
anisimova-elev
.pdf
внешний процесс должен обеспечивать максимальное использование основного оборудования элеватора.
В связи с тем, что каждый из видов внешнего процесса имеет свои особенности, рассмотрим сначала внешний процесс приемки зерна.
4.2 Внешний процесс приемки зерна
4.2.1 Общий случай
На рисунке 4.1 приведен график внешнего процесса приемки зерна в общем виде.
а |
б |
Рисунок 4.1
На графике приняты следующие обозначения:
Tnp - период приемки (общее время, затрачиваемое на внешнюю работу по при-
емке зерна); измеряется от начала первого до начала повторного заполнения данного приемного бункера;
tн - продолжительность наполнения каждого бункера;
to - продолжительность опорожнения каждого бункера, состоит из теоретического времени опорожнения бункера t и времени истечения остатков зерна из бункера x1
(to = t + x1 );
T - период внутренней работы (общее время, затрачиваемое на внутреннюю работу по разгрузке зерна из данного бункера); измеряется от начала опорожнения
101

данного приемного бункера до возможного (с учетом tож ) начала опорожнения следующего бункера;
tож - время ожидания сигнала, разрешающего пуск зерна из следующего бункера
(это ожидание вызвано необходимостью избежать смешения двух партий зерна и связано с перестройкой маршрута);
nб - число бункеров, приходящихся на один приемный конвейер.
Величина Tnp включает время tн и другие дополнительные затраты времени (на
маневры, осмотр и очистку бункера и т.п.) и определяется с учетом специфики технологического процесса для каждого вида транспорта.
Для лучшего использования приемного устройства выпускать зерно из первого бункера начинают за время t до окончания его наполнения. Через время tож после
окончания выпуска зерна из первого бункера начинается опорожнение второго бункера. Процесс повторяется до окончания выпуска зерна из последнего бункера. Для максимальной загрузки норий нельзя допускать перерыв в разгрузке бункеров. Если внешняя работа не будет сдерживать внутреннюю (что рекомендуется общим требованием к внешнему процессу элеватора), то по истечении времени tож после окончания выпуска
зерна из последнего бункера начинают его повторный выпуск из первого бункера.
В свою очередь, внутренняя работа не должна сдерживать внешнюю. Оба требования могут быть выполнены (см. рисунок 4.1а) лишь при следующем условии
Tnp = nб ×Т , |
(4.1) |
отсюда можно определить необходимое число бункеров nб , обеспечивающее макси-
мальное использование как норий, так и приемного устройства, |
|
|
|
|||
nб = |
Тпр |
, |
|
(4.2) |
||
|
|
|||||
|
Т |
|
Тпр |
|
||
При недостаточном числе бункеров (см. рисунок 4.1б) nб |
< |
, поэтому между |
||||
|
||||||
|
|
|
|
Т |
окончанием истечения зерна из последнего бункера и началом повторного выпуска из первого проходит время tx > tож . Если величина tx небольшая и не позволяет использо-
вать нории для выполнения других операций, коэффициент использования норий снижается.
При nб > ТТпр недоиспользуются приемные бункера и разгрузочные установки. В
ряде случаев число nб приходится увеличивать по сравнению с оптимальным по технологическим соображениям, а также при округлении.
4.2.2 Приемка зерна с железнодорожного транспорта
4.2.2.1 Общие положения
Внешний процесс при приемке зерна с железнодорожного транспорта включает разгрузку вагонов, т.е. наполнение приемных бункеров, и маневры. Во время маневров убирают разгруженные вагоны и устанавливают над приемными бункерами новые.
102

