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.
|
|
РАСЧЕТ И ПОДБОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ На основании проведенного продуктового расчета производится расчет и подбор основного технологического оборудования. Для расчета используются следующие исходные данные. Ячмень на завод доставляется в течение 120-ти дней железнодорожным транспортом. Количество поступающего сырого ячменя, подлежащего сушке, составляет 25 %. Хранение зерна предусматривается в силосах. Способ замачивания - воздушно-водяной. Проращивание зерна осуществляется в солодовне передвижная грядка, сушка - в сушилке ЛСХА. Расчет приемного устройства для ячменя Максимальное суточное поступление ячменя железнодорожным транспортом определяется по формуле 2.1 (стр. 27): Р с = Р г * 2,5 / 120 = 14225 * 2,5 / 120 = 296,35 т. Суточное поступление вагонов определяется по формуле 2.2 (стр. в Р с / 55 = 296,35 / 55 = 5,4 = 5 вагонов. Время разгрузки одного вагона определяется согласно формулы 2.3 (стр. 27): τ = (40 + 15) * в 60 = 55 * 5 / 60 = 4,5 часа. Так как время разгрузки одного вагона составляет 4,5 часа, то для приемки зерна принимается приемное устройство на один вагон вместимостью 55 т. Для взвешивания поступившего ячменя используются вагонные весы рС- 150Ц13В с пределом взвешивания от 50 до 150 т. Ячмень из вагонов в приемные устройства разгружается с помощью ваго- норазгрузчика ВГК (табл. 2.1, стр. 28-29). Количество ячменя, подлежащего сушке, определяется по формуле стр. Р Р с * 0,25 = 296,35 * 0,25 = 74 т. Количество ячменя после подсушивания составляет (по формуле 2.8, стр. 30): 15 100 18 100 / 3 3 Р Р = 74 * 1,093 = 80,88 т. Производительность подъемных норий определяется по формуле стр. н (Р с + Р) * 0,75 / 24 * 0,63 = (296,35 + 80,88) * 0,75 / 24 * 0,6 = 19,6 т. Для подъема зерна принимаем 2 нории НЦГ производительностью 10 т каждая (табл. 2.4, стр. Потребная мощность электродвигателя определяется по формуле стр. 32): N = н * Н = 10*30/367*0,7 = 1,17 кВт. Для подсушивания влажного зерна необходимо подобрать сушилку. Производительность ее определяется по формуле 2.12 (стр. суш Р = 80,88/24 = 3,37 т/час. По таблице 2.6 (стр. 33) подбираем сушилку ЗСПЖ-8 производительностью т/час. Расчет надсушильных и подсушильных бункеров проводится по формуле (стр. б суш = 3*3,37/0,63 = 16 м 3 Бункера выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 3 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 3* ( 2 /2 )*tg45 0 = 3*0,71*1 = 2,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 16/3 2 -1/3*2,1 = 1,1 м. Подбираем 2 бункера вместимостью по 16 м 3 каждый квадратного сечения шириной 3 м, высота цилиндрической части 2,1 м, конической - 1,1 м. Производительность сепаратора первичной очистки определяется по формуле 2.22 (стр. 38): с Р с /24*0,8 = 296,35/24*0,8 = 15,4 т/час. По таблице 2.11 (стр. 38-39) выбираем сепаратор для первичной очистки марки ЗСМ-20 производительностью 16,6 т/час. Для бесперебойной работы сепаратора следует установить 2 бункера: надсепараторный и подсепараторный. Вместимость каждого бункера определяется по формуле 2.23 (стр. б с = 15,4/2*0,63 = 12,25 м 3 Бункера выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 3 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 3* ( 2 /2 )*tg45° = 3*0,71*1 = 2,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 12,25/3 2 -1/3*2,1 = 0,7 м. Подбираем 2 бункера вместимостью по 12,25 м 3 каждый квадратного сечения шириной 3 м, высота цилиндрической части 2,1 м, конической - 0,7 м. Производительность сепаратора вторичной очистки определяется по формуле (стр. 40) с учетом отделения 1,6 % примесей при первичной очистке: Q с 2 = Q тя /// - Q зп п = (43,101 – 4,96)/16*0,7 = 3,4 т/час. По таблице 2.11 (стр. 38-39) выбираем сепаратор для вторичной очистки ячменя марки ЗСМ-5 производительностью 4,1 т/час. Для бесперебойной работы сепаратора следует установить 2 бункера: надсепараторный и подсепараторный. Вместимость каждого бункера определяется по формуле 2.23 (стр. б с = 3,4/2*0,63 = 2,7 м 3 Бункера выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 