Расчёт и подбор технологического оборудования для крупозавода

Методическая разработка

Чебоксары 2013 года

Зерно различных крупяных культур отличается морфологическими и анатомическими признаками, физико-химическими свойствами, что влияет на обоснование и построение производственного процесса подготовки его к шелушению. При разработке технологической схемы подготовки зерна к переработке необходимо руководствоваться Нормами технологического проектирования, Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях, использовать новейшие достижения в области крупяного производства и опыт передовых предприятий.

Схему технологического процесса производства крупы разрабатывают применительно к условиям каждого предприятия на основе рекомендаций, изложенных в Правилах отдельно по каждой культуре и виду переработки. Технологическая схема подготовки крупы к переработке разрабатывается поэтажной, при необходимости предусматривается гидротермическая обработка. Основной комплект оборудования может быть использован для очистки зерна нескольких культур.

1. 
   Расчет вместимости оперативных бункеров для зерна и продуктов его переработки
   

Бункер Вместимость

Для неочищенного зерна 24…30 работы крупяного завода

Для отволаживания пшеницы От 30 мин до 2 ч работы шелушиль

ного отделения

Над каждым пропаривателем Не менее 1,5 т

Над шелушильными машинами Не менее чем на 30 - минутную про-

изводительность машин

Над вертикальными паровыми сушилками 1…1,5 ч работы сушилки, при этом

высота слоя зерна в бункере должна

быть не менее 1 м

Для отволаживания гороха 20-30 мин работы шелушильного

отделения

Для отволаживания кукурузы 2-3 ч работы шелушильного

отделения

Выбойные бункера при:

трехсменном выбое На 2…3-часовой выход крупы

двухсменном выбое На 12 ч выхода крупы

односменном выбое На 20-часовой выход крупы

Вместимость бункеров V (м³) определяют по формуле:

Коэффициент К_и зависит от степени заполнения всего объема бункера продуктом, от высоты и сечения бункера, от угла естественного откоса продукта и других показателей. Этот коэффициент учитывает потери объема в верхней приемной части бункера, который заполняется частично, и потери в нижней его части от откосов выпускной воронки.

При отношении высоты бункера к максимальной ширине Н/В=3, принимают К_и=0,85; при Н/В=1,5 К_и=0,7; при Н/В=1 К_и=0,6.

При производстве крупы из зерна разных культур по одной комбинированной схеме вместимость бункеров должна быть рассчитана на ту культуру, у которой натура меньше, а углы уклона днищ бункеров- на культуру, имеющую угол естественного откоса больше. Задавшись размерами бункеров, можно определить их число. Бункера для неочищенного зерна чаще всего принимают по высоте в 2…3 этажа (h=9,6…14,4 м), а сечение квадратное со стороной размером 3м.

Для крупяных заводов, перерабатывающих рис, пшеницу, горох, кукурузу Кз = 1,15; просо, овес, ячмень Кз = 1,2.

, (2)

G_n – количество продукции поступающий на данный этап, %

где p – вместимость весового ковша, кг

n_вз – число взвешиваний в минуту,

Qp – расчетная производительность, т/сут

Принимая число взвешиваний для весов с вместимостью ковша 50 кг - 3, а для весов с вмести­мостью ковша 100 кг - 2, для весов с вместимостью ковша 20 кг - 3-4 в минуту.

Для риса - зерна, овса, гречихи, хлопьев паспортную вместимость ковша следует уменьшить на 25 %, т.к. ковш не вмещает указанную массу продуктов.

На автоматических весах грузоподъемностью 20, 50 и 100 кг устанавли­вают гири массой 15, 40 и 80 кг соответственно.

Для остистого зерна и хлопьев автоматические весы вместимостью ковша 20 кг не применяют.

где Q p - расчетная производительность завода, т/сут;

q_м - паспортная производительность машины, т/сут (приведена в прило­жении 1).