В современных зернохранилищах применяют устройства для приемки зерна с железнодорожного транспорта поперечного, продольного типов, а также устройства с одним приемным бункером.
Все перечисленные типы приемных устройств проектируют как с накопительными, так и без накопительных бункеров.
При построении графиков приемки зерна с железнодорожного транспорта время, потребное на маневры, обозначают tм , на осмотр и очистку приемного бункера – tоч .
Время маневров зависит от числа одновременно перемещаемых вагонов и способа маневров. Значения этого параметра приведены в таблице 4.1.
Время tоч принимают равным 1 мин.
Таблица 4.1 – Время маневров
|
|
|
|
В минутах |
|
Маневровые средства |
Число одновременно перемещаемых вагонов |
||||
1 |
2 |
3 |
более 3 |
||
|
|||||
Маневровая лебедка |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
- |
|
Тепловоз предприятия |
1,5 |
2,5 |
3,0 |
- |
|
Тепловоз станции |
- |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
В связи с тем, что в каждый приемный бункер зерно подается только из одного вагона, время наполнения бункера tн соответствует времени разгрузки вагона t p , т.е.
tн = t p .
4.2.2.2 Приемное устройство с железнодорожного транспорта поперечного типа (без накопительных бункеров)
В устройствах поперечного типа приемные конвейеры расположены поперек путей, причем каждый приемный бункер находится на отдельном железнодорожном пути. Это позволяет выполнять маневры у каждого бункера независимо от того, закончена ли разгрузка вагонов у других бункеров.
На рисунке 4.2 приведен график работы приемного устройства поперечного типа. Как видно из графика, у последнего приемного бункера маневры выполняются позже, чем у первого. Перед началом разгрузки очередного вагона (в случае разгрузки зерна другой культуры) необходимо осмотреть и очистить бункер (для этого требуется затратить время tоч ), у последнего бункера разгрузка очередного вагона начинается
сразу же после этой операции.
Период внешней работы Tnp для данного случая составляет |
|
Tnp = t p + tм , |
(4.3) |
При nб ³ ТТпр (т.е. при числе приемных бункеров оптимальном и больше опти-
мального) после окончания выпуска зерна из последнего бункера сразу же начинается с нормальным промежутком времени tож опорожнение первого. В этом случае внешний процесс не отражается на внутреннем.
103

Рисунок 4.2
4.2.2.3 Приемное устройство с железнодорожного транспорта продольного типа (без накопительных бункеров)
В устройствах продольного типа приемные конвейеры расположены вдоль путей. На один конвейер обычно приходится несколько приемных бункеров, переставлять вагоны над которыми можно лишь одновременно. Это обстоятельство ведет к увеличению периода внешней работы Tnp .
График работы приемного устройства продольного типа (рисунок 4.3) показывает, что разгрузка первого и последнего вагонов одной постановки, за исключением первой, не может начинаться одновременно. Разгрузка вагона у последнего бункера задерживается по сравнению с первым на время tn . Соответственно на величину tn возрас-
тает период внешней работы в приемных устройствах продольного типа по сравнению с устройствами поперечного типа.
Следовательно, период приемки Tnp в устройствах продольного типа составляет
Tnp = t p + tn + tм . |
(4.4) |
104

Рисунок 4.3
Для определения величины tn на графике (см. рисунок 4.3) проведем вертикали
I-I и II-II через моменты окончания выпуска зерна из последнего бункера и повторного его наполнения. Просуммируем время работы первого и последнего бункеров, заклю-
ченное в промежутке между этими вертикалями. Согласно графику ( tож |
+ t + tn ) (пер- |
|
вый бункер) равняется (tоч + t p ) (последний бункер), откуда |
|
|
tn = t p + tоч - (t + tож ). |
(4.5) |
|
Подставив полученную величину tn |
в формулу (4.4), найдем время внешней рабо- |
|
ты устройств продольного типа Tnp |
|
|
Tnp = 2t p + tм |
+ tоч - ( t + tож ). |
(4.6) |
При числе приемных бункеров оптимальном и больше оптимального, как и в устройствах поперечного типа, после окончания выпуска зерна из последнего бункера через нормальное время tож начинается повторное опорожнение первого бункера.
В связи с тем, что Tnp устройств продольного типа больше Tnp устройств попе-
речного типа, для обеспечения условия nб ³ ТТпр в устройствах продольного типа при
прочих равных условиях требуется большее число приемных бункеров, чем в устройствах поперечного типа.
105

4.2.2.4 Приемное устройство с железнодорожного транспорта с одним приемным бункером (без накопительных бункеров)
Этот вариант приемного устройства наиболее приемлем в случае соблюдения следующего условия:
Tпр = T , |
(4.7) |
которое вытекает из формулы (4.1) при nб = 1.
Приемное устройство с одним бункером можно также использовать при T >Tпр ,
так как при этом внешняя работа не будет сдерживать внутреннюю.
Данный тип приемного устройства получил в настоящее время широкое распространение, что связано с увеличением парка вагонов-зерновозов, производительность разгрузки которых (500-700 т/ч), как правило, выше производительности приемного транспортного оборудования. Соответственно соблюдается условие T ³Tпр .
График работы приемного устройства с одним бункером для случая Tпр = T при-
веден на рисунке 4.4.
Из графика видно, что приемный бункер может иметь небольшую вместимость
Eб , значительно меньшую, чем грузоподъемность вагона |
Ев . В процессе разгрузки в |
бункере накапливается небольшое количество зерна. |
|
Согласно графику для такого устройства должно быть выполнено дополнительное |
|
условие |
|
t р = t , |
(4.8) |
означающее, что время разгрузки вагона t р и теоретическое время опорожнения бункера t должны быть равны.
Рисунок 4.4 На рисунке 4.5 показан график работы приемного устройства с одним бункером
для случая T >Tпр .
106

