книги из ГПНТБ / Главинский Д.Г. Современная техника пивоваренного производства

От их выбора зависят экономичность и долговечность работы всей системы.

Воздуховоды установок требуют большой точности исполне­ ния. Для пневматических коммуникаций необходима большая плотность соединения труб, особенно для всасывающих систем, так как в них трудно обнаружить засасывание воздуха (в наг­ нетательных пневмоустановках просачивание воздуха через неплотности заметно по выделяющейся пыли). Внутри трубы должны быть гладкими. Следует учесть, что объем одного и то­ го же количества воздуха при пониженном давлении больше, чем при повышенном, следовательно, для поддержания постоян­ ной скорости движения воздуха после насоса по мере падения напора сечение трубопровода должно постепенно увеличиваться. Так, например, падение напора в линии на 4 м вызывает необ­ ходимость расширения поперечного сечения труб до 1,6 перво­ начальной величины.

Не меньшее значение имеет выбор скорости транспортируе­ мого воздуха. Не рекомендуется работать с повышенными ско­ ростями . воздуха во избежание значительного трения зерен одно о другое и о стенки труб, что может вызывать поврежде­ ние зерна. При очень малых, равно как и при больших скоро­ стях, увеличиваются потери давления на трение.

При повышенном трении зерна о стенки зернопроводы под­ вергаются истиранию. В горизонтальных трубах больше изна­ шивается нижняя часть и места сварки. По этой причине их периодически поворачивают вокруг оси. Так как на прямых уча­ стках это истирание меньше, чем на закруглениях, то нужно стараться применять большие радиусы закруглений, а также утолщать стенки труб па закруглениях. Трубы, подвешенные или свободно лежащие на опорах, изнашиваются меньше, чем за­ крепленные наглухо, вследствие вибрации, амортизирующей удары зерна о стенки.

Число отводов на коммуникациях пневмотранспорта необ­ ходимо сводить к минимуму, так как они часто являются при­ чиной завала зернопровода.

Зернопроводы укладывают отдельными разборными или не­ разборными звеньями; большую роль при этом играет жест­

В последнее время в зарубежных странах практикуют изготовление зернопроводов из стекла и особо твердых пластических масс. При приме­ нении таких материалов необходимо очень тщательно заземлять их поверх­ ность посредством металлических полосок, так как при движении зерна в них накапливается статическое электричество и возникает опасность разрядов.

Устройство для приемки зерна. П е р е н о с н ы е с о п л а ши­ роко используются на пивоваренных заводах во всасывающем

40

пневмотранспорте для засасывания зерна из насыпи в зернопро­ воды. Их работа построена на следующем принципе: вакуум-на­ сосом в системе создается разрежение, вследствие чего атмос­ ферный воздух устремляется в сопло, погруженное в зерно. Воздух поступает в сопло через кольцевую щель й частично засасывается через зерно, увлекая с собой в трубопровод струю зерна.

Применяют прямые и угловые всасывающие сопла (рис. 29, а и б). Сопла обладают существенными недостатками: при огра­ ниченной производительности на них затрачивается около 25% энергии, расходуемой на всю установку. Сопло переносное и, следовательно, должно быть легким. В то же время оно должно погружаться в зерно не менее чем на 0,5 м, но не выше наруж­ ной воздушной трубы.

Рис. 29. Всасывающие сопла:

а — прямое; б — угловое; в — щелевидное.

Диаметр сопла определяется по скорости воздуха, проходя­ щего через него, которая должна составлять 18—23 м/с, а пло­ щадь сечения щелевого кольца сопла не должна превышать площади сечения сопла у прилегающего к трубе конца. Обычно

плотно пригнанный к его стенкам барабан с секторными каме­ рами (число их обычно не менее восьми). Такие шлюзовые пи­ татели требуют очень точного изготовления во избежание под­

41

при разности давлений в зонах 7—8 кПа (0,7 0,8 кг/см2). Для уравнивания давлений в ячейках и приемной воронке устанав­

ливают специальные воздушные трубки.

