Технология солода. Технология солода. Технологические расчеты по производству солод. Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 2 удк 663. 4 (075) ббк 36. 87я7 К44 Рецензенты
 Скачать 4.46 Mb.
|
|
2.2. Расчет приемного устройства для ячменя В задании на проектирование уточняется процентное соотношение зерна, поступаемого железнодорожными автомобильным транспортом. Приемное устройство для зерна предусматривает прием зерна и его взвешивание. Для приемки зерна с железной дороги предусматриваются вагоно- разгрузчик, механическая лопата, приемный бункер, ленточные конвейеры, нории. Для приемки зерна с автотранспорта устанавливаются автомобилераз- грузчик, приемный бункер, ленточные конвейеры и нории. Для взвешивания зерна используются автоматические весы. Согласно нормам технологического проектирования годовой запас ячменя поступает на предприятие в течение 120-ти дней. В этом случае максимальное суточное поступление ячменя железнодорожным транспортом (Р с ) будет определяться по формуле: Р с = Р г * 2,5 / где Р г - годовая потребность завода в пивоваренном ячмене, завозимом железнодорожным транспортом - коэффициент суточной неравномерности поступления и отгрузки ячменя. Обычно ячмень завозится вагонами, грузоподъемность которых составляет т. В такой вагон помещается 55 т ячменя. Тогда суточное поступление вагонов (в) составит: N в = Р с / Время разгрузки одного вагона не должно превышать тимина с учетом дополнительных операций (осмотр, зачистка) - 40 мин. Время для подачи к приемному устройству и перемещения вагона после разгрузки составляет мин. Поэтому для обработки всего маршрута требуется времени (τ): τ = (40 + 15) * в Время обработки маршрута не должно превышать 4-6 часов. В этом случае достаточно приемного устройства на один вагон вместимостью 55 т. Если же время разгрузки превышает 6 часов, необходимо проектировать приемное устройство на два вагона. Приемное устройство представляет собой монолитную или сборную железобетонную конструкцию в виде бункера. Бункер должен иметь устройство, исключающее попадание соломы и других крупных примесей в зерно. Количество и вместимость бункеров должны соответствовать производительности транспортных устройств. Выгрузка зерна из специальных вагонов- контейнеров производится через люки непосредственно в приемные бункера Для взвешивания поступающего ячменя используются весы вагонные общего назначения рС-150Ц13В (циферблатные) или порционные. Предел взвешивания составляет от 50 до 150 т. Ячмень из вагонов в приемные устройства может выгружаться механической лопатой ТМЛ-2М, вагоноразгрузчиком ВГК, ВРГ, КВМ или всасывающими пневматическими установками. Вагоноразгрузчики для быстрой разгрузки целесообразно использовать на предприятиях, где суточное поступление ячменя составляет более 10-ти вагонов. Применение пневматических установок кроме выгрузки обеспечивает и подачу ячменя в зерновой складно это связано с повышенным расходом электроэнергии. Если зерно на предприятие завозится автомобильным транспортом, то при расчете максимального часового поступления следует учитывать, что ячмень в приемный период завозится круглосуточно в течение 15-ти дней в южной зоне, 20-ти дней в центральной и 30-ти дней в восточной зоне. При этом коэффициент неравномерности суточного поступления (к) равен 1,6; 1,4 и соответственно для указанных выше зон, коэффициент неравномерности часового поступления (к) равен 1,6 для всех зон. Максимальное часовое поступление (Р ч ) ячменя определяется по формуле: Р ч = Р ч / * к к τ * 24, (2.4) где Р ч / - часть годовой потребности ячменя, завозимого автомобильным транспортом, т τ - время поступления ячменя для соответствующей зоны, дни. Для механизации выгрузки зерна из автомобилей используются 2 типа ав- томобилеразгрузчиков: стационарные и передвижные. Для солодовенных заводов наиболее подходящими являются стационарные автомобилеразгрузчики типа ГУАР, при помощи которых зерно разгружается в приемный бункер. Приемный бункер в этом случае должен быть рассчитан на вместимость 20 т ячменя. Техническая характеристика оборудования для разгрузки зерна приведена в таблице Таблица Техническая характеристика приемного оборудования Наименование оборудования Произво- дитель- ность, т/час Мощность эл. двигателей, кВт Габаритные размеры, мм Масса, кг Автомобилеразгрузчик ГУАР-15С грузоподъемностью т 10870х3425х1312 4131 Автомобилеразгрузчик ГУАР-30М грузоподъемностью т 16700х5450х2220 9460 Окончание табл. 2.1 Автомобилеразгрузчик АВС-50 грузоподъемностью т 14000х3325х1480 980 Вагоноразгрузчик ВГК 70 24,4 7350х12400х2400 - Вагоноразгрузчик ВРГ 240 37 17500х4000х3200 20 000 Вагоноразгрузчик ВРУ 80 4,5 3700х1750х1480 Механическая лопата ТМЛ-2М 100 4,5 2800х1260х485 Производительность приемного конвейера должна соответствовать максимальному часовому поступлению ячменя, ноне должна превышать производительности подъемной нории. Техническая характеристика автомобильных и вагонных весов приведена в таблице Таблица Техническая характеристика автомобильных и вагонных весов Марка Предел взвешивания, т Размер платформы, мм Масса, кг РП-2Ш13 0,1-2,0 х 500 РП-3Ш13 0,15-3,0 х 500 РП-10Ш13 0,5-10,0 х 750 РП-15Ш13 0,75-15,0 х 1000 РС-30Ц24А 1,5- 30 х 4803 РС-60Ц13А 1 - 60 х 10 271 2РС-150Д24В 2,5-150 х 15 600 2.3. Расчет оборудования рабочей башни Рабочая башня предназначена для приема зерна от транспортных средств, подъема его, распределения по потокам (очистка, подсушивание) и отпуска ячменя в солодовенное отделение. Поэтому основным оборудованием рабочей башни являются