Рисунок 4.5
На графике отложены весь период внутренней работы T без расчленения его на составляющие t , x1 , tож и весь период Tпр без расчленения его на составляющие t p и
tм . Такое упрощение обычно используют при построении сводных графиков работы элеватора. При этом период внутренней работы Т совпадает с временем опорожнения бункераto , а период внешней работы Tпр – с временем наполнения бункера tн . В связи
с тем, что в процессе разгрузки, как и в предыдущем случае, в приемном бункере накапливается относительно небольшое количество зерна, его вместимость может быть меньше грузоподъемности вагона.
Необходимую вместимость приемного бункера Eб , т, рассчитывают по формуле
|
|
Eб = Ев × |
Qн - Qо |
, |
(4.9) |
|
|
|
|||
|
|
|
Qн |
|
|
где |
Ев |
- грузоподъемность вагона, т (расчетную вместимость вагона по |
|||
|
Qн |
зерну принимают равной 70 т); |
|
||
|
- производительность наполнения приемного бункера, т/ч; прини- |
||||
|
|
мают равной эксплуатационной производительности вагонораз- |
|||
|
Qo |
грузчиков (таблица 4.2); |
|
||
|
- производительность опорожнения приемного бункера, |
т/ч (при- |
нимают равной фактической производительности приемного конвейера).
Таблица 4.2 – Эксплуатационная производительность вагоноразгрузчиков
Тип вагоноразгрузчика |
Эксплуатационная производительность, |
|
т/ч |
||
|
||
ВРГ |
161 |
|
ИРМ |
145 |
|
ВГК, У20-УВС |
70 |
|
Мехлопата У8-УУ-75 |
75 |
|
Вагон-зерновоз |
500-700 |
107

