Текст книги "Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования перерабатывающих предприятий"

Производство монтажных работ зачастую невозможно при использовании только штатных инвентарных средств и приспособлений. Из-за стесненных условий отсутствия более совершенных грузоподъемных механизмов используют монтажные средства, изготовленные обычно на монтажной площадке.

Монтажные треноги могут быть использованы при опускании на дно приемного бункера нижнего башмака нории. Необходимые расчеты проводятся в следующей последовательности. Сначала определяют высоту ноги треноги (рис. 46).

Высота ноги треноги:

Формула № 35.

Рис. 46. Монтаж оборудования на подготовленный фундамент: h_oг= 0,5–1,0 м – высота оголовки треноги; h_n – высота полиспаста в стянутом состоянии; h_c – высота строп; h₀ – высота монтируемого оборудования; h₃ = 0,5 м – запас высоты; h_ф – высота фундамента.

Затем усилие, сжимающее ногу треноги:

Формула № 36.

где δ ~ 15° – угол наклона ноги к вертикали;

F_q F_п, F_н – соответственно сила тяжести монтируемого оборудования, полиспаста, ноги;

F_л – усилие в сбегающей ветви полиспаста, идущей вдоль ноги треноги.

Далее находят площадь поперечного сечения ноги треноги:

Формула № 37.

где [σ] = 210–290 МПа – допустимое сопротивление сжатию для прокатных сталей С38/23-С46/93;

К~ 0,9 – коэффициент условий работы;

φ ~ 0,4 – коэффициент продольного изгиба для трубы.

После чего подбирается труба (стальная, бесшовная, горячедеформированная – ГОСТ 8732-78) с площадью поперечного сечения (Ат) больше расчетной.

Рис. 47. Коэффициент продольного изгиба центрально сжатых стержней Ст.3.

Гибкость ноги треноги находится по выражению:

Формула № 38.

где r_т – радиус инерции трубы.

После этого определяют соответствующее значению λ коэффициента φ (рис. 47).

Затем окончательно проверяется устойчивость треноги:

Формула № 39.

При необходимости монтажа небольшого оборудования вдоль стен используют пристенный подъемник (рис. 48, а) грузоподъемностью 1,5 т, высотой подъема 4 м, массой с ручной рычажной лебедкой 134 кг.

Для подъема грузов большой массы (20–30 т) в условиях, когда невозможно применение кранов и лебедок, используют Г-образные пристенные подъемники (рис. 48, б). Шевр из трубы диаметром 300 мм, толщиной стенки 8 мм опирается ригелем из балки № 36 на упор в колонне здания. С помощью полиспаста 8, работающего на оттяжке, постепенно перемещают оборудование в проектное положение. Почти всю нагрузку принимают опоры шевра и опорный ригель, работающий на сжатие и продольный изгиб.

Рис. 48. Пристенные подъемники: а– простой; б – Г-образный; 1 – опорная плита; 2 – отводной блок; 3 – стойка подъемника; 4 – строп; 5, 9 – стальные канаты; 6 – оттяжка; 7, 8 – полиспасты; 10 – тяговая электрическая лебедка.

Горизонтальное перемещение легкого оборудования может быть осуществлено роликовыми ломами (рис. 49, а). В откованном в виде лопатки конце лома закреплена ось, на которой на подшипниках качения установлены два катка. Для предотвращения смещения груза на верхней поверхности этого конца сделана насечка. С помощью роликовых ломов три человека могут перемещать груз массой до 2 т.

Один человек может перемещать железнодорожный вагон при использовании шарнирного лома (аншпуга), показанного на рис. 49, б.

Рис. 49. Ломы: а– роликовый; б – шарнирный.

Для перемещения тяжеловесного оборудования с помощью лебедок применяют полозы из листовой стали толщиной 4 мм, шириной 500–3500 мм, массой 98 кг (рис. 50, а).