нории, бункера, весы, сепараторы, зерносушилка, различные виды конвейеров. Подъем зерна в вертикальном направлении производится с помощью норий, а спуск - по вертикальным трубам через распределительные и клапанные устройства. Производительность норий должна быть такой, чтобы они могли одновременно обеспечивать выполнение следующих операций- подъем максимального суточного поступления ячменя в надвесовой бункер 30 - подъем всего количества ячменя в надвесовой бункер после первичной очистки- подъем ячменя, подвергнутого сушке за сутки- подъем ячменя, поступающего на вторичную очистку. Необходимо применять следующие углы наклона самотечного оборудования для различных продуктов- ячмень влажностью до 20 % - 20°; - ячмень влажностью свыше 20 % - 45°; - солод сухой - 36°; - зерновые отходы - 45°; - сорные отходы - 54°; - солодовые ростки - Максимальное суточное поступление ячменя (в т) по железной дороге и автомобильным транспортом определяется по формуле: Р 1 = (Р с + Р ч ) * Количество ячменя после первичной очистки при отделении 1,6 % примесей от массы товарного ячменя определяется по формуле: Р 2 = Р Количество ячменя (в т, подлежащего сушке, принимается в количестве % от суточного поступления и определяется по формуле: Р 3 / = Р Количество ячменя после подсушивания (Р) (снижение влажности с до 15 %) определяется по формуле 100 18 100 / 3 3 Р Р (2.8) Количество ячменя, подаваемого на вторичную очистку (Р, определяется посуточной производительности солодовни (я) очищенного и отсортированного ячменя с пересчетом на ячмень первичной очистки 100 100 * Q Р /// я 4 , (2.9) где 10,4 - отходы (4,2 % - зерновая примесь) и ячмень III сорта (6,2 При работе рабочей башни в 3 смены производительность подъемных норий (н, т/час) определяется по тяжелому зерну по формуле 31 63 , 0 * 24 75 , 0 * ) ( 4 3 2 1 Р Р Р Р Q н , (2.10) где 0,63 - объемная масса ячменя, т/м 3 К установке подбираются 2 одинаковые нории производительностью Q н /2 каждая. В зависимости от производительности подъемных норий согласно таблице подбирают автоматические весы. Таблица Техническая характеристика автоматических весов Марка Предел взвешивания, кг Произво- дитель- ность, т/час Объем ковша, м 3 Мощ- ность, кВт Габаритные размеры Масса, кг Д-20 15-20 1,5-6,0 0,044 - 900х750х800 ДМ 15-20 0,5-2,0 0,072 0,6 955х1025х1185 Д 30-50 4-12 0,12 - 1250х1000х1000 Д 60-100 7,99-23,98 0,2 1,4 1250х1000х1400 ДН 250-500 19,98-60,12 1,15 - 1500х1700х1590 ДН 500-1000 39,98-119,88 1,9 - 1500х1700х2140 1100 ДНР-500 250-500 60,12 1,1 0,6 2390х1470х2790 1300 ДНР-1000 500-1000 119,88 1,9 0,6 2390х1470х3340 1380 Надвесовые и подвесовые бункера рассчитывают на 2-3 отвеса. Техническая характеристика норий приведена в таблицах 2.4 и Нории типа НЦГ имеют центробежно-гравитационную разгрузку и меньшую скорость движения ленты, а нории НЦ - центробежную разгрузку и большую скорость движения ленты. Таблица Техническая характеристика норий НЦГ Наименование показателей 2 3 Производительность, т, по тяжелому зерну 10 20 Высота нории, мне более 30 30 Ширина ленты, мм 150 175 Скорость ленты, мс 1,4 1,8 Шаг ковшей, мм 280 280 160 Таблица Техническая характеристика норий НЦ-1 Наименование показателей 2 3 Производительность, т, по тяжелому зерну 175 250 350 Высота нории, мне более 60 60 60 Ширина ленты, мм 450 600 800 Скорость ленты, мс 2,5 2,8 3,2 Шаг ковшей, мм 210 210 320 Потребную мощность электродвигателя (N, кВт) для приведения нории в движение определяют по формуле = н Н / 367 * η, (2.11) где Н - высота подъема зернам- КПД нории, принимается в зависимости от высоты подъема ячменя (при высоте дом мм мВ зависимости от метеорологических условий уборки часть ячменя может поступать с повышенной влажностью. В таком состоянии ячмень не может быть отправлен на хранение, т.к. возможны большие потери и снижение его качества. В период поступления зерна зерносушилка работает в 3 смены. Производительность (суш) сушилки определяется по формуле: Q суш. = Р Техническая характеристика зерносушилок приведена в таблице 2.6. Надсушильный и подсушильный бункера принимаются на часовую производительность зерносушилки, их объем рассчитывается по формуле: V б = 3 * суш Перемещение зерна в горизонтальном направлении осуществляется с помощью винтовых, вибрационных или ленточных конвейеров. Стационарные ленточные конвейеры широко применяются для перемещения в горизонтальном и наклонном направлениях сыпучих материалов на расстояние дом- горизонтальном и дом- наклонном направлении Таблица Техническая характеристика зерносушилок Наименование показателей Марка сушилки ЗСПЖ-8 К4УСА ДСП-16 ДСП- 24 сн ДСП-32 Производительность, т/час 8 10 16 20 Количество испаренной влаги, кг/час 575 700 2300 1400 Удельный расход тепла, кДж/кг 5850 5000 5000 5000 Установленная мощность, кВт 37,8 37,8 44 54,7 Удельный расход электроэнергии, кВт*ч/т 3,95 4,0 2,5 2,25 Габаритные размеры, мм 8860х 2700х 3900 9300х 2750х 4000 3250х 1000х 11338 12000х 6000х 17130 3250х 1000х 11338 Расход сушильного агента в зоне сушки, м 3 /час: - первой- второй 000 11 000 20 000 14 000 37 500 23 200 45 900 27 800 80 000 42 Масса, кг 600 10 800 22 000 32 900 35 При подборе ленточных конвейеров рассчитывают производительность ленты по формуле 2.14 или 2.15 и подбирают с ее учетом конвейер согласно таблицами Производительность ленточного конвейера (П, в кг/с) при перемещении зерна в горизонтальном направлении при использовании плоской ленты определяется по формуле: П = 0,04 * b 2 * ρ * ν, (2.14) где b - ширина ленты, м ρ - насыпная плотность груза, кг/м 3 ; ν - скорость движения ленты (2,5-2,8 мс. Ленточные