Технология элеваторной промышленности

Наибольшая  эффективность использования зерна в народном хозяйстве по тому или иному назначению достигается при переработке крупных однородных партий. При этом полнее используется и само зерно как сырье и достигается максимальная производительность технологического оборудования. Для получения на мукомольных заводах муки с высокими хлебопекарными качествами необходимо формировать помольные партии, смешивая в определенном соотношении зерно различного качества (тип, подтип, количество клейковины, стекловидность и др.). Эту операцию проводят на мукомольных заводах, применяя различные способы дозирования.

Зерно из хранилищ отпускают главным образом на железнодорожный и водный транспорт, а также на переработку. В некоторых случаях зерно отпускают на автомобильный транспорт (семенное зерно, местные перевозки с глубинных пунктов).

Одним из основных условий сохранения и улучшения качества зерна, поступающего на хлебоприемные предприятия непосредственно от комбайнов, является поточный метод обработки зерна при приемке на основе комплексной механизации производственных процессов. Сущность поточного метода заключается в организации приемки, очистки, сушки и охлаждения зерна до размещения его на длительное хранение. Применение поточного метода обработки основано на следующих положениях:

- технологическую схему обработки зерна различных культур определяют с учетом его исходного качества, а также целевого назначения;

- режим    обработки  зерна   (удельная  нагрузка,  скорость, температура нагрева и т. д.)  по отдельным процессам определяют с учетом биологических особенностей зерна различных культур;

-одинаковую    или близкую производительность всех машин и оборудования технологической линии обеспечивают в результате подбора машин и оборудования по расчетно-эксплуатационной  производительности;

- для обеспечения нормальной работы машин и оборудования и максимальной их загрузки необходимо на каждой технологической линии (после выгрузки зерна) предусмотреть соответствующие накопительные бункера, оборудованные установками активного вентилирования;

-все зерно, поступающее от комбайнов, необходимо при приемке предварительно очищать от грубых примесей, а затем направлять на технологическую линию для дальнейшей обработки;

-все зерно, содержащее более 3% сорной примеси, необходимо повторно очищать и доводить до кондиционного состояния;

-для своевременного охлаждения партий зерна в процессе приемки, обработки и хранения необходимо зернохранилища оборудовать установками активного вентилирования [8].

 

5 Способы хранения зерна и типы зернохранилищ

В системе Министерства заготовок приняты два основных способа размещения зерна в хранилищах: напольное и в силосах.

При напольном  хранении  зерно размещают насыпью или в таре на полу склада при небольшой высоте слоя (не более 4...5 м) и только в складах с наклонными полами высота слоя зерна достигает 8...9 м. При напольном хранении зерновая  масса соприкасается с наружным воздухом. В этом случае при проветривании складов воздух может отбирать от зерна частично тепло и влагу.   Это дает  возможность  при данном  способе сохранять некоторое время зерно с повышенной влажностью, располагая его в складе тонким слоем (не более 1 м) без вентилирования. Кроме зерна в напольных зepнохранилищах можно хранить в мешках муку, крупу и другие продукты.  

Однако зернохранилища с напольным способом хpaнения имеют существенный недостаток — малый коэффициент использования кубатуры здания и в связи с этим повышенную стоимость. Такие зернохранилища трудно и сложно механизировать.

В силосах элеватора хранят зерно при высоте слоя зерновой насыпи до 30...40 м. За рубежом строят элеваторы с высотой слоя зерна до 60 м. Зерно в силосах мало соприкасается с атмосферным воздухом, поэтому но аэрируется незначительно. В силосы размещают, как правило, сухое зерно. Зерно с повышенной влажностью южно кратковременно хранить при условии, если силос оборудован установкой для активного вентилирования, а само зерно прошло послеуборочное дозревание. Кубатура здания при хранении зерна в силосах используется намного лучше, чем при напольном хранении, проще и дешевле механизировать трудоемкие работы. Для сооружения силосного хранилища требуются дорогостоящие, а часто и значительно отдаленные от места строительства материалы (сталь, цемент и др.). Однако затраты на сооружение силосного хранилища быстро окутаются в результате более высокой производительности руда и меньших издержек по эксплуатации.

