Технічне обслуговування та налагодження зерносушильного обладнання у вп нубіп україни «агрономічна дослідна станція», С. Пшеничне, васильківського району київської області



Сторінка5/9
Дата конвертації16.04.2016
Розмір1.52 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

2.3. Номограма для визначення коефіцієнта циркуляції зерна

При нерівномірному русі зерно може недостатньо охолоджуватися. Для ліквідації цього один раз на добу очищують шахти і систематично стежать за роботою випускного механізму. Його регулюють при зміненні засміченості зерна або продуктивності зерносушарні. Значення коефіцієнта циркуляції N для цього типа сушарок в залежності від температури і вологості зерна на виході із рециркуляційної камери визначають по номограмі (рис. 2.2 ) або за формулою


N = AKк ,

де – відповідно початкова і кінцева (після зони рециркуляції) вологість у розрахунку на масу сухої речовини зерна, %;  - гранично допустима температура нагріву зерна, °С; А – величина, яка залежить від типу зерносушарні.



c:\users\денисенко\appdata\local\microsoft\windows\temporary internet files\content.word\image.jpg
Рис. 2.2. Номограма для визначення коефіцієнта циркуляції зерна

Отримати статичні характеристики процесу послідовного подрібнення дуже важко. Це обумовлено тим, що зміна величини певної характеристики одної технологічної системи відображається на всіх наступних системах. Наприклад, зміна вологості, витрат або іншої характеристики зерна, поступаючої на першу драну систему, призводить до зміни вихідних характеристик не тільки першої, але і всіх наступних технологічних систем. Тому при постановці завдання виявлення дії якого - небудь фактору на вихідні характеристики припадає велика кількості дослідів. Крім того, отримані достовірні дані на лабораторному млині не можуть бути реалізовані (не відтворені) у виробничих умовах, тому що дотримання всіх умов експерименту в межах, що допускають задану точність, принципово неможливо.

Це зв’язано з тим, що у виробничих умовах не дотримуються ні сталі властивості зерна, ні характеристики робочих органів. Всі дослідження, що проводяться на лабораторних млинах, лише звужують межі пошуку прийнятних або оптимальних технологічних режимів у виробничих умовах.

2.4 Вибір основних вузлів зерносушарок

Сушильна шахта. Рівномірність нагрівання і сушіння зерна залежить від характеру його руху. Він обумовлений величиною шляху зерна та внутрішньою будовою шахти. В зерносушарках, де шлях зерна в сушильній камері невеликий (1000…2000 мм), воно рухається зверху вниз зі швидкістю 0,5…1 мм/с. Збільшення швидкості руху до 5…8 мм/с покращує якість сушіння зерна з високою вологістю. Для цього сушильну шахту подовжують по висоті. Довжина і ширина звично залежить від розмірів випускних пристроїв. При проектуванні нових зерносушарок сушильні шахти вибирають з можливо меншою довжиною короба. Це забезпечує підвід до зерна великої кількості агенту сушіння і повітря.

Форма коробів, які встановлюють в сушильній шахті повинна забезпечувати:

хорошу обтічність їх зерновим потоком;

мінімальну площу контактування зерна з металевою поверхнею;

оптимальну площу поперечного перетину без побоювання винесення зерна з шахти;

найбільшу відкриту робочу поверхню зерна для входу газів;

рівномірний розподіл агента сушки по довжині короба;

мінімальний об’єм, займаний коробками в шахті;

мінімальні втрати місткості шахти під коробами.

Проходи для зерна між коробами, між коробами і боковими стінками шахти повинні складати не менше 100 мм.

У зерносушарках, які обладнанні жалюзійними вікнами для виходу відпрацьованих газів, передбачають їх захист від вітру щитами. Останні встановлюють паралельно стіні будівлі. Конструкція напірної камери повинне забезпечувати рівномірний підведення агента сушки до коробів.



Камера нагріву рециркуляційних зерносушарок. Основна функція цих камер – забезпечення максимально можливого тепло волого обміну між агентом сушки і зерном. Процес організують так, щоб температура відпрацьованого агента сушки перевищувала температуру нагріву зерна не більш чим на 10°С.

Для попередження віднесення зерна з камери нагріву швидкість потоку агента сушки не повинна перевищувати швидкість витання зерна. У той же час вона повинна забезпечувати високу технологічну ефективність очищення зерна від легких домішок і попереджувати засмічені камери солом’яними домішками (уникнення пожеж).

