаем ширину настила с учетом производительности и выбираем наиболее рациональную ее ширину. Ширина настила с бортами. [1]

где =55° угол естественного откоса груза в состоянии покоя.

h=160 мм высота бортов. [1]

=0.65…0,8 коэффициент, характеризующий степень использования высоты бортов, примем =0,8 [1]

=1 коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера Производительность расчетная конвейера

т/ч, получаем

=0,59 м тогда окончательно примем ширину настила, но заданию В 650 мм. Принимаем шаг цепи тягового органа 250 мм. Скорость ходовой части конвейера v=0,2м/с. В качестве тягового органа предварительно принимаем две пластинчатые, катковые с ребордами на катках, разборные цепи со сплошными валиками и разрушающей нагрузкой Fраз, 450 кН.

Обозначение цепи: цепь тяговая М 450−4-250−2 ГОСТ 588–81.

Рисунок 2.5 Цепь тяговая М 450−4-250−2 ГОСТ 588–81.

Определим погонную массу груза:

=Q/(3.6*v) (2.1)

Получим =40/(3,6*0,2)=55,55 (кг/м).

Определение погонных нагрузок:

— погонная масса ходовой части конвейера:

=60*В+К (2.2)

К=70 — коэффициент, зависящий от характера груза по плотности =0,5 т/м³ и параметров конвейера при ширине настила В=650 мм и типе конвейера БВ. [1]

Получаем

=60*0,65+70=109 (кг/м).

Коэффициент сопротивления =0,09.

По ширине настила определяем длину и ширину загрузочной воронки бункера:

В=430 мм. l=1500 мм.

Рисунок 2.6 Расчётная схема трассы конвейера Проведём предварительные расчёты параметров конвейера необходимых для проведения дальнейших расчётов:

Горизонтальная проекция конвейера м.

Высота подъёма груза по наклонному участку конвейера Н=0 м.

Сопротивление на натяжных звёздочках:

где — натяжение тягового органа в набегающей ветви на звёздочку,

— коэффициент увеличения натяжения тягового органа:

при угле обхвата =180° =1,05… 1.07

примем =180°, =1,07,

=*(1,07−1)= 0,07*

Сопротивление на приводных звёздочках:

(2.3)

Где — натяжение тягового органа в набегающей ветви на звёздочку

— коэффициент увеличения натяжения тягового органа.

при угле обхвата =180° =1,05… 1.07

примем =180°, =1,05, =*(1,05−1)= 0,05*.

Сопротивление перемещения на рабочих участках конвейера:

(2.4)

где — горизонтальная проекция участка конвейера.

L-длина горизонтального участка конвейера.

Знак «+» при подъеме," - «при спуске.

получаем по участкам конвейера:

участок 4−5

м.

=(0,09*9,81*[27,8*6+ 154*6])=963 Н.

Сопротивление перемещения па нерабочих (холостых) участках конвейера.

(2.5)

гдегоризонтальная проекция участка конвейера,

— длина горизонтального участка конвейера,

получаем по участкам конвейера

участок 1−2 ;

Н.

Сопротивления на натяжной звездочках при =180°

участок 2−3

Сопротивление на участке загрузки конвейера:

(2.6)

участок 3−4

Н Определим натяжения в характерных точках.

Проводим обход трасы конвейера начиная с точки 1 (расчетная трасса конвейера) Примем наименьшее натяжение в точке 1 = 1000 Н.

точка 2

точка 3

точка 4

точка 5

Подставляем найденные ранее величины сопротивлений и =1000 Н. Находим натяжения в характерных точках конвейера:

точка 1 =1000 Н.

точка 2 =1000+1088=2088 Н.

Расчетное значение разрушающей нагрузки меньше чем =450 кН у принятой ранее цени.

Мощность на приводном налу конвейера

кВт.