конвейеры могут также применяться и для наклонного перемещения зерна. При необходимости транспортировки зерна на заданную высоту угол наклона принимают в зависимости от угла естественного откоса материала и способа загрузки конвейера во избежание сползания зерна и образования завалов (для зерна В этом случае его производительность (П н ) определяется согласно формуле: П н = 0,056 * b 2 * ρ * cos 3 β, (2.15) где β - угол наклона конвейера к горизонту, градус. Потребная мощность (в кВт) для ленточных конвейеров определяется по формуле = (К L * ν + 0,00015 * Пили П н ) * L + 0,0027 * Пили П н ) * Н) К, (где L - длина ленты, м; Н - высота подъемам (при горизонтальном перемещении Н = К- коэффициент, зависящий от ширины ленты (прим К прим прим- К- коэффициент, зависящий от длины конвейера (для длины ленты до 15 м К 2 = 1,25; от 15 дом от 30 дом от 45 дом от дом болеем- скорость движения ленты, мс. Таблица Техническая характеристика ленточных конвейеров Показатели Ширина ленты, мм 500 500 650 800 Производительность, т/час 50 100 100 175 Скорость движения ленты, мс До 4 2,5-2,8 Предельная длинам Мощность, кВт 17 7,5 22 Вместо ленточных роликовых конвейеров для горизонтального или наклонного (до 25°) перемещения зерна можно применять безроликовые стационарные конвейеры (волокуши) с движущейся плоской или лотковой лентой в коробе. В таблице 2.8 приведена техническая характеристика безроликовых конвейеров. Для перемещения зерна в горизонтальном направлении могут также применяться и винтовые (шнеки) конвейеры. Они могут также использоваться для перемещения зерна в наклонном направлении под углом 20°. Перемещение материалов возможно в любом направлении. Это достигается установкой винтовых поверхностей правого или левого хода и соответствующим направлением вращения вала шнека. Длина винтового конвейера с одним приводом обычно составляет 20 м. К недостаткам шнеков относится большой удельный расход электроэнергии (по сравнению с другими типами конвейеров) и малая скорость перемещения. Большая скорость перемещения зерна вызывает быстрый износ деталей, соприкасающихся с грузом (винта, желоба, подвесных подшипников, происходит дробление зерна, увеличивается расход электроэнергии и снижается производительность. Но, несмотря на эти недостатки, шнековые конвейеры широко используются для перемещения зерна. Таблица Техническая характеристика безроликовых конвейеров Марка Производитель- ность, т/час Ширина ленты, мм Мощность электродвигателя, кВт Наибольшая длинам ТБ30-1,5 25 300 1,5 24 ТБ30-4 25 300 4,0 65 ТБ40-1,5 50 400 1,5 14 ТБ40-4 50 400 4,0 40 ТБ40-7,5 50 400 7,5 65 ТБ50-3 100 500 3,0 18 ТБ50-7,5 100 500 7,5 40 ТБ50-13 100 500 13,0 65 ТБ65-5,5 175 650 5,5 20 ТБ65-17 175 650 17,0 Для шнекового конвейера с одним приводом длина обычно составляет дом. Производительность (П ш , т/час) такого конвейера рассчитывается по формуле, и затем по таблице 2.9 подбирается винтовой конвейер. П ш = 0,047 * Кв С, (2.17) где К - коэффициент для сыпучих грузов (0,8-1,0); D - диаметр винтам- частота вращения винта, об/мин (выбирается из ряда 6; 7,5; 9,5; 11,8; 15; 19; 23,6; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 118; 150; 190; 236; 300); φ - коэффициент заполнения желоба (0,35-0,45); ρ - насыпная плотность груза, кг/м 3 ; С - поправочный коэффициент, учитывающий снижение производительности из-за наклона (при угле наклона 10-15° С = 0,9; 30° - 0,8; 45° - Потребная мощность электродвигателя рассчитывается по формуле: ) * ( 367 L Н П N ш , (2.18) где Н - высота подъема грузам (для горизонтального перемещения Н = 0); L - длина горизонтального участка транспортировки, м - коэффициент сопротивления перемещения груза (1,2-1,5). Таблица Техническая характеристика винтовых конвейеров Показатели Марка конвейера УФЧ-160 УФЧ-200 УФЧ-250 УФЧ-320 УФЧ-400 Диаметр винта, мм 200 250 320 400 Производительность, т/час 3,0 5,5 10,5 23,0 Мощность электродвигателя, кВт 0,8 0,8 1,1 Масса привода, кг 89 89 93 Массам конвейера, кг 35 41 50 Широкое распространение для перемещения зерна получил также пневмотранспорт. Он позволяет транспортировать зерно кратчайшим беспыльным путем в закрытых трубах, которые подвешиваются к потолку, стенам или тросам, натянутым между производственными зданиями. При необходимости доставки зерна из разных точек водно место применяют всасывающие пневмотранспортные установки, а для перемещения материала из одного места к нескольким - напорные. Принцип работы пневматического транспорта заключается в том, что материал перемещается с определенной скоростью в закрытых трубах под действием движущегося воздуха, находясь в нем в состоянии витания. В зависимости от массы и формы зерна подбирают скорость транспортирующего воздуха. Чтобы воздух уносил зерно, давление, создаваемое этим потоком, должно быть больше массы зерна. Скорость движения зерна в вертикальном трубопроводе (υ зер. ) рассчитывается по формуле υ зер. = воз – υ вит. , (2.19) где воз- скорость движения воздуха (18-20 м/с); υ вит. - скорость витания зернам с (для зерна - 8,7; для свежепроросшего солода - 8,1; для сухого солода - При выборе скорости движения зерна в трубопроводе необходимо учитывать опасность травмирования зерна при повышенных скоростях, а также образования завалов трубопроводов при недостаточных скоростях. Следует также иметь ввиду, что скорость движения воздуха меняется по длине трубопровода в соответствии с изменением напора. На практике скорость движения воздуха можно определить по формуле воз υ вит. * α, (2.20) где α - коэффициент, учитывающий направление перемещения