Э ж е к т о р н ы й п и т а т е л ь (рис. 30,6) представляет собой трубу со суженным сечением в месте засасывания зерна из во­ ронки с заслонками для регулирования струи воздуха и зерна. В месте сужения воздух приобретает большую скорость и увле­ кает с собой зерно. Если пренебречь потерями, то в каждом из

пивоваренном производстве они применяются преимущественно (рис. 31, а) в виде цилиндрических резервуаров с коническими днищами, в которых вследствие потери скорости и центробежной силы происходит падение зерна и отделение его от воздуха. Зер­ но удаляется из разгрузителя непрерывно с помощью шлюзовых затворов.

Диаметр разгрузителя определяют по его живому сечению из расчета падения в нем скорости зерна до 0,3—0,5 м/с. Высо­ та цилиндрической части принимается равной 1,1—1,3 диамет­ ра. Для отделения зерна могут быть использованы и циклоныразгрузители типа ЦР, применяемые для улавливания пыли

(рис. 31,6).

42

Отделители пыли. При транспортировании зерна воздухом увлекается значительное количество зерновой пыли, удаление которой из системы представляет важную производственную задачу.

Пылеотделение в пневматическом транспорте достигается с помощью циклонов, инерционных пылеотделителей, матерчатых и мокрых фильтров.

Ц е н т р о б е ж н ы е п ы л е о т д е л и т е л и , или циклоны типа ЦР, устанавливают для предварительной очистки воздуха от пыли как самостоятельные установки либо вмонтированными

удалению пыли на матерчатых фильтрах должна предшество­ вать предварительная очистка воздуха на циклонах-разгрузи­ телях или в батарейных циклонах.

Б а т а р е й н ы е ц и к л о н ы работают по тому же принципу, что и центробежные разгрузители, однако в них центробежная сила больше, а путь прохождения пыли меньше, что способст­ вует более быстрому оседанию мелкой пыли. Они представляют собой батарею малогабаритных элементов циклонов, обеспечи­ вающих достаточно высокую степень очистки (рис. 32).

В пивоваренной промышленности имеют преимущественное распространение батарейные циклоны типа ВНИИЗ—НИИОГаз,

43

типа ЦР, УЦ, ВИНТ и др. Производительность таких батарей­ ных циклонов 2500 м3/ч (при запыленности воздуха, поступаю­ щего в циклон, не более 50—100 г/м3). Производительность каж­ дого циклонного элемента 112 м3/ч.

Для предварительного выделения пыли из малозапыленного воздуха до поступления его в рукавный или мокрый фильтры используют также и н е р ц и о н н ы е п ы л е о т д е л и т е л и , име­ ющие форму усеченного конуса. К широкой части полого конуса присоединен воздухопровод, подающий запыленный воздух, а

широкого основания 250 мм пылеотделитель HMeej пропускную способность до 5000 м3 запыленного воздуха в час. Степень осаждения пыли достигает 80—90% (рис. 33).

Р у к а в н ы е м а т е р ч а т ы е в с а с ы в а ю щ и е ф и л ь т р ы (рис. 34, а) находят наибольшее применение для очистки возду­ ха при пневматическом транспортировании зернопродуктов пу­ тем просасывания его через фильтровальную ткань.

Для комплектования установок пневмотранспортирования зерна отечественное машиностроение выпускает фильтры ру­ кавные марки ФВП с отключением воздуха от аспирационной сети.

44

Всасывающие матерчатые фильтры работают при разреже­ нии до 4 м. Их устанавливают из расчета 90—120 м3 воздуха в час на 1 м2 ткани. В аспирационных установках эта нагрузка

Рис. 34. Фильтры для пыли:

а — рукавный; б — мокрый

принимается почти в 2 раза большей и составляет 150— 180 м3/ч.

Потеря напора всасывающего фильтра может быть опреде­ лена как разность давления на входе и на выходе воздуха из фильтра.

45

ющимися на матерчатых фильтрах, а также для окончательной очистки запыленного воздуха перед вакуум-насосом. После мок­ рого фильтра устанавливают водоотделитель. В установках не­ большой производительности водоотделитель объединяют с мокрым фильтром. Мокрые фильтры представляют собой герме­ тически закрытые цилиндры с коническим днищем и ситами внутри (рис. 34,6).

