Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчет оборудования ТЭП 2012 МГУП

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
1.52 Mб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования

«Могилевский государственный университет продовольствия»

Кафедра технологии хлебопродуктов

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕВАТОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 1 – 49 01 01 Технология хранения и переработки пищевого растительного сырья

специализации 1 49 01 01 01 Технология хранения и переработки зерна Часть 1 Расчет оборудования

Могилев 2011

УДК 657.22 ББК 65.052

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры технологии хлебопродуктов Протокол № 5 от 2 января 2011 г.

Составитель кандидат технических наук, доцент

Урбанчик Е.Е.

Рецензент кандидат технических наук, заведующий кафедрой машин и аппаратов

пищевых производств И.М. Кирик

УДК 657.22 ББК 65.052

© Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия», 2011

2

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………….….

4

1

Определение емкости зернохранилищ………………………………

5

1.1

Расчет необходимой емкости зернохранилищ……………………

5

1.2

Расчет емкости силосов и бункеров…………………………………

6

1.3

Расчет емкости складов для зерна………………………………….

10

2

Расчет оборудования зернохранилищ………………………………..

11

2.1

Основные положения…………………………………………………

11

2.2

Весовое оборудование……………………………………………..

15

2.3

Приемно-отпускные устройства с автотранспорта……………….

16

2.4

Приемно-отпускные устройства с железной дороги……………..

20

2.5

Приемно-отпускные устройства с водного транспорта……………

23

2.6

Отпуск зерна на перерабатывающее предприятие……………….

25

2.7

Расчет оборудования для очистки зерна………………………….

25

2.8

Расчет оборудования для сушки зерна……………………………

29

2.9

Расчет оборудования для обработки отходов……………………

35

3

Расчет транспортного оборудования………………………………..

37

3.1

Нории…………………………………………………………………

37

3.2

Конвейеры…………………………………………………………….

41

3.3

Самотечные трубы……………………………………………………

42

4

Технологическая схема движения зерна и отходов………………..

42

5

Составление графика суточной работы элеватора…………………

45

6

Генеральный план предприятия………………………………………

50

Список использованных источников…………………………………….

52

3

Введение

Методические указания предназначены для студентов специальности 1 – 49 01 01 Технология хранения и переработки пищевого растительного сырья специализации 1 – 49 01 01 01 Технология хранения и переработки зерна как руководство по выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине «Технология зерносушения и элеваторной промышленности». Методические указания окажут методическую и техническую помощь студентам при их самостоятельной работе над учебной и специальной литературой, позволят определить необходимый объем материалов по разделам: «Технологическая схема движения зерна и отходов»; «Составление суточного графика работы элеватора». Выполнения проекта осуществляется в соответствии с требованиями задания на проектирование. При работе над проектом студент должен максимально использовать знания, полученные при изучении дисциплин учебного цикла и на производственной практике, а также проявить творческую инициативу и самостоятельность.

В методических указаниях изложены вопросы, связанные с основами проектирования генерального плана предприятия, технологической схемы, определения емкости зернохранилища, расчетом и подбором оборудования.

При работе над специальными разделами дипломного проекта следует пользоваться нормативными и справочными материалами.

Рисунок 1.1 – Фондовый элеватор

4

1 Определение емкости зернохранилищ

1.1 Расчет необходимой емкости зернохранилищ

Паспортную емкость проектируемых зернохранилищ (хлебоприемных, заготовительных, фондовых, базисных, портовых, перевалочных) при известном количестве поступающего в период заготовок зерна различный культур определяют по формуле (1.1).

 

Eп AФ Cп Bп *kср ,

(1.1)

где

AФ – количество заготавливаемого зерна в физической массе, т;

 

Cп

– переходящий остаток на начало заготовок (в среднем 15% от

годового поступления), т;

 

Bп

– объем отгрузки в течение периода заготовок (устанавливается

заданием на проектирование, а при разработке типовых проектов принимается равным 10% от объема заготовок), т;

kср – средневзвешенный коэффициент на размещение

различных

культур определяется по формуле (1.2).

 

kср

AФ1 *kP1 AФ2 *kP2 ... AФn *kPn

,

(1.2)

 

 

AФ

 

где AФ1, AФ2,...,AФn - количество различных культур, поступающих на предприятие за период заготовок в физической массе, т;

kP1,kP2,...,kPn - коэффициенты на размещение различных культур (таблица 1.1).