зерна (при перемещении зерна только в горизонтальном трубопроводе, без колен α = 2,2; при перемещении по вертикали или наклону при одном колене - α = 2,4; тоже при двух коленах α = 2,6; при особо неблагоприятном направлении трубопровода. Расход воздуха для перемещения зерна (ν, м 3 /час) определяется по формуле) где Q - количество перемещаемого зерна, кг/час; β - коэффициент неравномерности подачи зерна, равный 1,1-1,5; ρ - плотность воздуха (при нагнетании - 1,6-2,0 кг/м 3 ; при всасывании - 0,8 - 1,0 кг/м 3 ); μ - массовая концентрация смеси (для установок низкого и среднего давления составляет от 3 до 5 кг/кг). Концентрация смеси сказывается на расходе электроэнергии чем она выше, тем выше расход энергии. Основные параметры пневмотранспорта приведены в таблице Таблица Параметры пневмотранспортных систем для зерна Произво- дитель- ность, кг/час Расстояние транспортировки по горизонтали, м Расход воздуха при давлении МПа, м 3 /мин Внутренний диаметр трубопроводов, мм Потреб- ляемая мощность, кВт при заборе зерна при перемещении зерна при заборе зерна при перемещении зерна 50 2,0 2,5 40 40 1,1 1000 100 3,0 3,5 46 46 1,5 1000 150 4,0 4,5 54 54 2,1 1000 200 5,0 6,0 64 64 2,6 2000 50 2,5 5,0 50 54 2,1 2000 100 3,5 7,0 58 64 3,1 2000 150 4,5 9,0 70 76 4,2 2000 200 5,5 11,5 76 88 5,2 5000 50 4,0 11,0 54 82 5,5 5000 100 6,0 14,0 64 95 7,3 5000 150 8,0 17,0 76 100 10,0 5000 200 10,0 20,0 88 113 12,4 10 000 50 6,0 17,0 70 100 10,9 10 000 100 8,0 22,0 82 119 14,6 Окончание табл. 2.10 10 000 150 12,0 28,0 100 125 19,7 10 000 200 15,0 34,0 113 143 24,8 20 000 50 10,0 35,0 106 143 22,0 20 000 100 14,0 47,0 119 169 29,2 20 000 150 18,0 58,0 139 180 39,4 20 000 200 22,0 70,0 152 203 Поступающий на завод ячмень содержит разнообразные примеси, из-за чего он непригоден для хранения и солодоращения. Поэтому перед хранением освобождают основную зерновую культуру от вредных и бесполезных примесей. Поступающий ячмень подвергается двойной очистке первичной - перед хранением и вторичной - перед подачей в производство. Первичная очистка проводится на воздушно-ситовых сепараторах и магнитных сепараторах. При первичной очистке отделяют органические и неорганические, а также металлические примеси. Производительность сепаратора (с) первичной очистки определяется по максимальному суточному поступлению ячменя (Р) с учетом его круглосуточной работы, а также с учетом того, что рабочая производительность сепаратора меньше, чем паспортная, и зависит от влажности и засоренности зерна, для этого используется коэффициент использования (Производительность сепаратора первичной очистки определяется по формуле: Q с 1 = Р 24 * 0,8. (2.22) Воздушно-ситовые сепараторы - зерноочистительные машины, которые приспособлены для очистки зерна от примесей, отличающихся по ширине, толщине и аэродинамическим свойствам, они подбираются по таблицам 2.11, 2.12. Для очистки зерна на большинстве солодовенных заводов используются сепараторы марок ЗСМ и ЗСП. Сепараторы марки ЗСМ имеют собственные вентиляторы, а сепараторы марки ЗСП поставляются без вентиляторов и предназначены для предприятий, которые имеют внутренний пневмотранспорт. На крупных солодовенных заводах используют сепараторы с плоскими круговыми ситами. Они могут использоваться не только для очистки, но и для разделения зерна по сортам. Примером могут служить сепараторы фирмы «Шмидт-Зегер». Их характеристика приведена в таблице Таблица Техническая характеристика сепараторов типа ЗСМ Показатели ЗСМ-5 ЗСМ-10 ЗСМ-20 ЗСМ-50 ЗМС-100 Производительность, т/час (по ячменю 8,3 16,6 41,4 Расход воздуха, м 3 /час 3500 10 400 10 600 10 800 21 Мощность электродвигателя, кВт 1,1 1,1 1,1 1,1 Окончание табл. Частота вращения ротора, об/мин 1450 1440 1400 930 Габаритные размеры: длина ширина высота 1200 2500 2700 2790 2670 2770 2790 2670 3400 1850 3000 3400 3750 Масса, кг 1450 1550 1660 Таблица Техническая характеристика сепараторов типа ЗСП Показатели ЗСП-1,5 ЗСП-2,5 ЗСП-5 ЗСП-10 Производительность, т/час (по ячменю 2,0 4,0 Мощность электродвигателя, кВт 1,1 1,1 Габаритные размеры: длина ширина высота 800 1100 1770 1100 1100 2600 1300 1800 1500 2000 Масса, кг 400 650 Таблица Техническая характеристика сепараторов с подвижными ситами Наименование показателей TS-200 TS-200S Производительность при первичной очистке ячменя, т/час 100 Производительность при сортировании ячменя, т/час: При увеличении доли ячменя го класса: С 80 до 90 С 80 до 95 С 85 до 95 С 90 до 95 % 65/33 30/15 35/18 40/20 65/33 30/15 35/18 Объемный расход отсасываемого воздуха, м 3 /мин 20/12 Потребляемая мощность, кВт Габаритные размеры, мм 3600х2700х2710 3600х2990х3220 Масса, кг Примечание. 65/33 означает производительность 65 т/час при использовании всех сит, 33 т/час при переключении сит Модель TS-200 - ситовой сепаратор. Модель TS-200S дополнительно включает воздушный сепаратор, который соединен с верхней частью ситового корпуса ив совокупности представляет собой воздушно-ситовой сепаратор. Для бесперебойной работы сепараторов устанавливают надсепараторный и подсепараторный бункера. Вместимость каждого из них должна обеспечивать получасовую работу сепаратора и рассчитывается по формуле: V б = с 2 * Так как вторичная очистка предусмотрена непосредственно перед поступлением в производство после хранения, то последующее оборудование подбирается не по максимальному суточному поступлению ячменя, а из расчета равномерной суточной переработки в течение всего периода (табл. 1.4, стр. Поэтому производительность его ниже (коэффициент использования принимается равным 0,7). Работает