Загрязненный воздух поступает в фильтр через центральную трубу, проходит через толщу воды, покрывающей сита, освобож­ дается от примесей и выходит через боковое отверстие во влагоотделитель. По мере загрязнения воды через каждые 6—8 ч работы ее спускают в канализацию и в фильтр наливают чи­ стую. Установка мокрых фильтров не допускается в помеще­ ниях с температурой ниже 5° С, при которой смесь воды с пылью может загустеть. Количество взвеси в воде после 6 ч работы фильтра не должно превышать 0,7% общего количества воды в нем. При сильно запыленном зерне воду необходимо менять чаще.

Размер фильтра определяется с таким расчетом, чтобы ско­ рость воздуха в нем не превышала 0,3 м/с, а в подводящей трубе 10—12 м/с.

Как правило, высоту цилиндрической части мокрого фильт­ ра принимают равной его диаметру.

Воздушно-компрессорная станция. Одним из наиболее ответ­ ственных элементов пневматического транспорта, обеспечиваю­ щих его бесперебойную работу, является воздушная станция.

Объем воздуха, необходимый для пневматического транспор­ тирования зерна по трубам (Q в м3/ч), определяется по формуле

G

Q = -т-т— , 3,6м

где G — часовая производительность установки, т/ч;

р — концентрация смеси зерна с воздухом, кг/кг; у — объемная масса воздуха (1,2 кг/м3).

Однако фактический расход воздуха с учетом потерь через неплотности в коммуникациях и шлюзовых затворах на 5—10% выше теоретического. Чем выше концентрация зерна в воздухе (р) и длина трубопроводов, тем больше расход энергии в пневмотранспортных установках, что видно из следующих данных.

При скорости движения воздуха 20 м/с потребная мощность электродвигателей (в кВт) на каждые 1000 кг зерна в час со­ ставит.

46

Длина зернопровода, м 20—100 100—200 200—300

В соответствии с расчетной потребностью воздуха подбирают воздуходувную машину, определяют напор или разрежение по суммарной потере во всей установке, включая трубопроводы, отводы, сопла, шлюзовые затворы, разгрузители и фильтры. Если сумма всех потерь напора ниже 1,0 м, то устанавливают вакуум-насос среднего давления, а при потере напора более 1,0 м — насос высокого давления.

Рис. 35. Схема современной всасывающей транспортной установки для зерна производительностью 5 т/ч:

~ вагон’ 2 — приемный бункер, 3 — разгрузитель, 4 — силосы для ячменя, 5 — моечный чан, 6 — замочный чан, 7 — мокрый фильтр, 8 — солодорастильные ящики, 9 —

солодосушилка, 10 — бункер очищенного солода, 11 — силосы для солода, 12 — рукав­ ный фильтр, 13 — вакуум-насос

Правильный выбор воздуходувной машины для пневмотран­ спорта— сложная и ответственная задача. Большой расход энергии и условия эксплуатации вынуждают выбирать воздуш­ ные насосы с максимально высокими к. п. д., надежной конст­ рукции, принимая во внимание необходимость работы с запы­ ленным воздухом.

Для комплектования установок пневмотранспорта приме­ няют преимущественно вентиляторы малоскоростные (высокого давления) ЦАГИ-ЦВ-18, № 8 и 9, а также пылевые вентилято­ ры среднего давления ЦВ-46 (ВЦП), № 5, 6 и 8.

При необходимости создания высокого вакуума используют ротационные воздуходувные машины. Поршневые машины при­ меняют преимущественно в установках нагнетательного типа.

47

На прилагаемой схеме (рис. 35) изображена всасывающая установка для транспортирования зерна, сухого и сырого солода ко всем технологическим пунктам пивоваренного предприятия.

На пивоваренных заводах западноевропейских стран, где пневматический транспорт широко используется, пневматические установки полностью авто­ матизированы и управление ими вынесено на пульт.

Все транспортные операции с зерном по этой схеме выполняются с по­ мощью всасывающей пневмотранспортной установки. Разгрузка ячменя из вагона, подача на замочку, выгрузка зеленого солода в солодосушилку, а также все внутризаводские транспортные операции с сухим солодом осуще­ ствляются оператором с центрального пульта управления с помощью спе­ циальных приборов.