Необходимая мощность двигателя

(2.7)

где к=1,2- коэффициент запаса

=0.94 кпд передач от двигателя к приводному барабану, получаем:

Р_дв=(1,2*0,864)/0,94=1,103 кВт.

Принимаем электродвигатель:

тип 4А90L6У3 (1. стр. 300)

мощность двигателя Р_дв=1,5 кВт.

частота вращения =935 об/мин.

Рисунок 2.7 Электродвигатель тип 4А90L6У3

Частота вращения приводного вала конвейера

(2.8)

Получим =8 об/мин.

Требуемое передаточное число привода

=935/8=116,8

Примем следующую кинематическую схему привода конвейера.

Рисунок 2.8 Кинематическая схема привода конвейера Проведем разбивку общего передаточного отношения по всем передачам привода u=u_ред=118. Примем стандартный редуктор КЦ2−500 с передаточным отношением u_ред =118, тогда 935/118=7,92 об/мин.

Уточним производительность конвейера с учётом нового передаточного числа:

46.66 (т/час).

Т.е. необходимая производительность (т/час) обеспечивается.

Рисунок 2.9 Размеры редуктора В приводе рассчитываемого конвейера применяем цепь тяговую пластинчатую, катковую с ребордами на катках по ГОСТ 588–81.

Размеры и форма катков установленных в данной цепи:

Рисунок 2.10 Каток с ребордами, с подшипниками скольжения Диаметр катка D1=110 мм.

Диаметр приводной и натяжной звездочки конвейера:

Где t=250 мм шаг цепи.

Z=6 число зубьев звездочки.

Получаем =500 мм.

Конструкция звездочки.

Выбираем соединительную муфту.

Выбор муфты проводим по величине расчётного момента Тр.

Где k=1,25-коэффициент учитывающий эксплуатационные условия.

рад/с.

Тогда Н*м Получим =14,1 Н*м Размеры по ГОСТ 21 424–75 — муфта упругая втулочно-пальцевая Т=31,5 Н*м. — момент передаваемый муфтой.

d=16 мм.

d1=18 мм.- диаметр посадочного отверстия/

D=90 мм.- наружный диаметр муфты.

L=76 мм.- длина муфты

do=20 мм, — диаметр отверстия под упругий элемент.

Расчетные параметры:

B= 0,25*Dширина полумуфты под упругие элементы.

b=0,5*Вширина полумуфты под крепеж.

D0=D-(1.5…1,6)*d0—диаметр окружности установки пальцев, получаем В= 0,25*90=22,5 мм.

b=0,5×22.5=11,25 мм.

D0=90-(1,5…1,6)*20=60…58mm. примем D0=60мм.

Пальцы выбираются и устанавливаются так, чтобы выполнялось условие:

Z*do?2,8*D₀ где Z= 4 — число пальцев.

do=20 мм — диаметр отверстий под упругие элементы.

D0=60мм — диаметр расположения пальцев,

получим

Z*do=4×20= 80 мм.

2,8*D₀=2,8×60=168 мм.

Упругие элементы проверим па сжатие:

где Тр=14,1 Н*мвращающий момент,

dп=10 ммдиаметр пальцев,

=15ммдлина упругого элемента,

⁼2 Н/мм допустимое напряжение сжатия

получим

=2*14,1 * 10³/(4*60* 10*15)= 0,78 Н/мм² =2 Н/мм²

Пальцы муфты изготавливаем из стали 45, расчитаем на изгиб:

где С=3 мм. — зазор между полумуфтами,

=(0,4…0,5)*,

=540 М/мм предел текучести материала пальцев.

=(0,4…0,5)*540=216 Н/мм.

Получим

=2*14,1*10*(0,5*15+3)/(4*60*10)=123 Н/мм=216 Н/мм.

конструкция конвейер разлив

3.Прочностные расчеты

3.1 Расчет вала приводной станции

Определим диаметр выходного конца вала, мм.:

; где T-вращающий момент на валу, ;