он в 2 смены (16 часов. Поэтому производительность его (с) рассчитывается по количеству ячменя, подаваемому на вторичную очистку, по формуле: Q с 2 = (Q тя /// - Q зп п) / 16 * Подбирается сепаратор для вторичной очистки согласно полученной производительности по таблице Для бесперебойной работы сепараторов вторичной очистки устанавливают надсепараторный и подсепараторный бункера. Вместимость каждого бункера должна обеспечивать получасовую работу сепаратора и рассчитывается по формуле: V б = с 2 * Магнитные сепараторы устанавливаются перед воздушно-ситовыми сепараторами и триерами. Основа рабочего процесса магнитных сепараторов - различие в магнитных свойствах зерна и примесей. Производительность магнитного сепаратора определяется также, как и воздушно-ситового сепаратора для первичной очистки, по формуле Также для бесперебойной работы сепараторов устанавливаются надсепа- раторные и подсепараторные бункера, вместимость которых определяется согласно формуле По рассчитанной производительности подбирается магнитный сепаратор (с постоянными магнитами или электромагнитный) по таблице 2.14 или 2.15. Таблица Техническая характеристика магнитных сепараторов с постоянными магнитами Наименование показателей Значения Число магнитов 8 12 17 Производительность, кг/час 1080 1440 2160 Длина магнитного поля, мм 384 576 Сила притяжения одного магнита, Н 88,3 88,3 Габаритные размеры, мм 270х208х 374 270х208х 470 270х208х 662 270х208х 902 Масса, кг 23 32 Примеси, которые отличаются от основной зерновой культуры по длине, отделить на ситах невозможно. Для этой цели используют триеры. Рабочим органом триера является цилиндр или диск с ячейками, которые выбирают короткие частицы. По назначению различают триеры-куколеотборники и триеры- овсюгоотборники. Таблица Техническая характеристика электромагнитных сепараторов марки ДЭС По производительности выбираются триеры дисковые (табл. 2.16) или цилиндрические (табл. 2.17). Показатели Значения Производительность, кг/час 4000 5000 6500 Потребная мощность, кВт: электропривода электромагнитов 0,2 0,5 0,25 0,6 0,3 0,6 Диаметр барабана, мм 300 300 Габаритные размеры, мм 1000х 400 х х 985х 765х1282 Таблица Техническая характеристика дисковых триеров Показатели ЗТО-2,5 ЗТО-5м ЗТО-10м Производительность, т/час (по пшенице Число дисков: рабочих контрольных 4 11 3 19 Расход воздуха на аспирацию, м 3 /час 600 600 Мощность электродвигателя, кВт 1,5 2,2 Частота вращения дисков, об/мин 55 55 Габаритные размеры, мм 1750х860 х1050 1500х950 х1000 2185х1025х 1450 Масса, кг 580 Таблица Техническая характеристика цилиндрических триеров Показатели Триер без ворошилки Триер с ворошилкой Триер БТС Производительность, кг/час (по пшенице 4000 Диаметр цилиндра, мм 600 Длина цилиндра, мм 2000 Мощность электродвигателя, кВт 1,0 Масса, кг 350 Производительность триера рассчитывается также, как для сепаратора вторичной очистки. Количество зерна, поступающего на триер, равно количеству, поступающему на вторичную очистку, за вычетом количества отходов, образующихся при вторичной очистке. Ячмень сортируют с помощью цилиндрических или плоских сит, которые располагают в виде барабанов или горизонтально друг над другом. Сепараторы с плоскими ситами более точно сортируют ячмень по фракциям по сравнению с цилиндрическими. Они имеют большую и более полно используемую сортировочную поверхность. Например, для рассева можно использовать двухкорпусный рассев А1- БРУ, 3МР с ситовыми корпусами пакетной конструкции и набором сит для сортирования ячменя. Крепится к потолочному перекрытию. Рассев делит ячмень на фракции й, й, й сорт и мелкие примеси. Для сортирования ячменя можно также применять модернизированный сепаратор шкафного типа с круговым поступательным движением плоских сит (А1-ЗСШ). Производительность определяется по производительности триера. Техническая характеристика рассевов приведена в таблице Таблица Техническая характеристика рассевов Показатели А1-БРУ А1-3СШ-20 ЗМР Производительность, кг/час 5200-16000 20 000 20 Установленная мощность, кВт 3,0 5,2 Габаритные размеры, мм 2430х1390х2370 2560х1390х2380 2830х1840х2500 Масса, кг 2100 На солодовенных предприятиях используются также очистительно- сортировочные агрегаты, которые сочетают очистку и сортирование водном агрегате. В их состав входят дисковый триер-куколеотборник и плоские сита. Агрегат разделяет ячмень на 5 фракций ячмень го, го иго сорта, мелкие примеси и отходы. Техническая характеристика очистительно-сортировочного агрегата приведена в таблице Таблица Техническая характеристика ОСА Показатели Значения Производительность, кг/час 1500-2000 Рабочая ширина сит, мм 680 Число дисков триера 27 Частота вращения дисков триера, об/мин 55 Число колебаний ситовых коробов в мин 500 Установленная мощность, кВт 7,2 Расход воздуха на аспирацию, м 3 /час 1000-1200 Габаритные размеры, мм 2580х1680х2385 Масса, кг 1650 Кроме перечисленных машин в зерноочистительном отделении необходимо устанавливать промежуточные бункера для зерна и отходов, автоматические весы для учета количества перерабатываемого зерна и конвейеры для соединения отдельных машин в поточную линию. Автоматические весы устанавливаются до первичной и вторичной очистки и после нее, чтобы определить количество очищенного зерна и примесей. Бункера для сортированного ячменя рассчитывают на суточный запас раздельно для го иго сорта. Количество го сорта принимается в количестве от общего количества отсортированного зерна Объем бункера для го сорта рассчитывается по формуле я (0,8-0,9) * 1,2] / ρ cя , (2.26) где я- суточное количество