При перемещении оборудования на катках (рис. 50, б) в качестве катков используют отрезки стальных труб D = 80–150 мм или гладкие деревянные бревна из твердых пород дерева D = 150–250 мм.

Тяговое усилие лебедки при перетаскивании определится как:

Формула № 40.

где f – коэффициент трения (выбирается по таблице 12).

Рис. 50. Горизонтальное перемещение оборудования: а – на полозьях; б – на катках.

Таблица 12. Коэффициент трения при перетаскивании

В случае перекатывания на катках по горизонтальной поверхности это усилие будет:

Формула № 41.

где D – диаметр катка, мм;

F_g – сила тяжести груза, Н;

μ₁ – коэффициент трения качения оборудования по катку, мм;

μ₂ – коэффициент трения качения катка по настилу, мм.

При перекатывании по уклону (с углом α) усилие составит:

Формула № 42.

При качении деревянных катков по стальной поверхности принимают μ ~ 0,3–0,4 мм, по деревянному настилу μ ~ 0,5–0,6 мм.

Глава 3
Монтаж и эксплуатация конвейеров и транспортеров

Основными видами транспортного оборудования на предприятиях перерабатывающего комплекса являются конвейеры, ленточные транспортеры, нории, винтовые транспортеры (шнеки).

Для данных транспортеров этапы монтажных работ включают в себя:

• подъем, перемещение и доставку к месту установки укрупненных блоков, ящиков с деталями транспортера;

• установку опорных конструкций, элементов оборудования в проектное положение с предварительным их соединением;

• выверку положения узлов транспортера;

• окончательное закрепление элементов, подготовку к наладке и испытание.

3.1. Ленточные транспортеры

Основные узлы ленточного транспортера показаны на рис. 51.

Технология монтажа ленточного транспортера предусматривает подачу к месту установки основных сборочных единиц (приводной и натяжной станций секций рамы транспортера, поддерживающих роликов, ленты).

Последовательность монтажа ленточного транспортера приведена ниже.

1. Новую ленту, если она хранилась при отрицательной температуре, выдерживают в течение суток при температуре не ниже + 5 °C. Затем ее подвергают предварительной вытяжке в течение двух-трех суток, создавая при этом натяжение в сечении ленты 3–3,5 Н/мм². Для этого ленту перекидывают через барабан, установленный на необходимой высоте, и подвешивают к концам ленты соответствующий груз. В процессе вытяжки проверяют параллельность кромок. Возникающий перекос устраняют перевешиванием груза с вытянутой стороны ленты на середину. После этого лента сматывается в рулон или наматывается на специальный барабан и доставляется к месту монтажа.

2. Сборку секций рамы конвейера выполняют на специально заготовленном кондукторе для соблюдения прямоугольности, прямолинейности, избежания скручиваний. Если секции поставляют в собранном виде, то на этом кондукторе проверяют их отклонение от формы.

Рис. 51. Ленточный транспортер: 1 – приводная станция; 2 – натяжная станция; 3 – секции рамы транспортера; 4 – роликоопоры груженой ветви; 5 – роликоопоры холостой ветви; 6 – рулон ленты; 7 – узел соединения с канатом лебедки; I, II – позиции лебедки при укладке ленты; а, б – оси приводной и натяжной станций; с – продольная ось транспортера; е – оси роликоопор.

3. Проводят разметку продольной оси транспортера.

4. Устанавливают приводную станцию. Выверяют горизонтальность оси приводного барабана, ее перпендикулярность продольной оси конвейера. Допустимое отклонение от горизонтальности – 0,2 мм на 1 м длины барабана. Электродвигатель узла привода транспортера монтируют по выверенному валу приводного барабана. Закрепляют приводную станцию к фундаменту.

5. Устанавливают последовательно секции рамы транспортера. С помощью прокладок выставляют их в проектное положение и временно закрепляют между собой болтовыми соединениями.

6. Выполняют монтаж натяжной станции. Проверяют горизонтальность оси натяжного барабана, ее параллельность оси приводного барабана.