1,5 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 1,5* ( 2 /2 )*tg45° = 1,5*0,71*1 = 1,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 2,7/1,5 2 -1/3*1,1 = 0,83 м Подбираем 2 бункера вместимостью по 2,7 м 3 каждый квадратного сечения шириной 1 м, высота цилиндрической части 1,1 м, конической - 0,83 м. Производительность магнитного сепаратора определяется также, как воздушно-ситового, и равна 15,4 т/час. По таблице 2.15 (стр. 41) подбираем электромагнитный сепаратор марки ДЭС производительности 20 т/час. Для бесперебойной работы сепаратора следует установить 2 бункера: надсепараторный и подсепараторный. Вместимость каждого бункера определяется по формуле 2.23 (стр. б с = 15,4/2*0,63 = 12,25 м 3 Бункера выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 3 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 3* ( 2 /2 )*tg45° = 3*0,71*1 = 2,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 12,25/3 2 -1/3*2,1 = 0,7 м. Подбираем 2 бункера вместимостью по 12,25 м 3 каждый квадратного сечения шириной 3 м, высота цилиндрической части 2,1 м, конической - 0,7 м. Производительность триера определяется также, как сепаратора вторичной очистки, за вычетом отходов, образующихся при вторичной очистке: Q тр = Q тя /// - Q зп п- Q зп в = (43,101 – 4,96 – 1,08)/16*0,7 = 3,3 т/час. По таблице 2.17 (стр. 42) подбираем цилиндрический триер производительностью т/час. Для бесперебойной работы триера следует установить 2 бункера над триером и под триером. Вместимость каждого бункера определяется по формуле (стр. б Q тр /2*0,63 = 3,3/2*0,63 = 2,62 м 3 Бункера выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 1,5 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 1,5* ( 2 /2 )*tg45 0 = 1,5*0,71*1 = 1,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3*h = 2,62/1,5 2 -1/3*1,1 = 0,8 м Подбираем 2 бункера вместимостью по 2,62 м 3 каждый квадратного сечения шириной 1,5 м, высота цилиндрической части 1,1 м, конической - 0,8 м. По производительности триера подбираем по таблице 2.18 (стр. 43) рассев А1-БРУ производительностью 5,2-16 т/час. Для взвешивания ячменя дои после очистки устанавливаются автоматические весы, которые подбираются по таблице 2.3 (стр. 31). Подбираем весы марки Д с пределом взвешивания от 60 до 100 кг производительностью от 7,99 до 23,98 т/час. Эти весы устанавливаются дои после первичной очистки. После вторичной очистки устанавливаются весы Д с пределом взвешивания кг производительностью от 1,5 до 6 т/час. Для отсортированного ячменя устанавливаются бункера. Объем бункера для ячменя 1 сорта определяется по формуле 2.26 (стр. 44): V 1c = (Q я /// *0,8*1,2)/ρ cя = 37,875*0,8*1,2/0,65 = 55,94 м 3 Бункер для ячменя го сорта выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 4 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 4* ( 2 /2 )*tg45 0 = 4*0,71*1 = 2,84 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 55,94/4 2 -1/3*2,84 = 2,55 м. Подбираем бункер вместимостью по 55,94 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 2,84 м, конической 2,55 м. Объем бункера для го сорта определяется по формуле 2.27 (стр. 44): V 2c = (Q я /// *0,2*1,2)/ρ cя = (37,875*0,2*1,2)/0,65 = 14 м 3 Бункер для ячменя го сорта выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 3 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 3* ( 2 /2 )*tg45 0 = 3*0,71*1 = 2,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 14/3 2 -1/3*2,1 = 0,87 м. Подбираем бункер вместимостью по 14 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 2,1 м, конической - 0,87 м. Вместимость бункера для ячменя го сорта определяется по формуле (стр. 44): 100 V 3c = (Q я3с *10*1,2)/ρ я3с = (2,66*10*1,2)/0,52 = 61,4 м 3 Бункер для ячменя го сорта выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 4 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 4* ( 2 /2 )*tg45° = 4*0,71*1 = 2,84 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 61,4/4 2 -1/3*2,84 = 2,89 м. Подбираем бункер вместимостью по 61,4 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 2,84 м, конической - 2,89 м. Вместимость бункера для сорных отходов определяется по формуле стр. о (Q сп /// *2*1,1)/ρ сп = (4,78*2*1,1)/0,40 = 26,3 м 3 Бункер для сорных отходов выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 3 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 3* ( 2 /2 )*tg60° = 3*0,71*1,732 = 3,7 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 26,3/3 2 -1/3*3,7 = 1,7 м. Подбираем бункер вместимостью 26,3 м 3 квадратного сечения шириной 3 м, высота цилиндрической части 3,7 м, конической 1,7 м. Вместимость бункера для зерновых отходов определяется по формуле (стр. 40): V зо = (Q зп /// *5*1,1)/ρ зп = (6,04*5*1,1)/0,5 = 66,4 м 3 Бункер для зерновых отходов выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 4 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 4* ( 2 /2 )*tg50° = 4*0,71*1,19 = 3,4 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 66,4/4 2 -1/3*3,4 = 3 м Подбираем бункер вместимостью по 66,4 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 3,4 м, конической - 3 м. Расчет вместимости зернохранилища Объем ячменя, поступающего на хранение после первичной очистки, определяется по формуле 2.37 (стр. 47): я тя Q Vя * 11 8 * 984 , 0 * // = 63 , 0 * 11 8 * 984 , 0 * 14225 16158,6 м 3 Объем солода, поступающий на хранение в силосы, определяется по формуле 2.38 (стр. 47): 51 , 0 * 11 2 * 10000 * 11 2 * // с вс Q Vс 3565,1 м 3 Количество силосов для хранения ячменя определяется по формуле стр. я я = 16158,6/250,8 = 65 шт. Количество силосов для хранения солода определяется по формуле стр. с с = 3565,1/250,8 = 14 шт. По таблице 2.20 (стр. 48) подбираем 2 силосных корпуса конструкции СКР-3х3 с общим количеством силосов 80 шт. Расчет оборудования для замачивания ячменя Полный объем аппаратов для замачивания определяется по формуле стр. за 2,2*Q з.я. /// *n = 2,2*56,22*3 = 371,05 м 3 По таблице 2.22 (стр. 50) выбираем прямоугольный аппарат для замачивания зерна вместимостью 84 м. Тогда для замачивания необходимо = 371,05/84 = 4,4 = 5 аппаратов. Для повышения температуры поступающего ячменя в зимний период следует предусмотреть накопительный бункер, вместимость которого определяется по формуле 2.44 (стр. 50): V = ям Бункер для ячменя выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 4 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 4* ( 2 /2 )*tg45° = 4*0,71*1 = 2,84 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 64,08/4 2 -1/3*2,84 = 3,1 м. Подбираем бункер вместимостью по 64,08 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 2,84 м, конической - 3,1 м. Для регулирования температуры воды, подаваемой на мойку и замачивание, устанавливается теплообменник. Теплообменник для подогрева воды на мойку зерна не рассчитывается, поскольку при использовании воздушно- водяного замачивания мойка отдельно может не проводиться, она совмещается с замачиванием, т.к. при многократной смене воды (вовремя водяных пауз) зерно хорошо промывается. Теплообменник подбирается только для воды, идущей на замачивание. Количество отводимого в час тепла при замачивании ячменя определяется по формуле 2.50 (стр. 51). Q = (Q я /// *W уд. /24)* 10 3 *(t н t к пс в (37,9*2/24)*10 3 *(22-14)*1,05*4,1868 = 111075,8 кДж. Поверхность теплообменника определяется по формуле 2.45 (стр. 51): F = Q/(k*Δt ср. *3,6) = 111075,8/(1163*10*3,6) = 2,65 м 2 Принимаем к установке теплообменник с площадью поверхности охлаждения мс длиной труб 1000 мм, диаметр кожуха 273 мм. Вместимость бункера для сплава определяется по формуле 2.51 (стр. 52): V = с = 1,1*0,92*3 = 3,04 м 3 Бункер для сплава выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 1,5 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 1,5* ( 2 /2 )*tg45 0 = 1,5*0,71*1 = 1,1 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 3,04/1,5 2 -1/3*1,1 = 1,32 м Подбираем бункер для сплава вместимостью по 3,04 м 3 квадратного сечения шириной 1,5 м, высота цилиндрической части 1,1 м, конической - 1,32 м. Для увеличения срока хранения сплава по таблице 2.23 (стр. 52) подбираем сушилку. Количество образующегося сплава - 57,5 кг/час. Подбираем сушилку СПК-4Г-15 производительностью 60 кг/час. Для перекачивания замоченного ячменя на проращивание подбирается насос. Производительность насоса определяется по формуле 2.52 (стр. н я = 1,5 * 58,25*3/24 = 10,92 м 3 /час. По таблице 2.24 (стр. 52-53) подбираем фекальный насос СД 6/10 производительностью м 3 /час. Для приготовления дезинфицирующего раствора необходимо подобрать емкость. Ее рассчитывают на суточный запас по количеству замачиваемого ячменя. Перманганат калия разводят в кратном количестве воды. Общий объем сборника равен *20 * 2)/650 = 0,11 м 3 По таблице 2.25 (стр. 53) подбираем сборник с мешалкой для приготовления дезинфицирующих растворов вместимостью 100 дм 3 Расчет оборудования солодорастильного отделения Общую площадь пневматического ящика определяем по формуле стр. язям 2По таблице 2.26 (стр. 54) подбираем ворошитель ВВК-4,5-120-250. Ширина ящика для него 4,5 м, длина перебросам, число перебросов в сутки - Длину ящика определяем по формуле 2.55 (стр. 54): L = τ*n*l = 7*2*2,5 = 35 м. Площадь одного ящика определяется по формуле 2.54 (стр. 54): S = L*b = 35 * 4,5 = 157,5 м 2 Количество солодорастильных ящиков равно = 695,6/157,5 = 4,5 = 5 шт. Количество солодорастильных ящиков равно количеству аппаратов для замачивания. Это облегчает обслуживание, так как из одного замочного аппарата происходит загрузка одного ящика Для сушки свежепроросшего солода необходимо подобрать сушилку типа ЛСХА. Производительность сушилки определяется по формуле 2.71 (стр. 60): G = 7,96*V/τ = 7,96 * 12,9*2/16 = 12,8 т/сут. Согласно продуктовому расчету, количество высушенного солода в сутки составляет 29,66 т. Подбираем по таблице 2.34 (стр. 61-62) две сушилки ЛСХА- 10 производительностью по сухому солоду 440 кг/час. Перегрузка оборудования составляет 13 %, что является допустимым. Производительность нории для подъема свежевысушенного солода на сушку определяется по формуле 2.72 (стр. н V сс /// *0,68/22 = 58,18*0,68/22 = 19,8 т/час. По таблице 2.4 (стр. 31) подбираем норию типа НЦГ производительностью т/час. Для свежевысушенного солода необходимо рассчитать бункер. Вместимость бункера определяется по формуле 2.73 (стр. 62): V б.с = (V сс /// *2/3)*1,1 = (58,18*2/3)*1,1 = 42,67 м 3 Бункер для свежевысушенного солода выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 4 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 4* ( 2 /2 )*tg45° = 4*0,71*1 = 2,84 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 42,67/4 2 -1/3*2,84 = 1,72 м. Подбираем бункер вместимостью по 42,67 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 2,84 м, конической - 1,72 м. Для отделения солода отростков следует подобрать росткоотбойную машину. Количество росткоотбойных машин определяется по формуле 2.74 (стр. 63): N = 0,96*Q сс // /(330*16*Q) = 0,96*9790/(330*16*2) = По таблице 2.36 (стр. 64) подбираем росткоотбойную машину РО производительностью т/час. Для хранения ростков необходимо рассчитать бункер. Объем бункера определяется по формуле 2.75 (стр. р (Q р /// *5*1,2)/ρ р = (1,45*5*1,2)/0,33 = 26,4 м Бункер для ростков выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 3 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 3* ( 2 /2 )*tg60 0 = 3*0,71*1,732 = 3,7 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 26,4/3 2 -1/3*3,7 = 1,7 м. Подбираем бункер вместимостью 26,4 м 3 квадратного сечения шириной 3 м, высота цилиндрической части 3,7 м, конической 1,7 м. Вместимость бункера для солода определяется по формуле 2.76 (стр. 64): V c = V cc /// *1,1 = 58,18*1,1 = 64 м 3 Бункер для солода выбираем с пирамидальным днищем квадратного сечения. Сторона квадрата - а = 4 м. Высота цилиндрической части (h) рассчитывается по формуле 2.36 (стр. 45): h = a( 2 /2 )*tgα = 4* ( 2 /2 )*tg45 0 = 4*0,71*1 = 2,84 м. Высота конической части (H) рассчитывается исходя из формулы стр. 45): H = V/a 2 -1/3h = 64/4 2 -1/3*2,84 = 3,1 м. Подбираем бункер вместимостью по 64 м 3 квадратного сечения шириной м, высота цилиндрической части 2,84 м, конической - 3,1 м = G вл. *(w вл. – w с – w с) = 52116*(42-3)/(100-3) = 2095,9 кг. |