Гальмівні елементи камери нагріву рекомендують встановлювати за схемою, яка забезпечує рівномірність швидкості газового потоку по вертикальному і горизонтальному перетину камери, що запобігає пульсуючому руху шару зерна. Інакше зерновий потік не буде розбризкуватися і перемішуватися в достатній мірі. Проходи для зерна між гальмівними елементами повинні складати не менш 100 мм.

У камері нагріву пред'являють наступні вимоги: можливість нагріву (до доступної температури) зерна різних культур; забезпечення самоочищення, або швидкого обслуговування; герметичність (не допускати підсосу атмосферного повітря, так як це призводить до зниження тепло волого об’ємних характеристик); переважна подача зерна в рециркуляційну шахту (для цього вона повинна встановлюватися зміщеною у бік останньої).

У містах кріплення дифузора в нижньої частини камери нагріву встановлюють жалюзійну решітку з пластинами, які перекривають друг друга (щоб зерно не попадало в дифузор і не спалахувало там). З тією ж метою конфузом у верхній частині камери нагріву розташовують похило вгору, щоб уникнути попадання в нього зерна.

Над сушильний бункер. Висоту його в шахтних зерносушарках вибирають, виходячи з умов попередження можливості витікання агенту сушіння. Для цього мінімальна товщина шару зерна біля стін бункеру повинна бути не менше 500 мм. Конструкція над сушильного бункеру рециркуляційних зерносушарок типів РД, У2 – У3Б повинна повністю виключати можливість підсмоктування в камеру нагрівання повітря через лазові люки і завантажувальні пристрої. Для цього необхідно наявність певного шару зерна (не менше 500 мм), який перешкоджає підсмоктування атмосферного повітря.

Це забезпечує, подаючи зерно до рівня, за якого частина його пересипається крізь прорізі зливних само потокових труб в оперативний бункер або в камеру нагрівання. Зливні само потокові труби обов’язково обладнують проти відсмоктувальними клапанами.



Бункер тепло волого обміну. Від місткості цього бункеру залежить час перебування в ньому зерна, а відповідно, тривалість і ефективність тепло волого обміну між рециркулюючим і знову поступаючим зерном. Для необхідного обміну вологи підтримують заданий рівень зерна. Для цього, а також для того, щоби попередити поступлення зерна щільним потоком в камеру нагрівання, в бункері тепло волого обміну встановлюють три датчика рівня зерна. Верхній «аварійний» датчик попереджує поступлення зерна щільним потоком в камеру нагрівання. Перезавантаження бункеру зерном супроводжують звукова та світлова сигналізація. Датчик розташований в зоні дії високих температур, тому його встановлюють на відстані не менше 600 мм від нижньої кромки камери нагрівання і на 200 мм вище нижньої кромки зливної само потокової труби. Середній «робочий» датчик підтримує заданий рівень зерна.

Його встановлюють на 500…600 мм нижче «аварійного». Робочий датчик рекомендують блокувати електрозадвіжка випускання сухого зерна з шахти кінцевого охолодження. Це дозволяє автоматично підтримувати рівень зерна. Третій датчик контролює випорожнення бункера тепло волого обміну. Його встановлюють в нижній частині бункера над шахтою проміжного охолодження. В двоконтурних зерносушарках наявність таких датчиків не обов’язкове. Для попередження утворення застійних зон зерна та його пошкодження, розміри горизонтального перерізу бункеру тепловологообміну повинні відповідати розмірам перерізу шахт рециркуляційного сушіння проміжного та кінцевого охолодження. Необхідно, щоби лазовий люк бункера був загерметизований і легко та швидко відчинявся.



Завантажувальні і випускні пристрої. В сушильну камеру зерно завантажують так, щоби воно менше всього сортирувалося. Тому для завантаження над сушильних бункерів шахтних зерносушарок доцільно використовувати декілька само токових труб (дві або чотири) або виготовляти над сушильний бункер пірамідальної форми. Тому зерно в букер подають крізь вершину піраміди по одній само потоковій трубі. Щоби попередити пошкодження норії (у випадку перевантаження бункеру над сушаркою), надлишок зерна можливо випустити крізь зливну само потокову трубу, зв’язану з бункером сирого зерна. Випускні пристрої зерносушарок виготовляють так, щоби мінімальний зазор для зерна між випускними лотками складав не менше 100 мм. Причому випускні пристрої повинні забезпечувати можливість регулювання випускання зерна по перерізу шахти. Їх доцільно блокувати з засувкою, яка регулює поступлення зерна.