7. Проводят выверку положения всей конструкции: допустимое отклонение продольной оси ленточного транспортера от проектного положения – не более 1 мм на 10 м длины транспортера. После этого крепят раму секций натяжной станции к фундаменту и сваривают секции между собой.

8. Устанавливают роликоопоры (рис. 52). Смещение середины роликоопоры от продольной оси транспортера – не более 1 мм, а роликоопор по высоте – не более ± 1 мм. Проверяется горизонтальность оси роликоопор и их перпендикулярность продольной оси. Для улучшения центрирования ленты каждую пятую-шестую роликоопору устанавливают наклоном на 2–3° по ходу ленты (рис. 53, а). С этой же целью могут использоваться и самоустанавливающиеся роликоопоры (рис. 53, б), которые монтируют чуть выше остальных.

Рис. 52. Схема выверки положения роликоопор при монтаже: а– по ширине; 6 – по высоте; с – продольная ось транспортера.

Рис. 53. Самоцентрирующее положение ленты опоры: а– наклоненная роликоопора; б – самоустанавливающаяся роликоопора.

9. На элеваторах, складах для сыпучего материала используют транспортеры с разгрузочными тележками. При установке тележки обеспечивают горизонтальность барабанов и проверяют шаблоном ширину колеи (отклонение не более 2 мм). Допустимая несимметричность относительно оси транспортера до 2 мм. Отклонение высоты левого и правого путей до 1 мм. Зазор в стыке до 2 мм, разность уровней в стыке рельсов до 0,3 мм.

10. Выполняют монтаж ленты. Рулон с лентой (см. рис. 51) устанавливают на козлы. При этом следят за тем, чтобы толстая (рабочая) резиновая обкладка ленты была обращена наружу. Затягивают ленту с помощью лебедки, устанавливая ее в положение I, затем II.

11. Смещают натяжной барабан в сторону приводного до упора.

12. Стягивают концы ленты до совмещения внахлестку на необходимую длину с помощью полиспаста или лебедки (рис. 54).

Рис. 54. Схема стяжки концов ленты.

13. Осуществляют стыковку ленты. Иногда сначала выполняют временную стыковку ленты (на 1–1,5 месяца). Это делается из-за того, что в этот период ленты вытягиваются наиболее интенсивно. Но обычно стыкуют концы постоянно – вулканизируют их. При выборе метода соединения конвейерных лент следует учитывать, что прочность вулканизированного, крючкового, планчатого (на болтах) соединений составляет соответственно 0,9; 0,6; 0,45 от прочности ленты.

14. Натягивают ленту с помощью натяжной станции – перемещением барабана. Прокручивают вручную, затем 2–3 раза электродвигателем. Если при этом лента смещается вбок («биг») более чем на 25 мм от середины барабана, то устраняют негоризонтальность и непараллельность осей барабанов, а также устраняют возможное осевое смещение барабанов по валу, неравномерную вытяжку ленты, перекос роликоопор, счищают грязь, пыль с барабана, проверяют легкость вращения роликоопор.

15. Выполняют монтаж загрузочного устройства (рис. 55). Загрузочный лоток монтируют симметрично относительно продольной оси, так как односторонняя загрузка ленты вызывает ее сход в сторону. Металлические части лотка не должны касаться ленты. Для исключения просыпей груза к нижней части лотка крепятся прорезиненные накладки.

Рис. 55. Схема загрузочного лотка: 1 – лоток; 2 – прорезиненная накладка

Нередко возникает необходимость криволинейного транспортирования с применением ленточных конвейеров. Это объясняется тем, что прием груза после конвейера производится выше горизонтального участка (рис. 56).

Рис. 56. Ленточный конвейер.

Кривая линия провисания ленты, образованная действием силы тяжести ленты и груза, является параболой. Очевидно, что роликовые опоры следует ставить, строго ориентируясь на обеспечение линии провисания. В случае, если роликоопоры будут установлены выше или ниже, то желоб линии будет нарушаться, а груз рассыпаться.

В зависимости от расположения опор ленты (рис. 57) при постоянном ее натяжении возможны случаи, когда опора расположена на параболе и совпадает с низшей точкой параболы или расположена выше нее – слева или справа.

Рис. 57. Эпюра к выбору положения нижней опоры.

Расположение опоры левее низшей точки потребует некоторого снижения высоты расположения последующих роликоопор, что неприемлемо как по конструктивным соображениям, так и из-за того, что груз опять придется поднять на эту же высоту. При расположении опоры правее низшей точки часть траектории, предшествующая опоре О2 (от опоры О2 до следующей роликоопоры), будет стремиться расположиться по параболической кривой, и лента будет провисать.

С учетом этого наиболее приемлемо расположение опоры в низшей точке параболы. В этом случае стрела провисания, равная разности высот расположения опор, будет определяться как:

Формула № 43.

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

q – линейная плотность (погонная масса) ленты и груза, Н/м;

l – расстояние (пролет) между опорами, м;

F – натяжение ленты, Н.

Натяжение ленты определяют на основе метода обход, по контуру или по несущей способности ленты:

Формула № 44.

где [К_р] – допускаемая линейная прочность одной прокладки ленты на разрыв, Н/м;

В – ширина ленты, м;

z – число прокладок ленты;

[S] = 9–11 – запас прочности ленты.

Линейную плотность находят как q = q_л + q_г,

где q_л – погонная масса ленты, кг/м;

q_г = П/V – погонная масса груза, кг/м;

П – производительность транспортера, кг/с;

V – скорость транспортера, м/с.

Расчет погонной массы ленты находят как q_л = 1,12·B·δ,

где В – ширина ленты, мм;

δ = δ₀·z + δ₁ + δ₂ – толщина ленты, мм;

δ₀ = 1,2–2,0 мм – толщина прокладки, мм;

δ₁ = 1-10 мм – толщина рабочей обкладки ленты, мм;

δ₂ = 1–3,5 мм – толщина нерабочей обкладки ленты, мм.

Расстояние между роликоопорами при ширине ленты 400-1200 мм рекомендуется принимать в пределах l_p= 1,0–1,5 м.

Учитывая, что угол наклонного (криволинейного) участка конвейера незначительный, для удобства монтажа можно принять, что проекция расстояния между роликоопорами равна расстоянию между ними.

Таким образом, определив значение l_p рассчитывается необходимое h.

Это наиболее трудоемкая и ответственная операция. Стык склеивают непосредственно на транспортере. На раму транспортера под ленту при снятых роликоопорах устанавливают деревянный щит, который шире рамы на 0,2–0,3 м и на 1 м длиннее стыка.

Зажимы стяжного приспособления (см. рис. 54) устанавливаются строго перпендикулярно продольной оси ленты. После чего концы ленты стягивают внахлестку на всю длину стыка. Стыкуемые концы накладывают друг на друга и проверяют параллельность кромок. Для обеспечения одинаковой прочности стыкового соединения и самой ленты, а также для того, чтобы стык плавно набегал на ролики и барабаны, концы ленты отрезают наискось (рис. 58).

Рис. 58. Схема подготовки ленты к вулканизации.