Фактическую производительность приемного конвейера Qф , т/ч, определяют по
формуле |
|
Qф = Qкп × Kи , |
(4.10) |
|
|
|
|
||
где |
Qкп |
- |
паспортная производительность приемного конвейера, т/ч; |
|
|
Kи |
- |
коэффициент использования |
паспортной производительности |
приемного конвейера (таблица 4.3).
Из графика (см. рисунок 4.5) видно, что данный вариант работы приемного устройства возможен при соблюдении условия Qн >Qo .
Таблица 4.3 – Коэффициенты использования паспортной производительности транспортного оборудования Ku
|
|
Паспортная производительность транс- |
||
|
Наименование операции |
портного оборудования, т/ч |
||
|
|
100 |
175 |
350 |
1 |
Приемка зерна, разгружаемого из автомо- |
|
|
|
|
билей |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
2 |
Приемка зерна, разгружаемого из желез- |
|
|
|
|
нодорожных вагонов |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
3 |
Приемка зерна, разгружаемого из морских |
|
|
|
|
или речных судов |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
4 |
Отгрузка зерна в железнодорожные вагоны |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
5 |
Подача зерна в отпускные бункера для по- |
|
|
|
|
грузки морских или речных судов |
0,85 |
0,85 |
0,75 |
6 |
Подача зерна в надсепараторные, надсу- |
|
|
|
|
шильные бункера и т.д. |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
7 |
Транспортирование зерна из бункеров |
|
|
|
|
подсепараторных, подсушильных и т.д. |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
8 |
Подача подготовленных партий зерна на |
|
|
|
|
производство |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
9 |
Внутренние перемещения зерна: |
|
|
|
|
а) из емкости в емкость, при инвентари- |
|
|
|
|
зации и др. |
0,90 |
0,90 |
0,80 |
|
б) при проветривании зерна, подсорти- |
|
|
|
|
ровке |
0,60 |
0,55 |
0,50 |
|
Примечания |
|
|
|
1 Для учета изменения производительности транспортного оборудования в зависимости от культуры зерна коэффициент Ku умножают на коэффициент культуры зер-
на Kк , составляющий:
- для пшеницы, кукурузы в зерне – 1,0;
- для ржи, гороха, сои |
– 0,9; |
- для ячменя, проса |
– 0,8; |
- для овса, гречихи, риса-зерна |
– 0,7. |
2 Для учета изменения производительности транспортного оборудования в зависимости от состояния зерна по влажности и засоренности коэффициент Ku умножают
также на коэффициент Kвз , значения которого приведены в таблице 4.4.
108
Время наполнения бункера tн , мин, при построении графика находят по формуле
|
|
|
tн = |
Ев ×60 |
, |
(4.11) |
|
|
|
Qн |
|||
|
|
|
|
|
|
|
где |
Ев , Qн |
- |
см. формулу (4.9). |
|
||
|
Время опорожнения бункера to , мин, рассчитывают по формуле |
|
||||
|
|
|
to = |
Ев ×60 |
, |
(4.12) |
|
|
|
Qo |
|||
|
|
|
|
|
|
|
где |
Ев , Qo |
- |
см. формулу (4.9). |
|
Таблица 4.4 – Коэффициенты изменения производительности транспортного оборудования в зависимости от состояния зерна по влажности и засоренности Kвз
Содержание отде- |
|
|
Влажность зерна, % |
|
|
||
лимой примеси |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
(сорной и зерно- |
|
|
|
|
|
|
|
до 15 |
св. 15 |
св. 17 |
св. 19 |
св. 22 |
свыше |
||
вой), % |
до 17 |
до 19 |
до 22 |
до 25 |
25 |
||
|
|||||||
до 5 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
|
св. 5 до 10 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
|
св. 10 до 15 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
|
св. 15 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
0,7 |
0,6 |
4.2.2.5 Приемное устройство с железнодорожного транспорта с накопительными бункерами
Вцелях сокращения времени обработки подачи вагонов приемку зерна с железнодорожного транспорта рекомендуется вести через накопительные бункера.
Необходимую вместимость накопительных бункеров предусматривают в размере не менее грузоподъемности одной подачи вагонов.
Вкачестве накопительных бункеров используют силосы силосных корпусов, бункера рабочего здания. Возможны и другие варианты.
Расчет показывает, что для обработки наиболее распространенной по вместимо-
сти подачи вагонов (Qпод = 1000 т) при использовании достаточно мощных вагонораз-
грузчиков (марок ВРГ, ИРМ, вагонов-зерновозов) требуется не менее двух приемных конвейеров с паспортной производительностью 350 т/ч каждый. Только в этом случае время обработки одной подачи будет соответствовать нормативному (нормативное время обработки одной подачи при разгрузке Т р = 3 ч 10 мин). Поэтому особенно же-
лательно применять накопительные бункера на элеваторах с небольшой производительностью основных норий (100, 175 т/ч). На таких элеваторах возможно обеспечение нормативной продолжительности обработки подачи вагонов за счет повышения производительности приемных конвейеров до 350 т/ч (при использовании схемы приемки с накопительными бункерами производительность приемных конвейеров может отличаться от производительности основных норий).
109

График работы приемного устройства с двумя приемными потоками (каждый поток включает приемный бункер и приемный конвейер) и накопительными бункерами приведен на рисунке 4.6.
На графике показана работа приемного устройства при разгрузке одной подачи вагонов с грузоподъемностью 1000 т (15 вагонов по 70 т). Выбран вариант работы приемных бункеров, когда Qн >Qo . При изображении работы приемных бункеров и кон-
вейеров сделаны такие же упрощения, как и в предыдущем случае (см. рисунок 4.5). Величины Еб , tн , to при построении графика рассчитывают по формулам (4.9),
(4.11), (4.12).
Принятое зерно направляют в два накопительных бункера (это возможно при условии, что на каждый приемный конвейер подается однородное по качеству зерно; в случае поступления разнокачественного зерна требуется использовать большее число накопительных бункеров).
Разгрузку накопительных бункеров (на рисунке 4.6 разгрузка накопительных бункеров не показана) производят в перерыве между подачами (длительность перерыва должна быть не менее двух часов). При необходимости, например, при производительности основных норий 100, 175 т/ч, разгрузку можно также вести непосредственно в период обработки (разгрузки) подачи вагонов.
Рисунок 4.6
Зерно из накопительных бункеров подают в зависимости от принятой схемы их размещения:
-на основные нории элеватора через подсилосные конвейеры, если в качестве накопительных бункеров используют силосы;
-непосредственно на основные нории элеватора, если накопительные бункера расположены в рабочем здании элеватора.
110