сортированного ячменя, т (по табл. 1.4, стр. 19); 0,8-0,9 - количество ячменя го сорта (80-90 % отсортированного- коэффициент запаса вместимости бункера; ρ ся - насыпная плотность отсортированного ячменя, т/м 3 (табл. 1.1, стр. Объем бункера для го сорта рассчитывается по формуле я (0,1-0,2) * 1,2] / ρ cя , (2.27) где 0,1-0,2 - количество ячменя го сорта (10-20 % от сортированного). Вместимость бункеров для го сорта рассчитывается на суточный запас по формуле (Q я3с * 10 * 1,2) / ρ я3с , (2.28) где Q я3с - суточное количество ячменя го сорта, т (по табл. 1.4, стр. 19); 1,2 - коэффициент запаса вместимости бункера - суточный запас ячменя го сорта; ρ я3с - насыпная плотность ячменя го сорта, т/м 3 (табл. 1.1, стр. Вместимость бункера для сорных отходов рассчитывается на суточный запас по формуле: V cо = (Q сп /// * 2 * 1,1) / ρ сп , (2.29) где Q сп /// - суточное количество сорной примеси, т (по табл. 1.4, стр. 19); 1,1 - коэффициент запаса вместимости бункера - суточный запас сорной примеси; ρ сп - насыпная плотность сорной примеси, т/м 3 (табл. 1.1, стр. Вместимость бункера для зерновых отходов рассчитывается на суточный запас по формуле: V зо = (Q зп /// * 5 * 1,1) / ρ зп , (2.30) где Q зп /// - суточное количество зерновой примеси, т (по табл. 1.4, стр. 19); 1,1 - коэффициент запаса вместимости бункера - суточный запас зерновой примеси; Ρ зп - насыпная плотность зерновой примеси, т/м 3 (табл. 1.1, стр. По рассчитанной вместимости подбираются типовые бункера или рассчитываются их габаритные размеры. Бункера проектируются либо цилиндрические с коническим днищем, либо прямоугольные с пирамидальным днищем Полная вместимость цилиндрического бункерам) определяется по формуле V = π * D 2 * H / 4 + 1 / 3 * π * D 2 h / где D - диаметр бункерам- высота цилиндрической части бункерам- высота конусной части бункера, м. Вместимость прямоугольного бункерам) с пирамидальным днищем определяется по формуле = a * b * H + 1 / 3 * a * b * где a и b - стороны прямоугольникам Н - высота прямоугольной части бункерам- высота пирамидальной части бункера, м. При равных сторонах прямоугольника (a = b) вместимость бункера (V, м 3 ) определяется по формуле = a 2 *(H + 1 / 3 * Уклон стенок днищ бункеров должен обеспечивать гравитационную разгрузку зернопродуктов, те. днища должны проектироваться с учетом угла естественного откоса. При этом должна соблюдаться зависимость между высотой днища и размерами бункера. При конусном днище эта зависимость определяется уравнением h = (D / 2) * tg α. (2.34) При пирамидальном днище зависимость определяется уравнением = ( tg b a * 2 / ) ( 2 При a = b зависимость определяется уравнением = где α - угол естественного откоса зерна, градус. Для расчетов углы наклона днищ бункеров, обеспечивающие самотек продуктов, принимаются следующие- ячмень сухой - 45°; - солод - 36°; 46 - зерновые отходы - 50°; - сорные отходы - При расчете бункеров задают величину a либо (Н + h), которая зависит от площади и высоты помещения. Зная величину объема бункера, по вышеприведенным формулам рассчитывают его размеры. Расчет вместимости зернохранилища Согласно нормам технологического проектирования зернохранилища рассчитываются на месячный запас ячменя и месячный запас выработанного солода. На крупных солодовенных заводах это составляет большие массы зерно- продуктов, поэтому целесообразнее всего использовать для хранения складские помещения силосного типа. Основное назначение такого хранилища - сохранить зерно без потерь и снижения качества. Поэтому силосные корпуса должны удовлетворять следующим требованиям защищать зерно от атмосферных осадков, быстрых изменений наружной температуры не допускать конденсации паров воды на своих внутренних поверхностях, проникновения внутрь зерна вредителей быть безопасными в пожарном отношении и быть оптимальными по экономическим показателям. Силосный корпус состоит из трех основных элементов- подсилосного этажа, включающего пирамидальную часть днища и служащего для размещения нижних конвейеров, предназначенных для разгрузки силосов; - силосной части, которая включает силосы для хранения зерна- надсилосной галереи, в которой расположены конвейеры для заполнения силосов. Материалом для силосов может быть сталь, кирпич, железобетон. Наибольшее распространение получил железобетон (монолитный или сборный). Формы и размеры силосов различны. Наибольшее распространение находят си- лосы круглые (диаметр 3, 6, 9 ми квадратные (хм. Наибольшее распространение получили силосы с оптимальным диаметром 6 м. Железобетонные силосы квадратного сечения нецелесообразно строить больше хм. Если си- лосы (бункера) устанавливают внутри помещения, тов этом случае целесообразно выбирать силосы с прямоугольным сечением, т.к. при этом повышается коэффициент использования объема. Если устанавливают вне помещения, то предпочтительнее конструкция с круглым сечением, т.к. такие конструкции дешевле. Высоту силосов ограничивает давление на грунт, поэтому обычно высота составляет 30 м. Железобетонные силосы имеют низкую теплопроводность, огнестойкость и не требуют больших эксплуатационных расходов. Силосы из сборных панельных элементов дороже, но возведение их проще и быстрее. Одним из недостатков таких силосов является негерметичность стыков Современные металлические силосы собирают из типовых профилированных или оцинкованных элементов, соединенных с опорными рамами и между собой болтовыми соединениями. Традиционные конические днища силосов позволяют обеспечить гравитационную выгрузку. Расположение силосов бывает рядовое и шахматное. Рядовое используют в элеваторах с нориями производительностью 100 и 175 т/час. По ширине силосные корпуса с рядовым расположением силосов могут быть трех, четырех- и шестирядные. Вместимость их составляют круглые силосы и звездочки между ними. Колонны в этом случае располагаются в шахматном порядке. Шахматное расположение силосов применяют в элеваторах с нориями производительностью т/час. Такой силосный корпус может иметь три, пять и семь рядов силосов. Колонны расположены рядами. В настоящее время широко используются типовые силосы квадратного сечения размером хм и высотой 30 м. Полезная площадь такого блока (с учетом коэффициента использования 0,93) составляет 8,36 м. Тогда объем одного силоса равен х = 250 м 3 Необходимое количество силосов для хранения ячменя рассчитывают исходя из общего объема ячменя, поступающего на хранение после первичной очистки (ям, который определяют по формуле: я тя Q Vя * 11 где Q тя // - годовое количество товарного ячменя, т (по табл. 1.4, стр. 19); 0,984 - коэффициент, учитывающий 1,6 % отходов при первичной очистке ячменя; ρ я - насыпная плотность ячменя, т/м 3 (по табл. 1.1, стр. 5); 11 - количество месяцев работы в году завода - месячный запас ячменя. Объем солода, поступающего на хранение в силосы (V c ), рассчитывается по формуле: с вс с Q V * 11 где Q вс // - годовое количество отлежавшегося солода, т (по табл. 1.4, стр. 19); с- насыпная плотность солода, т/м 3 (по табл. 1.1, стр. 5); 2 - месячный запас солода. Количество силосов для хранения ячменя и солода определяется раздельно. Количество силосов для хранения ячменя (я) определяется по формуле: N я = я 250,8, (2.39) где 250,8 - полезный объем одного силоса, м 3 Количество силосов для хранения солода (с) определяется по формуле: N с = с По полученным данным подбирают силосный корпус элеватора по таблице Таблица Характеристика силосных корпусов элеваторов из сборного железобетона (размеры силосов хм, высотой 30 м) Шифр конструкции Вместимость корпуса, тыс. т Характеристика Купино 7,3 Объемный прямоугольник с гладкими стенами СКР-3х3 Объемный с односторонними ребрами СКР2Р-3х3 Объемный с двухсторонними ребрами СОГ-3х3 Объемный с гладкими стенами ПНОЭ 10,3 Объемный из предварительно напряженного железобетона СКС- 3х60 с конструктивной защитой 11,2 Объемный из предварительно напряженного железобетона В надсилосной галерее предусматривают расположение конвейеров (чаще всего ленточных, которые перемещают зерно после первичной очистки на хранение. Количество конвейеров зависит оттого, во сколько рядов расположены силосы. Одним конвейером можно заполнить не более х рядов силосов. Если в галерее располагается более одного продольного конвейера, то необходим еще один поперечный. На каждом продольном конвейере должна быть установлена разгрузочная тележка, которая обеспечивает направление ячменя или солода в соответствующие силосы. В подсилосном этаже устанавливается такое же количество конвейеров, как ив надсилосной галерее. Разница лишь в том, что производительность их должна быть не менее половины производительности верхних. Производительность конвейеров рассчитывается по формуле 2.14 (стр. Если предприятием предполагается выпуск темного или карамельного солода, то такие солода хранятся не силосным, а напольным способом в мешках. В этом случае площадь склада для хранения солода (S) определяется с учетом двухмесячного запаса по формуле = а * Q вкс /// * 2 / n, (2.41) где Q вкс /// - месячное количество отлежавшегося карамельного солода, та - коэффициент увеличения площади склада на проходы-проезды (1,2-1,3); n - напольная нагрузка на 1 м 2 площади склада (1, 2 т. Расчет оборудования отделения для замачивания ячменя В настоящее время на солодовенных заводах, в основном, применяется классическая схема производства солода, которая предусматривает мойку и замачивание очищенного и отсортированного ячменя, проращивание в барабанах или пневматических ящиках со шнековыми или ковшовыми ворошителями и сушку свежепроросшего солода на вертикальных или горизонтальных солодосушилках. Для крупных солодовенных заводов барабаны себя не оправдывают из-за больших размеров и большой удельной металлоемкости. Технологические параметры процессов мойки и замачивания ячменя приведены в таблице Таблица Технологические параметры мойки и замачивания ячменя Технологическая операция Продолжи- тельность, операции, час Температура воды, °С Вместимость аппаратам 3Солодоращение в пневматических ящиках и ящиках «передвижная грядка»: мойка и дезинфекция ячменя замачивание ячменя 48-72 12-14 12-14 2,2 м 3 на 1 т замачиваемого ячменя Солодоращение по типу «все в ящике»: мойка ячменя замачивание ячменя 42-48 12-14 Тоже Примечание. Продолжительность мойки и дезинфекции ячменя даны с учетом заполнения аппарата зерном, перемешивания зерна и спуска воды в зимнее время зерно поступает на замачивание переохлажденным, поэтому мойку следует проводить при температуре С или следует предусматривать накопительные бункера. Аппараты для замачивания ячменя рассчитываются по объему замачиваемого ячменя. Согласно нормам технологического проектирования на 1 т замачиваемого ячменя требуется 2,2 м 3 аппарата для замачивания, тогда полный объем аппаратов для замачивания (за) определяется по формуле: V з.а = 2,2 * Q з.