Угол скоса 18°30’ (катет в треугольнике равен 1/3 В). После этого подготавливают ступенчатый стык на обоих концах ленты. Для этого размечают размеры средних ступенек длиной 250–300 мм, крайние ступеньки делают больше остальных на 1/3. Ступеньку готовят следующим образом. Надрезают (поперек) по линии последней ступени до первой прокладки резиновую обкладку, с помощью отвертки отслаивают ее немного от каркаса. Затем эту обкладку надрезают вдоль полосами по 25–30 мм и открывают их клещами. Далее надрезают прокладку по линии границы другой ступени так, чтобы не повредить следующую прокладку. После чего подрезают эту прокладку полосами на 25–30 мм и отрывают полосы. Резиновые обкладки ленты на обеих ее сторонах срезают на скос. Стыкуемые поверхности аккуратно зачищают (шерохуют) дисковым пористым камнем или металлической щеткой, протирают бензином, сушат 15 мин. На стыкуемые поверхности кистью наносят клей, сушат 20–30 мин, затем вновь наносят и сушат 10–15 мин. На горизонтальные поверхности стыка накладывают куски каландрованной резины толщиной 0,5 мм, к вертикальным поверхностям прикатывают полоски каландрованной резины шириной 3–5 мм и толщиной 1,5 мм. Накладывают стыки один на другой, прикатывают их роликом, прокалывают шилом для выхода остатков воздуха. На оба торца накладывают брекер шириной 100 мм, а на него – резиновую заготовку толщиной на 1,5–2,0 мм больше резиновой обкладки.

Устанавливают с обеих сторон ленты пресс-вулканизатор, стягивают ленту до давления на стыке не менее 1 МПа. Продолжительность вулканизации определяют как: t = 5·z, мин, где z – число прокладок ленты.

Температура (150 ± 2)°С. Отсчет времени начинают с момента постижения рабочей температуры. Пуск ленты возможен только после ее охлаждения до 30 °C.

До начала работы следует проверить исправность заземления электродвигателей, пусковых устройств, всех узлов транспортера, тормозов передвижной разгрузочной тележки, наличие ограждений, натяжение ленты.

После обкатки вхолостую испытывают транспортер под нагрузкой. Груз подается только после разгона ленты до нормальной скорости, останавливают транспортер только после того, как лента освободится от груза. Необходимо следить, чтобы лента при движении опиралась на все роликовые опоры. Натяжная станция должна автоматически поддерживать натяжение в зависимости от массы груза.

При обслуживании ленточных конвейеров не разрешается:

• допускать во время работы конвейера сбегание ленты в сторону, в результате этого снижается производительность и увеличивается расход энергии;

• пользоваться палками или другими предметами в качестве дополнительной опоры для предотвращения сбегания ленты;

• допускать буксование ленты конвейера, это вызывает повышенный расход электроэнергии, преждевременный износ ленты, а при длительном буксовании лента может загореться и вызвать пожар;

• пользоваться канифолью или другими вяжущими веществами для увеличения сцепления ленты конвейера с ободом приводного барабана независимо от причины буксования;

• тянуть руками ленту, помогая ходу при пуске конвейера;

• проводить ремонтные работы при работе конвейера.

3.2. Ковшовые конвейеры (нории)

В перерабатывающих предприятиях нории используются в основном для перемещения сыпучих грузов. Основные узлы нории показаны на рис. 59.

Согласно ГОСТ 10190-70 введено разделение нории на тихоходные (тип I) и быстроходные (тип II). В нориях первого типа скорость ленты 1–1,8 м/с, и зерно из ковшей разгружается под действием сил тяжести. Такую разгрузку называют гравитационной. Эти нории используют в основном для семенного зерна, так как меньше его травмируют.

Рис. 59. Основные узлы нории (схема монтажа): 1 – головка нории; 2 – башмак; 3 – норийные трубы; 4 – лента с ковшами; 5 – отклоняющий ролик; 6 – загрузочный носок; 7 – натяжное устройство; 8 – съемная стенка; 9 – приводной барабан; 10– смотровые люки; 11 – аспирационная труба; 12– приводная станция; а, б, с, е, к – контролируемые при монтаже размеры; с = е = 100–130 мм, к = 60–80 мм.

В большинстве случаев используют нории второго типа, в них скорость ленты 2,2–3,6 м/с, и продукт из ковша выбрасывается центробежными силами (центробежная разгрузка).

Нории со скоростью ленты более 5 м/с используют очень редко из-за плохой загрузки, травмирования зерна.

Характеристика норий, используемых на современных элеваторах, приведена в табл. 13 (отдельные параметры ковша нории указаны на рис. 60).