Число просеивающих машин для сортирования зерна и контроля зерно­вых отходов определяют с учетом площади просеивающей поверхности каж­дой машины. Просеивающую поверхность всех машин F(общ), включая ма­шины подготовительного отделения, определяют по формуле:

, (5)

где Q_з - производительность завода, т/сут;

q - нагрузка на 1 м² просеивающей поверхности, кг/сут. м² указана в приложении 4.
Затем общую величину просеивающей поверхности распределяют по ос­новным операциям технологического процесса. Площадь сит просеивающих машин дана в (приложении 5).
ПРИМЕР:

Для гречезавода Q = 100 т/сут произвести подбор просеивающих машин. Определяем общую просеивающую поверхность гречезавода по формуле (4).

100

F(oбщ) = ---------- = 166,7 м².

Распределяем общую площадь просеивающей поверхности для операций гречезавода по (приложению 4).

Для очистки зерна - 10 % от F(o6щ), что составляет 166,7 x 0,1 = 16,67 м²

Принимаем 1 рассев А1 -БРУ с просеивающей поверхностью fp = 13,5 м² и крупосортировку А1-БКГ и f = 4 м²

Для контроля отходов зерноочистительного отделения - 2 % от F(o6щ), что составляет 166,7 x 0,02 = 3,3 м²

Принимаем крупосортировку А1-БКГ, просеивающая поверхность которой равна 4,0 м².

Данные нагрузки на машину определяют по количественному балансу, удельные нагрузки (или часовые производительности) по нормам нагрузок или паспортным данным оборудования.

где n - количество единиц оборудования на данном этапе технологическо­го процесса;

G - нагрузка по отношению к первой системе технологического процесса, %;

q - производительность технологического оборудования, т/ч;

Q - производительность шелушильного отделения крупозавода, т/сут.
Если дана удельная нагрузка на единицу измерения рабочего органа обо­рудования, то формула для расчета приобретает вид:

, (7)

где q - удельная нагрузка на единицу измерения рабочего органа машины, т;

В - суммарный размер рабочего органа системы машин в единицах изме­рения.

Количество оборудования на данном этапе технологического процесса на­ходят по формуле:

где Во - размер рабочего органа машины в единицах измерения.

Если на операции работает несколько систем, то количество оборудова­ния этапа распределяют по системам в соответствии с загрузкой по балан­су.

Суммарная загрузка всех систем равна:

G = G1+G2 +…. + Gn, (9)
, (10)

где G - суммарная загрузка всех систем, %

Gn - загрузка на каждую отдельную систему по балансу, %.

Ввиду частой смены рабочих органов шелушильных машин ЗРД, ДШС, БШВ к расчетному количеству машин добавляют одну резервную.

Произвести расчет шелушителей ЗШН для крупозавода, перерабатываю­щего горох Q = 155 т/сут, если нагрузка на системы составляет G1 = 66,3 %; G2 = 53,8 %; G3 = 41,7%.

Расчет шелушителей производится по формулам (7), (8), (9)

Из (приложения 3) находим нагрузку на 1 машину ЗШН (т/сут) при перера­ботке гороха, q = 24 т/сут.

155
n = ------- = 6,4

24

G = 66,3+ 53,8+ 41,7 = 161,8%

n1 = ------------ = 2,6 - принимаем 3 машины А1-ЗШН

161,8
6,4 * 53,8
n2 = ------------ = 2,1 - принимаем 2 машины А1-ЗШН

161,8
6,4*41,7

n3 = ----------- = 1,6 - принимаем 2 машины А1-ЗШН

161,8

Произвести расчет и подбор шелушителей 2ДШС для крупозавода, пере­рабатывающего гречиху, Q= 150т/сут, если нагрузка на системы составляет G1 = 34,6 %; G2 = 22,2 %; G3 = 16,8%; G4 = 14,3 %; G5 = 11,1 %; G6 = 6,7 %.

Расчет шелушителей производим по формулам (7), (8), (9).

Из приложения 3 находим нагрузку на шелушитель 2ДШС при переработ­ке гречихи q = 0,32 т/сут на 1 см общей длины валков.