Подобная же автоматизация используется и в нашей стране на крупных зерновых элеваторах и мельницах.

На многих отечественных пивоваренных заводах находят применение также удобные для эксплуатации передвижные пневматические установки зарубежных фирм для выгрузки зер­ на из вагонов, внутрискладских перебросок и подачи зерна в очистительные или замочные отделения.

Они состоят из вентилятора высокого давления и циклона, в котором создается вакуум. К боковой трубе циклона присое­ диняется гибкий шланг с соплом, а к нижней конической части циклона — шлюзовой затвор с трубой для транспортирования зерна

С помощью сопла зерно засасывается в бункер и через шлю­ зовой затвор подается по нижней нагнетательной трубе к месту разгрузки.

Г л а в а II. П РО И ЗВО Д СТВО С О Л О Д А

В довоенные годы пивоваренные заводы, как правило, сами готовили солод для своих нужд обычно в примитивных услови­ ях на токах.

После Великой Отечественной войны конъюнктурные условия вынудили производственников зарубежных стран ликвидировать мелкие малорентабельные солодовенные цехи и приобретать готовый солод у поставщиков, вырабатывающих его на крупных механизированных солодовенных заводах. Появилась большая сеть современных крупных солодовенных производств, оснащен­ ных новейшей техникой и полностью автоматизированных.

В нашей стране также наметилась тенденция к созданию укрупненных специализированных солодовенных заводов, выз­ ванная большим ростом пивоваренного производства.

На схеме (рис. 36) показано оснащение современной соло­ довни.

48

Рис. 36. Схема оснащения современной солодовни:

1 — выгрузка ячменя из автомашин, 2 — выгрузка зерна из вагонов, 3, 6, 16, 18, 28 — автоматические весы, 4 — магнитный ловитель, 5, 13 — сепараторы, 7 — силосы для ячменя, 8, 9 — промежуточные бункеры, 10 — зерносушилка, 11 — нория, 12 — отдели­ тель мякины, 14 — триер, 15 — плоская сортировка, 17 — отходы IV сорта, 19 — мойка зерна, 20 — замочные чаны, 21 — насос, 22 — солодорастильные ящики, 23 — солодо­ сушилка, 24 — росткоотбойная машина, 25 — солодоочистительная машина, 26 — силосы для солода, 27 — солодополировочная машина, 29 — загрузка вагонов солодом, 30 — загрузка автомобилей солодом, 31 -— подача солода в варочное отделение, 32 — рукав­

ные фильтры, 33 — вентиляторы, 34 — газационный аппарат

УСТАНОВКИ ДЛЯ ЗАМАЧИВАНИЯ ЗЕРНА

Современные замочные чаны для ячменя оборудованы кони­ ческими днищами для самотечной выгрузки замоченного зерна, сетками для аэрации и отсоса углекислоты, а также трубой для мойки и перекачки зерна (рис. 37, а).

Увлажненное зерно из замочного чана подается в солодовню по трубам самотеком, а при отсутствии или недостаточном гид­ равлическом уклоне — с помощью центробежных насосов с ши­ рокими лопатками типа фекальных.

В зарубежных странах получили большое распространение низкие за­ мочные чаны с наружным распылительным устройством для аэрации и оро­ шения водой замачиваемого зерна, с отсосом выделяющейся углекислоты

(рис. 37,6).

Специальные механизированные установки для замочки ячменя вмести­ мостью до 25 т зерна выпускаются фирмой Erfurter Mälzerei und Speicherhaufabrik (ГДР). Они состоят из трех чанов с коническими днищами, первый из которых предназначен для мойки и дезинфекции зерна. Все чаны обору­ дованы коммуникациями для подачи насыщенной кислородом воды, воздуха, отсоса углекислого газа, а также насосами для выгрузки и перекачки ячменя из одного чана в другой. Над чаном установлен отделитель воды и устрой­ ство для продувания зерна воздухом.

Эти замочные чаны приспособлены для любой технологии замачивания

ячменя.

В США на крупных солодовенных заводах отделение для замочки ячме­ ня оборудуют железобетонными замочными чанами прямоугольной формы высотой 6,5 м. Днище чанов имеет уклон к центру с высотой наклонной части

49