В зависимости  от высоты стен, по отношению к размерам в плане различают несколько видов хранилищ рисунок 1.

 

 1 – закром; 2 – бункер; 3 – ларь; 4 – силос

 

Рисунок 1 – Виды зернохранилищ

 

Закром - часть пространства в зернохранилище напольного хранения, огражденная стенами небольшой высоты по отношению к размерам в плане и имеющая плоский либо слегка наклонный пол;

бункер — закром с  днищем в виде опрокинутой пирамиды;

силос — вместимость, у которой высота стен в полтора и более раз больше, чем размеры в плане, а дно, как правило, конусное.

Зернохранилища, предназначенные для длительного хранения зерна, бывают двух типов: склады и элеваторы.

Склады являются наиболее распространенными зернохранилищами в нашей стране и по степени механизации классифицируются на немеханизированные (без стационарной механизации), с частичной механизацией механизированные. Для проведения работ в немеханизированных склада (рис. 3, а) используют передвижную механизацию, применение которой связано с большими трудовыми денежными затратами, а также с неблагоприятными санитарно-гигиеническими условиями для обслуживающего персонала. Частично механизированные склады оборудованы верхним или нижним стационарным конвейером для загрузки зерна в склад или его выгрузки. Вторая операция в этом случае обеспечивается передвижной механизацией.

Механизированные склады (рисунок 2, б) имеют в своем составе верхний и нижний стационарные конвейеры; для загрузки и выгрузки зерна из склада.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) немеханизированный склад; б) механизированный склад; в) сапетка; г) отдельно стоящий силос большого диаметра; д) навес; е) бунт; ж) механизированный склад с наклонным полом; и) вентилируемый бункер или силос.

 

Рисунок 2 - Типы зернохранилищ

 

По конструкции пола механизированные склады для зерна могут быть с горизонтальными и наклонными полами.

В складах с наклонными полами (рисунок 2, ж) все зерно при разгрузке самотеком поступает на нижний конвейер (саморазгружающиеся склады). В складах с горизонтальными полами лишь 45...50% зерна самотеком поступает через выпускные воронки на нижний конвейер. Остальная половина зерна подается к выпускным воронкам передвижной механизацией.

Склады по сравнению  с элеваторами имеют более  низкую стоимость сооружения (немеханизированные склады), при их возведении в большинстве случаев используется местный строительный материал. Однако срок службы складов значительно меньше, чем элеваторов, а расходы на их эксплуатацию больше.

Элеваторы являются наиболее совершенным типом зернохранилищ, которые обеспечивают наилучшую сохранность зерна, механизацию работ и высокую производительность труда.

Элеваторы по сравнению со складами имеют следующие достоинства: полную механизацию и частичную автоматизацию работ с зерном, меньшую трудоемкость работ по обеспечению полной сохранности зерна, простоту проведения мероприятий по борьбе с вредителями хлебных запасов, значительно лучшее использование строительного объема, меньшие потери зерна, лучшую изоляцию зерна от внешней среды, меньшую площадь участка застройки.

Расположение  силосных корпусов по отношению к рабочей башне может быть однокрылое (рисунок 2, а) и двукрылое (рисунок 2, в). Элеваторы в зависимости от назначения могут быть однобашенные (рисунок 2, б, в, д), двухбашенные (рисунок 2, г) и безбашенные (рисунок 2, е, к), в которых можно хранить зерно, как в силосах, так и на полу (рисунок 2, д, и). В практику строительства зернохранилищ широко внедряются металлические зернохранилища, которые положительно зарекомендовали себя при хранении сухого и очищенного зерна (рисунок 3, ж, м). некоторых случаях производственные зернохранилища блокируют со зданиями производственных предприятий рисунок 3, л).