Шахта охолодження. В сушильних шахтах і шахтах охолодження відбуваються неоднакові процеси, і відповідно, конструкції їх різні. В шахті охолодження передбачають: односторонній спосіб продування охолоджуючого шару зерна та його безперервне випускання, що сприяє збільшенню поверхні тепло волого обміну з повітрям; рівномірне підведення необхідної кількості повітря до охолоджуючих шарів зерна по всьому перерізу. При подаванні на сушіння зерна низької вихідної вологості (менше 20%) тривалість перебування його в шахті охолодження скорочується. Тому, щоби досягти потрібного ступеню охолодження, конструкція повинна забезпечувати можливість збільшення швидкості повітряного потоку у шарі зерна.

Топки. Основна вимога, що пред’являється до топок, які працюють на рідкому або газоподібному пальному, полягає в тому, щоби пальне в них повністю згоряло (без виділення сажі та інших речовин, здатних засмічити зерно). Задовільних результатів досягають, якщо на одиницю об’єму топочного простору при спалюванні рідкого пального виділяється потрібна кількість тепла. При переведенні топок з твердого пального на рідке необхідно пам’ятати, що в останньому випадку швидко перегорають перекриття і фронтальні стінки. Топки для спалювання рідкого пального обов’язково облаштовують форкамерою, яка розпилює пальне у вигляді туману та забезпечує повне його згорання.

2.5. Системний підхід до дослідження процесів зберігання і переробки зерна

Найбільш ефективні методи вдосконалення можуть розроблені на основі комплексного, або системного підходу, ціль якого – отримання найбільшого економічного ефекту. Системний підхід до вдосконалення процесів зберігання і переробки зерна повинен передбачати використання всіх передових досягнень теорії і практики для підвищення ефективності виробництва, покращення якості зерна і продуктів його переробки. На основі системного підходу можливо рекомендувати наступну методику отримання кількісних оцінок при аналізі і синтезі процесів зберігання і переробки зерна:

Чітко дотримуватися основного алгоритму дослідження операції (ставити завдання удосконалення та вибирати кількісну оцінку рішення, аналізувати фактори, що впливають на вирішення задачі, вибирати змінні системи, моделі та коригувати її, отримувати та використовувати результати дослідження)

Розподіляти технологічні процеси на рівні і елементи моделювання (зерно або частка продукту – шар або елементарний потік – машина або апарат – технологічна дільниця – технологічний процес)

Вибирати в якості об’єкту дослідження головна ланка (дільниця, етап), що забезпечує рішення задачі, а також усування перешкод, найбільш слабких ланок, що перешкоджають виконувати завдання;

Вибирати найбільш доцільні шляхи рішення задачі удосконалення технологічного процесу (розкриття механізму явища – розробка вдосконаленого технологічного процесу – вибір та модернізація обладнання)

Вибирати найбільш доцільні моделі процесу – натурна (виробничий досвід), фізична (лабораторна установка), математична та інші

Пошук та виявлення різних однорідних характеристик технологічних процесів, що дозволяє спростити та уніфікувати рішення різних задач удосконалення

Відповідно до процесів зберігання і переробки зерна такими загальними властивостями або характеристиками можуть бути структура, форма математичного опису, метод оптимізації, метод вимірювання або прорахування параметрів. Кожний типовий процес хімічної технології вважають типовим технологічним оператором (рис 2.3). Оператори поділяють на основні і допоміжні. До основних відносяться оператори цільового призначення, міжфазового масообміну, змішування або розділення. Допоміжні технологічні оператори (нагрівання або охолодження, стиску або розширення, зміни агрегатного стану речовини) змінюють енергетичний і фазовий стан технологічних потоків. Умовні позначення технологічних операторів приведені на рис. 2.4. В залежності від задач дослідження кожний технологічний оператор можна представити одним типовим оператором або їх сукупністю.
c:\users\денисенко\appdata\local\microsoft\windows\temporary internet files\content.word\image.jpg
Рис. 2.3. Елемент технологічного процесу (технологічний оператор)

Взаємодія окремих технологічних операторів і зовнішнього середовища здійснюється технологічними зв’язками .



c:\users\денисенко\appdata\local\microsoft\windows\temporary internet files\content.word\image0001.jpg

Рис. 2.4 Основні і допоміжні технологічні оператори:



а – хімічного перетворення; б – міжфазного масообмін; в – змішання; г – розділення; д – нагріву або охолодження; е - стискування або розширення; ж – змінення агрегатного (фазового) стану речовини
При послідовному технологічному зв’язку всі потоки проходять крізь кожний елемент не більше одного разу. Послідовний технологічний зв'язок підвищує ефективність даної групи операторів. Наприклад, послідовне подрібнення зерна, проміжкових і інших продуктів з наступною сепарацією використовують для збільшення ступені подрібнення і розділення продуктів.