Таблица 1.1 – Коэффициенты на размещение различных культур

Культура

kP

Пшеница и кукуруза-зерно

1,1

Рожь и бобовые

1,2

Ячмень и просо

1,3

Рис-зерно и гречиха

1,5

Овес

1,7

Подсолнечник и другие масличные культуры

1,9

Паспортную ёмкость хлебоприемного, заготовительного, фондового, базисного, портового, перевалочного элеватора можно также определить

грузооборотом и коэффициентом оборота по формуле (1.3).

 

 

Eп

 

Q

 

(1.3)

 

K0

где Q

грузооборот, т;

 

 

 

 

 

 

K0

коэффициент оборота (принимается в соответствии с заданием

на проектирование).

 

 

 

 

 

 

5

 

Грузооборот производственных элеваторов (мукомольных, крупяных, комбикормовых и др.) определяется по формуле (1.4).

 

 

Q qс *T,

(1.4)

qс

производительность завода, т/сут;

 

T

число рабочих дней предприятия в течение года (T =300 дней).

Емкость производственного элеватора можно определить по

необходимому запасу зерна по формуле (1.5).

(1.5)

 

 

Eп qс *Tз ,

где Tз

= 90 суток при поступлении зерна по железной дороге;

Tз

= 120–180 суток при поступлении зерна водным транспортом;

Tз

= 28 суток при комбикормовых заводах.

 

Емкость перевалочного элеватора можно определить как

15-кратное

среднесуточное поступление.

Пример. Определить емкость хлебоприемного зернохранилища, общее количеств заготавливаемого зерна составляет 100000 т. Объемы различных культур, поступающих в период заготовок: пшеница – 40000 т., рожь – 30000 т., ячмень – 20000 т., гречиха – 10000 т. Определить силосную (Есил) и складскую (Ескл) емкости, при условии, сто силосная емкость составляет 80%, а складская 20% от общей емкости (Еп).

Определяем средневзвешенный коэффициент на размещение культур по формуле (1.2):

Kср Аф1 *Кр1 Аф2 *Кр2 ... Афn *Крn

Аф

40000*1,1 30000*1,2 20000*1,3 10000*1,5 1,21 100000

Определяем емкость зернохранилища по формуле (1.1):

E(Аф Сп Вп )*Kср

(100000 100000*0,15 100000*0,1)*1,21 127050т

Определяем силосную ёмкость Есил=0,8Еп=0,8*127050т=101640,0т

Определяем складскую ёмкость Ескл=0,2Еп=0,2*127050т=25410,0т

1.2 Расчет емкости силосов и бункеров

При загрузке и выпуске зерна в круглый или квадратный силос не по центральной части, ёмкость силоса определяется по формуле (1.6):

ЕС FC *HC (V1 V3)

(1.6)

где – натура зерна, т/м3 . Паспортную емкость рассчитывают для хранения зерна пшеницы с = 0,75 т/м3 и влажностью 14,0…15,5 %;

6

F

 

площадь внутреннего сечения силоса, м2;

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HC

высота силоса от надсилосной плиты до выпускного

отверстия, м (для железобетонного силоса 30 (40) м;

 

 

 

 

V

 

емкость верхней части силоса, не заполненной зерном, м3;

1

 

емкость забутки в нижней части силоса, м3.

 

 

V

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При угле естественного откоса зерна =260 (сухое зерно, южная зона)

значения V3

определяют по формулам (1.7, 1.8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) для круглого силоса

V k *D3 , V k *D3

 

 

(1.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

б) квадратного силоса

V '

k

3

*a

3

, V

' k

3

*a3

 

 

(1.8)

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При угле естественного откоса зерна =360

(зерно средней сухости и

влажное, центральная и северная зона) значения V3

 

определяют по формулам

(1.9, 1.10).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) для круглого силоса V k

2

*D3 ,

 

V k

2

*D3

 

(1.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) для квадратного силоса

 

V

'

k

4

*a3

, V

'

k

4

*a3

(1.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

где k1,k3

коэффициенты, зависящие от расположения загрузочного

отверстия в плане (таблицы 1.2, 1.3);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k2,k4

коэффициенты,

 

зависящие от расположения выпускного

отверстия в плане (таблицы 1.2, 1.4);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

внутренний диаметр силоса, м (для железобетонных силосов

6 м);

 

размер стороны силоса, м (для квадратных силосов 3 (4) м);

a

 

поправка на действительный размер выпускного отверстия

круглого силоса, м3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= АD2– В,

(А=0,28535*d и В=0,9551*d);

 

 

 

 

где

1

поправка

 

на

действительный

размер

выпускного

отверстия квадратного силоса, определяется по формуле (1.11).

 

 

 

 

 

 

 

=0,3632*d*a2–0,0351*d3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.11)

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где d – диаметр выпускного отверстия, м (принимают 0,4–0,6 м).

Таблица 1.2 – Значение коэффициентов k1

и k2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

k1

 

 

 

k2

 

 

 

 

 

 

Y

D

 

 

 

 

 

k1

 

k2

D

 

 

 

 

( =260)

 

( =360)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( =260)

 

( =360)

(см. рисунок 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00

 

 

 

 

0,1278

 

0,1902

 

 

 

 

0,30

 

 

 

 

0,1614

 

0,2404

0,05

 

 

 

 

0,1288

 

0,1917

 

 

 

 

0,35

 

 

 

 

0,1731

 

0,2579

0,10

 

 

 

 

0,1315

 

0,1959

 

 

 

 

0,40

 

 

 

 

0,1864

 

0,2776

0,15

 

 

 

 

0,1364

 

0,2031

 

 

 

 

0,45

 

 

 

 

0,2010

 

0,2993

0,20

 

 

 

 

0,1429

 

0,2125

 

 

 

 

0,50

 

 

 

 

0,2167

 

0,3229

0,25

 

 

 

 

0,1512

 

0,2253

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание:

 

1

- угол естественного откоса зерна вверху силоса, град;

 

 

 

2 - угол естественного наклона днища силоса, град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.3 – Значения коэффициента k3

Z

 

 

Значения величины Y

 

 

(см. рисунок 1)

0,0…1,0

0,1…0,9

 

0,2…0,8

0,3…0,7

0,4…0,6

0,5

0,0…1,0

0,373

0,344

 

0,321

0,303

0,293

0,289

0,1…0,9

0,344

0,313

 

0,287

0,269

0,258

0,254

0,2…0,8

0,321

0,287

 

0,260

0,241

0,229

0,225

0,3…0,7

0,303

0,269

 

0,241

0,220

0,208

0,203

0,4…0,6

0,293

0,258

 

0,229

0,208

0,195

0,191

0,5

0,289

0,254

 

0,225

0,203

0,191

0,187

Таблица 1.4 – Значения коэффициента k4

 

 

 

Z

 

 

Значения величины Y

 

 

(см. рисунок 1)

0,0…1,0

0,1…0,9

 

0,2…0,8

0,3…0,7

0,4…0,6

0,5

0,0…1,0

0,556

0,613

 

0,478

0,452

0,436

0,430

0,1…0,9

0,513

0,466

 

0,428

0,400

0,384

0,378

0,2…0,8

0,478

0,428

 

0,388

0,359

0,341

0,335

0,3…0,7

0,452

0,400

 

0,359

0,328

0,310

0,302

0,4…0,6

0,436

0,384

 

0,341

0,310

0,292

0,285

0,5

0,430

0,378

 

0,335

0,302

0,285

0,276

 

Н1

Е1a1

 

y

 

 

d

 

D

 

 

 

 

z

 

 

 

 

d

Нс

Н2

Е2

 

a

 

 

 

y

 

 

 

 

 

Н3

Е3

 

 

 

a2

 

 

 

 

a)

б)

в)

Рисунок 1.2 – Схема силосов

Приведенными формулами и таблицами пользуются, если силос имеет загрузку и выпуск не по центральной части (рисунок 1.2б, в).

При подаче и выпуске зерна из силоса круглой формы по центральной части (рисунок 1.2а) для южной и центральной зоны емкость силоса можно определить по формуле (1.12).

8

 

 

Eс E1 E2 E3 ,

 

 

(1.12)

где E1 – емкость верхней конусной части силоса, т.

 

 

 

E1

*R2 *H1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E2

– емкость средней части силоса, т.

 

 

 

 

 

 

E2 * *R2 *H2 ,

 

 

 

E3

– емкость нижней конусной части силоса, т.

 

 

 

 

E3

*R2 *H3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R – внутренний радиус силоса, м.

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H1 R*tg 1,H3 R*tg 2

 

1

– угол естественного откоса зерна ( 1=260);

 

2

– угол забутки днища (для сухого зерна 360, для сырого 450).

Если 2 =450 (северная зона) формула емкости силоса определяется по

формуле (1.13).

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Ec * *R2(

H1

H2

H3)

(1.13)

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

Емкость силоса-звездочки определяется по формуле (14).

 

 

Eзв * *RЭ2 (

1

H1'

H'2

1

H'3 ),

(1.14)

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

где RЭ – эквивалентный радиус (RЭ =0,262*D), м;

 

H1',H'2,H'3 – высота верхней, средней и нижней части силоса, м;

 

'

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

3 RЭ

*tg 2 .

 

H 1

RЭ *tg 1,H2 Hc RЭ (tg 1 tg 2),H

 

Емкость силоса квадратной формы определяют аналогично расчету

силоса-звездочки по формуле (15).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяют

эквивалентный радиус

(RЭ =0,564*a, где а – сторона

силоса, м);

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ec *a2(

H1'' H''2

 

H''3),

(1.15)

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

где H1'',H''2,H''3 - высота верхней, средней и нижней части силоса, м;

 

''

''

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

''

*tg 2 .

 

H 1

RЭ *tg 1,H2 Hc RЭ (tg 1 tg 2 ),H

 

3 RЭ

После определения емкости силосов выбирают сетку их расположения, принимают число силосов в ряду и определяют размер силосного корпуса. При рядовом расположении круглых силосов емкость силосного корпуса определяют по формуле (1.16):

 

Eck m*n*Ec (m 1)*(n 1)Eзв ,

(1.16)

где m, n – число рядов силосов соответственно по ширине и длине

корпуса;

– емкость круглого силоса, т;

 

Ec

 

Eзв

– емкость силоса-звездочки, т.

 

Отношение длины силосного корпуса к его ширине и высоте должно быть не более двух.

9

Количество силосных корпусов определяется по формуле (1.17).

 

nck Eп /Eск

(1.17)

Емкость бункеров определяется по формуле (1.18).

 

Еб = * *Fб * Нб

(1.18)

где

– коэффициент использования объемов (таблица 1.5);

Fб

– площадь поперечного сечения бункера,

м2 ;

Нб

– высота забутки, м.

 

1.3 Расчет емкости складов для зерна

Паспортную емкость склада можно определить по формуле (1.19):

 

 

 

 

Е1скл =

 

 

 

A a

B b

 

 

,

 

(1.19)

 

 

 

 

 

А*В*h (

 

 

)*(

 

)*(H h)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

где

А, В – длина и ширина склада, м (для типового склада А=60 м,

В=20 м);

h

– высота засыпки зерна у стен (для типовых складов h = 2,5 м);

 

 

аз

– длина насыпи зерна поверху,

м;

 

 

 

 

 

вз

ширина насыпи зерна поверху,

м;

 

 

 

 

 

Нз

высота засыпки зерна в середине склада, м (для

типовых

складов Нз =5 м при угле естественного откоса 25 0 );

 

 

 

 

 

 

– натура зерна,

т/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Паспортную емкость рассчитывают для хранения зерна пшеницы с =

0,75 т/м3

и влажностью 14,0…15,5 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

Величины а и в

определяют по формулам (1.20, 1.21).

 

 

 

 

 

 

аз = А – 2 ( Н –h ) *ctg

 

 

 

 

 

 

(1.20)

где

 

 

 

вз = В – 2 ( Н – h )*ctg

 

 

 

 

 

 

(1.21)

а – угол естественного откоса, град. ( = 250 ).

 

 

Таблица 1.5 – Значения коэффициента

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения вб, м

 

 

 

 

аб, м

 

2,0

 

2,5

 

3,0

 

 

4,0

 

 

5,0

 

6,0

 

7,0

1

 

2

 

 

3

 

4

 

 

 

5

 

 

6

 

7

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hб = 6м

 

 

 

 

 

 

2,0

 

0,83

 

0,82

0,80

 

 

0,76

 

0,72

 

0,67

 

0,61

2,5

 

0,82

 

0,78

0,76

 

 

0,73

 

0,69

 

0,64

 

0,58

3,0

 

0,80

 

0,76

0,74

 

 

0,70

 

0,66

 

0,61

 

0,56

3,5

 

0,79

 

0,74

0,72

 

 

0,67

 

0,63

 

0,58

 

0,52

4,0

 

0,76

 

0,73

0,70

 

 

0,65

 

0,61

 

0,56

 

0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hб = 8м

 

 

 

 

 

 

2,0

 

0,90

 

0,87

0,85

 

 

0,82

 

0,79

 

0,75

 

0,70

2,5

 

0,87

 

0,84

0,83

 

 

0,79

 

0,76

 

0,72

 

0,67

3,0

 

0,85

 

0,83

0,81

 

 

0,77

 

0,73

 

0,68

 

0,63

3,5

 

0,84

 

0,82

0,80

 

 

0,74

 

0,70

 

0,65

 

0,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.