В период массового поступления  зерна в некоторых случаях устраивают временные асфальтированные площадки,   бунты  и  навесы.  Асфальтированные  площадки располагают перед зерновыми складами. В период временного размещения зерна его очищают на передвижных зерноочистительных машинах. Бунтовая площадка (см. рис. 3, е) представляет собой временное сооружение со стенами из щитов, досок, мешков или других подручных материалов. Бунты устраивают, как правило, на асфальтированных площадках и укрывают сверху брезентом. Навес — это хранилище без стен, но с крышей и асфальтовым или другим полом (см. рис. 3, д).

Кроме зернохранилищ  общего назначения, существуют зернохранилища специального назначения, предназначенные для приемки, обработки и хранения зерна отдельных культур (бобовых, масличных, кукурузы), семенного зерна, а также продуктов переработки зерна, комбикормов и отходов. Для обработки и хранения этих продуктов требуются специальные режимы работы оборудования. Так, для хранения кукурузы в початках применяют сапетки (см. рисунок 2,в), семенное зерно хранят в силосах уменьшенной высоты и т.п [5].

 

 

а) самотечный; б) конвейерный однокрылый; в) конвейерный  двукрылый; г) двухбашенный; д) силосно-этажный; е,к) безбашенные; ж) с металлическими силосами; и) силосно-складское; л) блокированный  с мукомольным заводом; м) из отдельно стоящих стальных силосов.

 

Рисунок 3 - Типы элеваторов

 

 

6 Технологические расчеты

 

 

Типы зернохранилищ	Годовой объем поступления  тыс.т	Доля элеваторной емкости %	Район строительства	Прием зерна		Отпуск зерна
				С автотранс порта, %	С ж.д. транспорта, %	С автотранс порта, %	С ж.д. транспорта, %
Перевалочный  элеватор	100	60	Северные области Казахстана	20	80	20	80

 

 

Основные расчетные  положения

 

 

Количественно-качественную характеристику зерна, поступающего на элеватор, определяем согласно по району его строительства

а) по влажности:

1. Сухое и средней  сухости     - 10%

2. Влажное и сырое  зерно       -  90%

б) по засоренности:

1.  Чистое зерно  до 1%       -  25%

2. Средней чистоты (1-3%)    - 30%
3. Сорное зерно свыше 3%     - 45%

в) содержание средней примеси в зерне средней чистоты 2,4%, а сорного –5,4%, пшеница – 86,4%, ячмень – 9,6%, прочие поступления – 4,0%.

 

                                                   А_физ = А_зачет ∙К_ф                                                 (1)

 

А_физ=160∙1,06 = 106 тыс.т

 

Период заготовки «П_р» для Северных областей Казахстана равняется 20 суткам.

Коэффициент суточной и часовой  неравномерности  (К_с, К_ч) равны 1,6.

Коэффициенты неравномерности  поступления и отгрузки железнодорожных  вагонов.

К_м – коэффициент месячной неравномерности =  2

К_с - коэффициент суточной неравномерности =  2,5.

 Расчетное число месяцев  в году по погрузо-разгрузочным  работам принимается – 11 месяцев принимаем по таблице 2 [2] .

Возможное число партии (m_о), поступающих на элеватор, согласно данным таблицы m₁ = 7.

Коэффициент суточной одновременности  поступлений партий К_п1 = 1.

Коэффициент часовой одновременности  поступлений партий К_п2 = 0,8.

Величина основной партии m₀ = 50% принимаем по таблице 3 [2].

 

   

6.1 Определение пропускной способности приемной лаборатории и автомобильных весов

 

Плотность потока автомобилей:

 

                                       ,                                                  (2)

 

 авт/маш.

 

где   Г_а – средняя расчетная грузоподъемность автомобиля – 5 т.

Количество обслуживающего персонала  визированной лаборатории (II) устанавливаем по номограмме. Среднее время ожидания – 2мин., при λ = 0,9, тогда 10 чел. 1,100<μ<1,350 = 10 чел.

Отсюда П – количество человек принимаем равным  П = 10 чел.

Длину эстакады визировачной лаборатории определяем по формуле:

 

                                                            ,                                                (3)     

 

м.

где   К_а - количество одновременно обрабатываемых автомобилей