Паралельні технологічні зв’язки використовують для підвищення продуктивності, отримання з одного виду сировини декілька видів продукту, для отримання одного цільового продукту (паралельно працюючі вальцьові станки, бичові машини), для підвищення надійності, гнучкість, створення безперервності технологічних потоків при періодично працюючих машинах. Загальний вхід дорівнює сумі входів окремих ланок, а загальний вихід – сумі виходів:



х0 = ; у0 = .

З в’язки х0, , у0, можуть бути скалярними векторними величинами. Для додержування цих рівнянь необхідно складові векторів і показати в такій формі, яка припускає сумування.

Системи паралельно працюючих машин називають іноді колекторами. Загальна продуктивність лімітується пропускною здатністю дільниці з найменшим запасом продуктивної міцності (вхід, один з агрегатів, вихід).

Завдання оптимального розподілу навантажень в паралельно працюючих машинах формують в залежності від розташування «вузький» міста. Якщо обмеження на вході, то ціль заклечається в забезпеченні мінімальних витрат, які залежать від вхідних величин при заданому виході системи. Прикладами таких задач можуть бути розподіл потоків між паралельно працюючими вентиляторами і інше.

Перехресні технологічні зв’язки застосовують в зернопереробній промисловості для більш ефективного використання енергії. Прикладом може бути сушіння зерна з перехресною подачею агента сушіння. В даному конкретному випадку її може представити оператором міжфазного масообміну.

Зворотній технологічний зв’язок характеризується наявністю зворотного потоку. Цей зв’язок використовують для рішення задач найбільш повного використання сировини, енергії, інтенсифікації процесу і утворення прийнятних технологічних режимів. Зворотній технологічний зв’язок при сушінні зерна дозволяє інтенсифікувати процес в одному агрегаті і досягнути заданого зниження вологості на виході. Прикладами оберненого зв’язку є многократне повторне подрібнення, гранулювання з поверненням крихти та інші випадки повторного використання технологічних потоків.

Системи з оберненим зв’язком можуть охоплювати групи послідовно і паралельно працюючих машин, для яких рівняння оберненого зв’язку мають вигляд:

х1 = х0+yn; y0 = (1-) yn

Для паралельно працюючих машин



= х0+; y0 = (1-).

Величину  називають ступеню рециркуляції (0   1). Схема з зворотнім зв’язком відповідає вимогам економічності.

Для характеристики простих замкнутих зворотних технологічних зв’язків використовують коефіцієнт відношення рециркуляції

R = =

або коефіцієнт рециркуляції



КR = = = ,

де , , , – масові витрати вхідного прямого (А), головного (В і С), вихідного прямого (Д) і зворотного (Е) технологічних потоків.

В рециркуляційних зерносушарках під коефіцієнтом рециркуляції n´ розуміють відношення зворотнього потоку (ре циркулюючого) до прямого вхідного, тобто n'=GE/GA. Задача оптимального управління розгалуженою технологічною дільницею в узагальненому вигляді формулюємо наступним чином. Знайти керуючий вплив u1, u2,…, un, що забезпечують максимальне або мінімальне значення функції цілі:

i (xiyiui)=max (min)

Вважають, що складна система буде працювати ефективно, якщо підвищити якість функціонування основних технологічних операторів, змінити технологічні зв’язки між існуючими операторами, вести додаткові основні і допоміжні оператори і нові зв’язки. Технологія зберігання і переробки зерна характеризується порівняно нескладною структурою і складом сировини, але відрізняється великою нерівномірністю по якісному складу сировини, сезонністю його поступлення, особливими вимогами, оцінкою якості зерна і продуктів його переробки великою кількістю показників. В технології зберігання і переробки зерна важливу роль відіграють однотипні багатократно повторюючи процеси: подрібнення, сортування, дозування та змішування.