Зная, что длина валков шелушителя 2ДШС равна по технической характе­ристике 60 см. производим расчет шелушителей.

150

0,32
G = 34,6 + 22,2 + 16,8 + 14,3 + 11,1 + 6,7 = 105,7 %

468,7*34,6

В₁ = -------------- =153,42 см

105,7

153,42

60

105,7

n₂ = ------------ = 1,64 - принимаем 2 шелушителя 2ДШС-3

60

468,7*16,8

105,7 74,49

74,49

n_З = ----- = 1,24 - принимаем 2 шелушителя 2ДШС-3

468,7*14,3

В₄ = ---- = 63,4 см.

105,7
63,4

n₄ = --------- = 1,05 - принимаем 1 шелушитель 2ДШС-3

60

468,7 *11,1

105,7
49,22

n₅ =--------- = 0,82 - принимаем 1 шелушитель 2ДШС-3

60
468,7 * 6,7

В₆ =-------------- = 29,7 см.

105,7

n₆ = ------- = 0,49 - принимаем 1 шелушитель 2ДШС-3

60
ПРИМЕР:

Произвести расчет и подбор шелушителей ЗРД для рисозавода Q = 150 т/сут. Расчет шелушителей ведется по формулам (6), (7). Приняв величину

L =------------- = 107,1 см.

1,4 * 100

L 107,1
n = ------- = ----- = 2,67 - принимаем З шелушителя ЗРД.

Lo 40
ПРИМЕР:

Произвести расчет и подбор просеивающей поверхности для просозавода О=150т/сут.

Расчет просеивающей поверхности крупозавода производится по форму­лам (6), (7). Зная удельную нагрузку на просеивающую поверхность крупоза­вода (т/сут) и ее распределение по этапам технологического процесса (%) – (приложение 4), а также площадь сит просеивающих машин (м²) (приложе­ние 5).

Q *100 150

F(общ) = ----------- = --------- = 42,85 м²

g * 100 3,5

-для очистки зерна принимают 45 % от F общ, что составляет 42,85 * 0,45= 19,2 м²

19,2

13,5
просеивающая поверхность которых равна 13,5 м²

-для контроля отходов зерноочистительного отделения принимают 10 % от F(oбщ), что составляет 42,85 * 0,1 = 4,28 м²

4,28

4,0

- для сортирования и контроля крупы принимают 20 % от Р(общ), что со­

8,56

13,5

10,7
n = -- = 0,8 - принимаем 1 рассев А1-БРУ.

13,5

13,5 ПРИМЕР:

Произвести расчет падди-машин для рисозавода Q = 150 т/сут, если на­грузка на системы составляет G1 = 62,6%, G2 = 33,4%.

Расчет падди-машин производим по формулам (6), (7), (9), зная нагрузку на 1 канал падди-машин при переработке риса (приложение 3) и техническую характеристику падди-машин (ТА-1х10, ТА-Зх10, ТА-Зх13, ТА-Зх26, цифры означают: 1-я количество этажей столов, 2-я количество каналов в каждом столе).

150

0,9

166,7 * 62,6

n1к = ------------------ =108,7

96,0

n1 = ----- = 1,4 - принимаем 2 машины ТА-Зх26 с общим числом каналов n = 78

n

166,7*33,4

96,0

n2 = -- = 0,74 - принимаем 1 машину ТА-Зх26

Машины	Коэффициент производительности при переработке
	проса	гречихи	овса	риса	ячменя	пшеницы	гороха	кукурузы
Ситовоздушные сепараторы Триеры для отбора примесей: коротких длинных Камнеотборники Воздушные сепараторы	1,0 1,0 1,0 1,0 1,0	0,75 — — 0,50 1,0	0,70 0,70— 0,45 1,0	0,70 0,70— 0,45 1,0	0,80 0,70 — — 1,0	0,80 0,90 0,90 0,50 1,0	1,05 — — — 1,0	1,0 — — 1,0 1,0

1.Неретина В.М. Курсовое и дипломное проектирование по мукомольно-крупяному производству. – М. : Колос, 1984.