Рис. 60. Параметры ковша нории: a – расстояние между центрами болтов; b – ширина; I – вылет; h – высота; в – ширина ленты.

Таблица 13. Характеристика элеваторной нории

В качестве несущего элемента в нориях используют ленты 5-820 (055), БКНЛ-65 (65), ТА-150 (150), ТК-300 (300). В скобках указана прочность на разрыв (Н/мм). Благодаря высокой прочности современных лент с синтетической основой, уже не являются исключением высота транспортирования 80 м и производительность до 1000 т/ч.

1. Проверка прямоугольности, прямолинейности и отсутствия скручивания норийных труб (на специальном кондукторе).

2. Вытяжка ленты в течение двух-трех суток. Ее перекидывают через барабан и натяжением создают напряжение в ленте, равное 3,0–3,5 Н/мм². В процессе вытяжки проверяют параллельность кромок. Возможный перекос устраняют перевешиванием груза с вытянутой ленты на середину.

3. Разметка и пробивка (сверление) отверстия под ковши на ленте производятся по шаблону на столе. Шаблон – стальной лист толщиной 2 мм, длиной 1,2 м и шириной, равной ширине ленты.

4. Установка верхнего шаблона (горизонтально) или верхней головки нории (горизонтально).

5. Разметка монтажных осей, начиная с верхнего этажа, для этого опускают отвесы до места установки башмака.

6. Установка башмака в сборе. Выверка горизонтальности плоскости верхних фланцев.

7. Монтаж секций норийных труб (снизу вверх). Отклонение норийной трубы не более 1,5 мм. Для выполнения этого условия между фланцами устанавливают прокладки. Вертикальность обеспечивается расклиниванием норийных труб в проемах деревянными клиньями.

8. Монтаж верхней головки. При этом проверяют, находятся ли торцевые плоскости верхнего и нижнего барабанов в одной плоскости.

9. Поднятие натяжным устройством нижнего барабана в крайнее верхнее положение.

10. Монтаж ленты. Необходимую ее длину L определяют как:

Формула № 45.

где h, R, r – размеры нории (см. рис. 58), мм;

l – длина места сшивки внахлест, l = 1000 мм.

Ленту затягивают канатом на барабан через монтажное отверстие (рис. 61, а) либо опускают сверху (рис. 61, б). При опускании сверху ленту предварительно наматывают на монтажный барабан в два слоя.

Рис. 61. Монтаж ленты: а– через монтажный люк; б – через отверстия сверху; в – устранение скручивания ленты.

Для устранения перекручивания ленты в трубе к концу ленты крепят пластину длиной, равной диагонали трубы (рис. 61, в).

После того, как лента опустится до нижнего барабана, ее с помощью каната (лебедки) вытаскивают вверх. Концы ленты стягивают так же, как и концы ленточных транспортеров, двумя полиспастами. Скрепляют концы ленты у норий малой производительности встык с отбортовкой зажимными уголками (рис. 62, а), внахлест (рис. 62, б) или накладкой (рис. 62, в).

11. Установка ковшей (см. рис. 62). На ленте ковши устанавливают в монтажном люке или у верхнего барабана. Для того, чтобы лента самопроизвольно не опускалась, ковши монтируют партиями: устанавливают 50–60 шт. и опускают ленту вниз, затем еще 50–60 шт. и т. д.

12. Натяжение ленты. Ее прокручивают вручную, затем 2–3 раза электродвигателем. Если при этом лента смещается вбок («биг») более чем на 25 мм от середины барабана, то устраняют негоризонтальность положения осей барабанов, возможное осевое смещение барабана по валу, наклон нории, перекос в стыковке, неравномерную вытяжку ленты, обратное высыпание зерна, счищают грязь и пыль с барабана.

Рис. 62. Соединение ленты нории и крепления ковша: а– встык с отбортовкой; б – внахлест; в – с накладками.