Основні технологічні процеси зберігання і переробки зерна математично не описані. Зерно, як біологічний об’єкт, має нестійкі зв’язки між властивостями та їх ознаками. Зерно, проміжкові і готові продукти (борошно, крупа та інше) мають ознаки, які незручно вимірювати, тобто на їх основі важко вибирати об’єктивні показники якості. Наприклад, якість борошна об’єктивно оцінюють кількістю в ній оболонок, але вимірюють по зольності або білизні, які не завжди мають сталі кореляційні зв’язки з наявністю оболонок в борошні. Побічні методи визначення вологості за електричними властивостями також не забезпечують кореляційної стійкості з основною властивістю – вологістю, а прямі методи вимірювання потребують тривалого часу.

Тому для градуювання та випробування вологомірів та інших приладів потрібно загальні витрати часу та кваліфікована праця. Все це необхідно враховувати при вибору методу кількісної оцінки технологічних процесів і розробки системи управління технологічними процесами і якістю продукції. В даному випадку необхідно зменшити кількість показників якості зерна і продуктів його переробки. На основі аналізу методів кількісної оцінки технологічних процесів зберігання і переробки зерна можна заключити.



  1. Існують два методи отримання кількісних оцінок; прямий (вимірюють за допомогою приладу або пристрою) та посередній (розраховують на основі існуючих математичних залежностей між первинними та дійсними параметрами).

  2. Математичні залежності між первинними та дійсними параметрами можна отримати на основі рівнянь, що описують природу процесів (рівняння стану), і рівнянь балансу (рівняння збереження); статистичної обробки отриманих раніше даних; постановкою нових експериментальних досліджень.

  3. Для отримання кількісної оцінки та використання рівнянь, що описують природу, необхідно знати межі зміни незалежних змінних (потенціали переносу), параметри рівняння (кінетичні коефіцієнти), умови однозначності, а також повинен бути відомий або принципово існувати метод рішення.

  4. Для отримання кількісної оцінки з використанням рівнянь балансу необхідно мати достатню кількість виміряних або заданих значень параметрів, меж їх вимірювань та необхідне для рішення задачі кількість рівнянь.

  5. Експериментальні дані для отримання кількісної оцінки можна отримати безпосередньо на промислових установках (натурні моделі), лабораторних установках (фізичні моделі) і за різними планами, з яких ефективні багатофакторні.

  6. Використовувати рівняння природи для отримання кількісної оцінки важко, тому що відсутній адекватний опис реальних процесів, а також прості

методи рішення систем рівнянь математичного опису.

  1. Найбільш розповсюджені для отримання кількісної оцінки експериментальні методи дослідження, що проводяться за різними планами, в тому числі і за багатофакторними.

Системний підхід до вибору кількісної оцінки у більшості випадків відсутній, що призводить до нераціональних витрат на її отримання. Наразі спостерігається стала тенденція до зростання вартості енергоносіїв, що призводить до подорожчання послуг елеваторів із сушіння зерна.

Тому більш економічними енергоносіями для сушарок є природний або стиснений газ, оскільки вони дешевші за дизельне пальне, мазут, тверде паливо. Проте не всі елеватори мають сучасні економічні сушарки, що здатні надавати якісні послуги з сушіння зерна за помірними тарифами. Більшість продовжує використовувати обладнання, що давно відпрацювало амортизаційні терміни.



2.6. Висновки

Сучасні сушарки необхідно мати підприємствам, які вирощують широкий спектр зернових та олійних культур з різною вологістю і строками збирання. Завдяки застосуванню високопродуктивних комбайнів на токи одночасно надходять великі обсяги збіжжя.

Запровадження нових методів сушіння зерна невеликими зерносушарками є актуальним для нових власників, фермерів та постачальників зарубіжної техніки до України.

На вітчизняному ринку сформувалася велика пропозиція сушильного обладнання, яка здатна задовольнити най вибагливіших покупців. Встановлення недорогої сучасної сушарки у сільськогосподарських підприємствах, що мають 4-5 тис. га ріллі, дасть змогу суттєво знизити собівартість продукції.

Однією з головних вимог до сушильних агрегатів є їх здатність обробляти широкий асортимент зерна за високої продуктивності та низьких енерговитрат. Окрім цього, конструкція обладнання має бути надійною, довговічною. Повністю відповідати конструктивно-технологічним рішенням підприємства щодо очищення та зберігання продукції.

1   2   3   4   5   6   7   8   9


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка