Лекція № 13
Розділ 4. Автоматизація технологічних процесів у рослинництві.
Тема 4.1. Автоматизація зернопунктів. Автоматизація комплексу кзс-20,
ЗАВ-20.Автоматизація процесу активного вентилювання зерна
План :
1. Загальні відомості.
2.Типи зерноочисних установок.
3. Технологія очищення агрегатом ЗАВ-20
4. Принцип роботи схеми керування установкою ЗАВ-20.
5 Автоматизація процесу активного вентилювання зерна
1. При збиранні зернна , його засміченність становить 15...18 %, а вологість може досягти 28...30%. Для тривалого зберігання зерна необхідно ,щоб його вологість становила 16 %.
Технологічна схема післязбирального обробітку зерна включає в себе слідуючі операції : транспортування зерна від комбайну до зернопункта, зважування,вивантаження, очищення, сортування , сушіння (при підвищенній вологості) , транспортування зерна, зважування і відправка на склад.
В залежності від вологості зерна технологічний процес його обробітку може бути побудований по таким схемам:
- при вологості зерна до 16% : первинне очищення , вторинне очищення ;
- при вологості зерна більше 22 % : первинне очищення , подвійне сушіння, вторинне очищення ;
2. Для очищення зерна використовуються наступні зерноочисні агрегати : ЗАВ-10 ,ЗАВ-20 ,ЗАВ-40, АЗС-10,20 ,310 -продуктивність – т/год.
Для вентилювання : бункер активного вентилюввання : БВ-25, БВ-50 в т.д.
Для сушіння : СЗБ-4,8,16 (сушарка зерна барабанна ) ; СЗШ-4,8,16 (сушарка зерна шахтна ).
Зерноочисно-сушильні пункти: КЗС-10Ш, 20, 25, 40; КЗС-10Б, 20, 25, 40, які укомплектовані сушарками і зерноочисними агрегатами.
3. Технологічна схема агрегату ЗАВ-20 складається із: автомобілепіднімача, завального бункера, вивантажувальної норії, двох повітрярешіткових машин, цернтралізованної повятряної системи з пневмоконіеєром , двох передаточних транспортерів, двох трієрнихблоків,зернопроводи, бункерів чистого,фуражного зерна , відходів та резервного.
Схема працює по 6 технологічним схемам :
Схема керування агрегатом передбачає слідуючі режими :
вмикання двигунів на зустріч зернопотоку , а вимикання по направленню зернопотоку;
при аварійному відключенні якої-небудь машини аварійне вимикання всіх машин,які працюють на завантаження аварійної машини;
можливість керування кожною машиною окремо при наладці і ремонті.
4.
Вмикаємо силові автомати та вибираємо режим роботи агрегату перемикачем SА. Схемою передбачено 7 режимів роботи:
180- працює вся поточна лінія;
180- режим наладки ;
90- працює тільки 2 зерноочисна машина без трієрного блоку;
90- працює тільки 1 зерноочисна машина без трієрного блоку;
45-працює 2 зерноочисна лінія;
45- працює 1 зерноочисна лінія;
0-нейтральний режим.
В схемі передбаченні датчики рівня (ДУМ, МДУ ) для контролю рівня зерна, при заповненні хоча б одного бункера увімкнеться звукова сигналізація НА.
5 Автоматизація процесу активного вентилювання зерна
Активне вентилювання – це різновид конвективного способу сушіння продукту. Особливість такого способу полягає в досить низьких температурах агенту сушіння, що не призводить до теплового травмування зерна. При цьому нерухомий достатньо товстий шар зерна продувається потоком повітря, який поглинає вологу із зерна доти, поки не настане гігроскопічна рівновага зерна та повітря. Наприклад, при температурі 200С для вологості зерна 14% відповідає відносна вологість повітря 65%.
Найдоцільнішим способом сушіння зерна є активне вентилювання , яке передбачає продувати шар зерна повітрям з відносною вологістю, яка відповідає або трохи нижча за зрівноважену вологість зерна. Відомо, що нагрівання повітря на 1оС знижує його відносну вологість приблизно на 5% , то достатньо нагріти повітря навіть вологісттю 100% на 7оС, щоб вологість агрегата сушіння становить 65%. При такому способі функціонування обладнання для активного вентилювання зерна нерівність сушіння майже відсутня, а тривалість сушіння не досягає допустимих сроків зберігання вологого зерна. Така схема реалізована у відчизняному устаткуванні для активного вентилювання зерна бункерами БВ – 6, БВ – 12,5, БВ – 25, БВ – 50 та бункерами К – 878 фірми "Пектус" (НДР). Бункер активного вентилювання зерна типу БВ – 25 має вмістимість по насіневій пшениці 25 тонн. Встановлена потужність електроспоживачів бункера БВ – 25 становить 41,5 кВт, в тому числі підігрівників повітря 36 кВт при подачі повітря 5600м/год.
Розглянемо технологічну схему проведення активного вентилювання зерна бункером БВ-25. Робота здійснюється слідуючим чином. Норія 1 (рис.13.1) завантажує зерно у бункер 2, який має циліндричну форму і виконаний із штампованих перфорованих секцій. Зерно засипається між внутрішнім і зовнішнім циліндрами, де здійснюється вертикальне і горизонтальне (радіальне) повітророзподілення. В центрі бункера встановлена перфорована повітророзподільча труба 3, в середині якої переміщується поршень - заслінка 4. Розвантажується бункер самопливом через люк 5. Вентилятор 6 проганяє повітря через електрокалорифер 7 і подає його в масу зерна. Повітря пронизує шар зерна від внутрішнього циліндра до зовнішнього і відбирає надлишкову вологість. Електрокалорифер 7 вмикається в роботу при вологості зовнішнього повітря більше 65% і підігріває повітря лише на 5…6 оС.
Рисунок 13.1 Технологічна схема бункера активного вентилювання
зерна на базі бункера БВ – 25.
Схема живлення і захисту електроспоживачів бункера активного вентилювання зерна зображена на рисунку 13.2.
Принципова електрична схема керування бункером БВ –25 представлена на рисунку 13.3. Дана схема керування передбачає роботу установки по двох взаємозв'язаних підсистемах.
Причому система завантаження зерна в бункер та руху поршня – заслінки є задаючою і без її впливів неможлива робота другої підсистеми керування мікрокліматом в масі зерна бункера.
Так як бункер активного вентилювання зерна може виконувати дві функції переробки зерна то перемикачем SA2 ми вибираємо їх почерговість. Положення SA2 "С" – сушіння вологого зерна до необхідних кондицій та "К" – консервація зерна, тобто зберігання зерна після його пересушування. Перемикачем SA1 ми вибираємо режим роботи схеми керування ( "Р" ручне керування установкою оператором із постійним візуальним контролем та "А" – автоматичне керування без участі оператора ).В ручному режимі керування, оператор натискує кнопки SB1…SB2 та контролює роботу завантежувальної норії та поршня-заслінки за допомогою SB7…SB8. Після заповнення бункера зерном він зупиняє електропривід M1 завантажувальної норії натиснувши SB1 і обезживши КМ1. А за допомогою кнопки SB7 піднімає до верху поршень – заслінку на рівень зерна у бункері. Процес підготовки бункера до початку сушки зерна завершено.
Для початку сушки зерна оператор натискує кнопку SB4 і заживлює через кнопку КМ2 електродвигун М2 приводу центробіжного вентилятора. Вентилятор продуває повітря через зерно, а оператор слідкує за показами вологомірів В1 та В2. Якщо вологість повітря, яке проходить через зерно не зменшується (в бункер подається вологе повітря) оператор натискає кнопку SB6 і заживлює через кнопку КМ5 електронагрівну систему ЕК. В масу зерна вже буде подаватися лиш вологе зерну повітря за рахунок його нагріву, а оператор слідкує за показами вологомірів В1 та В2. При необхідності він відключає нагрівну систему ЕК натиснувши SB5. Після закінчення сушки зерна оператор або звільняє бункер від висушеного зерна через вивантажувальний нижній люк або переводять за допомогою SA2 бункер в режим консервації. При цьому режимі роботи оператор слідкує за температурою зерна по показах датчика – регулятора SK, і за допомогою вентилятора на нагрівної системи підтримує цю температуру в нормі.
В автоматичному режимі роботи установки ( перемикач SA1 в "А" –автоматичне) всі функції оператора беруть на себе відповідні технічні засоби автоматики. Коли бункер не завантажений зерном на сушку чи консервацію датчик SL1 верхнього рівня зерна в бункері замкнутий і пускач КМ1 заживлює електродвигун М1 приводу завантажувальної норії та контактом КМ1.4 пускач КМ3 приводу поршня – заслінки М2, а контактом КМ1.3 унеможливлює роботу схеми керування вентиляційної установки. Йде процес завантаження зерном бункера до встановленого верхнього рівня SL1 і при його досягнені датчик – реле SL1 розмикає свій контакт і обезживлює КМ1, який в свою чергу зупиняє лебідку приводу поршня –заслінки та запускає в роботу систему підтримання мікроклімату в масі зерна (замикається КМ1.3).
В режимі сушка зерна (положення SA1–"С" – сушка) контакт КМ1.3 заживлює програмне реле часу КТ, яке своїм контактом КТ1 через замкнутий контакт датчика нижнього рівня SL2 заживлює магнітний пускач КМ2, який в свою чергу заживлює своїми силовими контактами електродвигун М2 приводу центробіжного вентилятора та контактом КМ2.4 підготовлює до роботи коло керування електронагрівною секцією ЕК. Вентилятор продуває зовнішнє повітря через зернову масу бункера. Контакт КТ буде замкнутий 120 секунд, цього часу достатньо щоб зовнішнє повітря пройшло зернову масу і вийшовши із бункера попало на датчик вологомір В2. Якщо вологість повітря вища ніж 65% то вологість В2 заживить реле напруги КМ2 і через його контакт КМ2 навіть по виходу 120 секунд часу вентилятор буде продувати повітря через зерно поки винесення вологості із зерна не стане меншим 65%. Одночасно із вище описаним процесом контролю вологи із зерна проходить контроль вологості повітря яке вноситься в зерно за допомогою датчика – вологоміра В1. Якщо зовнішнє повітря, яке подається в бункер вентилятором стане вологим більше 65% то В1 заживить реле КV1, яке своїм контактом КV1 подасть живлення на магнітний пускач КМ5. Пускач КМ5 своїми силовими контактами КМ5.1 заживлять електронагрівну систему ЕК електрокалорифера. Зовнішнє повітря проходячи через нагрівну систему почне підігріватися і знижувати відносну вологість нижче 64%. Електрокалорифер підігріває зовнішнє повітря на 5…6 0С, що відповідає знижунню вологості зерна на 25…30%. Таким чином проводиться сушка зерна до тих пір поки його вологість не стане нижчою заданої 13…15%. Після закінчення сушки, оператор, переводить бенкер в режим зберігання (консервації). При цьому режимі роботи керування системного мікроклімату проводиться по двох параметрах: температурі зірна, яке контролюється датчиком – регулятором SK та його вологість зовнішнього повітря вологоміром В1.
Рисунок 13.2 Принципова електрична схема живлення і захистуелектроспоживачів бункера БВ – 2
Рисунок 13.3 Принципова електрична схема керування бункером Активного вентилювання зерна БВ – 25
Рис.13.4 Принципова електрична схема системи автоматичного контролю і роботи БВ – 25.
ЛІТЕРАТУРА : Л1 ст 57-68, Л3 ст 341-345. Л3 ст 222-229, Л2.344-352