я /// * n, (2.42) где n - число суток замачивания (выбирается в зависимости от принятого режима по табл. Количество аппаратов для замачивания (N) рассчитывается по формуле = за где за- объем аппарата для замачиваниям по табл. Обычно объем аппаратов для замачивания подбирают таким образом, чтобы количество их было равно числу солодорастильных ящиков или было больше в 2 раза (для удобства заполнения солодорастильного ящика из одного в один или из двух в один). Таблица Техническая характеристика типовых замочных чанов Вмести- мость, м 3 Кол-во загружаемого зерна, т Габаритные размеры, мм Масса аппарата, т диаметр высота цилиндр. части высота конич. части пустого с зерном и водой 7,0 3340 1250 1270 2,0 18,4 26 12,0 3400 2300 1800 3,1 29,0 30 13,5 3500 2550 1740 3,36 33,4 35 14,75 4500 1405 2330 3,36 40,2 37 15,3 4500 1505 2330 3,45 41,3 52 24,0 4500 2500 2250 5,6 прямоугольный аппарат длина ширина высота масса двух масса трех 38,0 6206 4416 6780 12,14 Прямоугольные аппараты позволяют использовать производственные площади с наибольшей эффективностью. Они обычно устанавливаются блоками поили замочных аппаратов. При использовании воздушно-водяного замачивания отдельно аппараты для мойки не рассчитывают, т.к. зерно хорошо промывается при смене воды. Аппараты для мойки зерна рассчитываются в том случае, если используется воздушно-оросительное или оросительное замачивание. В этом случае расчет производится также, как для замочных аппаратов, по формулам 2.42-2.43, но учитывается продолжительность мойки, которая принимается согласно данным таблицы Для повышения температуры поступающего переохлажденного ячменя в зимнее время рекомендуется предусматривать накопительные бункера (V), которые рассчитываются на суточный запас ячменя по формуле = 1,1 * я где я- суточное количество отсортированного ячменям по табл. 1.4, стр. 19); 1,1 - коэффициент, учитывающий степень запаса бункера. Для регулирования температуры воды, подаваемой на мойку и замачивание ячменя, следует устанавливать теплообменник. Обычно вода для мойки и замачивания нагревается только в летнее время. Необходимая площадь поверхности теплообмена (F) рассчитывается по формуле F = Q / (k * Δt ср. * где Q - количество отводимого тепла в час, кДж - коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 ·К), k = 1163; Δt ср. - разность температур, °С. Разность температур определяется по формуле Δt ср = (Δt 1 – Δt 2 ) / 2lg (Δt 1 / Δt 2 ). (2.46) Δt 1 и определяются по формулам Δt 1 = t н t к Δt 2 = t к t н / , (2.48) где t ник- начальная и конечная температура охлаждаемой воды, Сник- начальная и конечная температура теплоносителя, ° С. Количество отводимого в час тепла (Q, кДж) определяется по формуле (при мойке ячменя в течение 6-ти часов = (я я 6) * 10 3 * (t н t к) * k пс в (2.49) Количество отводимого в час тепла при замачивании ячменя определяется по формуле = (я W уд. / 24) * 10 3 * (t н t к) * k пс в , (2.50) где я- суточный расход очищенного ячменя, т (по табл. 1.4, стр. 19); W уд - норма расхода воды на 1 т замачиваемого ячменям 3(Wуд. 2 м п- коэффициент потерь тепла в окружающую среду (k пс в- удельная теплоемкость воды, св кДж/(кг·К). Вместимость бункерам) для сплава определяется из расчета трехсуточного хранения и коэффициента запаса по формуле 52 V = 1,1 * V c /// * где V c /// - суточное количество образующегося сплавам Для увеличения срока хранения сплава следует рекомендовать его высушивать. С этой целью целесообразно установить сушилку для сплава. Сплав можно сушить в камерных сушилках (КС-2М), паровых ленточных сушилках конвейерного типа СПК-4Г, в сушилках с виброкипящим слоем (А1-ФМУ), паровых шнековых (ДСШ). Сушилка подбирается почасовой производительности (по количеству образующегося при замачивании сплава) по таблице Для перекачивания замоченного ячменя на солодоращение необходимо подобрать насос. Его производительность должна быть такой, чтобы перекачивание продолжалось не более го часа при соотношении смеси зерна с водой по объему. Производительность насоса (нм час) определяется по формуле: Q н = k * я 3 / где k - коэффициент увеличения объема ячменя (при перекачивании вымытого ячменя k = 1,15, а замоченного ячменя k = Таблица Техническая характеристика сушилок для сплава Показатели КС-2М ДСШ СПК-4Г-15 А1-ФМУ Производительность, кг/час 83 220 60 Расход теплоносителя, кг/час 17 500 (воздух) 60 (пар) 75 (пар) 200 (пар) Мощность электродвигателя, кВт 1,1 1,5 Габаритные размеры, мм 2280х3764 х2940 3142х920 х2510 7600х2400 х3100 2565х2090 х3200 Масса, кг 1520 3173 Насос для перекачивания зерна подбирается по рассчитанной производительности по таблице Таблица Характеристика фекальных насосов Показатели СД 6/10 (ФГ-14,5/10) СД 32/40 (ФГ-29/40) СД 25/14 (ФГ-25,5/14,5) Производительность, м 3 /час 8,5-16-21 17-32-42 14-25-36 Окончание табл. Напор, м 46,5-40-34 Мощность электродвигателя, кВт 10 Масса, кг 210 Таблица Характеристика сборников для приготовления дезинфицирующих растворов Вместимость, л Частота вращения мешалки, об/мин Мощность электродвигателя, кВт Габаритные размеры, мм Масса, кг длина высота 50 0,4-0,6 736 1560 137 100 50 0,4-0,6 844 1705 209 150 50 0,4-0,6 1080 1900 289 200 50-70 1,7 900 2050 441 500 48 1,7 1160 2400 808 1000 48 1,7 1370 2500 950 1500 48 1,7 1480 2950 1002 2000 48 2,7 1640 3200 Для дезинфекции ячменя используют дезинфицирующие растворы. Их готовят в емкостях согласно нормам расхода (стр. 20). Растворы готовят ежедневно, поэтому расчеты производятся на суточный расход по количеству перерабатываемого ячменя. Хлорную известь вводят в виде водной суспензии, для чего ее разводят 1:5. Перманганат калия разводят в кратном количестве воды. Сборник должен иметь мешалку. Для возможности перемешивания объем его должен быть увеличен на 50 %. Сборники должны быть изготовлены из нержавеющей стали. Характеристика их приведена в таблице 2.25. |