Проектирование производственного элеватора

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь Учреждение образования

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра технологии хранения и переработки растительного сырья

Курсовой проект

по дисциплине: «Технология элеваторной промышленности»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭЛЕВАТОРА

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Руководитель проекта:

ст. преподаватель Батура П.В.

Выполнил: Кошак А.Э.

студент 4 курса 2 группы Гродно 2012

Содержание Введение

1. Состояние вопроса

1.1 Состояние элеваторной промышленности в РБ и за рубежом

1.2 Обзор существующего зерноочистительного, зерносушильного оборудования

1.3 Приёмные устройства с автотранспорта и железнодорожного транспорта

1.4 Отпускные устройства на автотранспорт и железнодорожный транспорт

2. Расчётная часть

2.1 Расчёт и подбор оборудования для приёмки и отпуска зерна

2.2 Расчёт весового оборудования

2.3 Расчёт устройств для разгрузки зерна из железнодорожных вагонов

2.4 Расчёт и подбор оборудования для очистки зерна

2.5 Расчёт и подбор зерносушилок

2.6 Расчёт и подбор транспортного оборудования

2.7 Обработка и хранение отходов

2.8 Расчёт вместимости силосов

3. Проектирование рабочего здания элеватора

3.1 Расчёт высот этажей

3.2 Компоновка оборудования в рабочем здании элеватора

3.3 Генеральный план элеватора

4. График суточной работы элеватора

4.1 Анализ графика суточной работы элеватора

Введение

элеватор зерноочистительный разгрузка Элеватором называется наиболее совершенный вид механизированного хранилища. Строят элеваторы большой вместимости для хранения зерна. На хлебоприемных пунктах сосредоточивается большое количество продовольственного, фуражного и товарного зерна. Они предназначаются главным образом для хранения сухого товарного зерна с установленной влажностью не более 13…14%. Зерно в элеваторах хранят в сшюсах, расположенных друг возле друга. Все трудоемкие процессы в элеваторах? прием зерна, его взвешивание, загрузка и выгрузка, внутреннее транспортирование, очистка, сортировка и т. п.? полностью механизированы и автоматизированы.

Современный элеватор включает комплекс сооружений, связанных общими производственными процессами, из которых основные? приемка, взвешивание, хранение, отпуск зерна, а специальные? очистка, сушка и сортировка зерна.

Здания и сооружения элеватора по функциональным признакам можно разделить на: производственные, предназначенные для приемки, хранения, подработки и отпуска зерна и зерновой продукции; вспомогательные, обслуживающие производство; непроизводственные.

1. Состояние вопроса

1.1 Состояние элеваторной промышленности в РБ и за рубежом Свою историю элеваторы начинают с 1845 года, именно тогда в Дугласе (США) был построен первый элеватор. В России данное сооружение появляется уже в 1887 году. А в Республике Беларусь в 1946 году.

Согласно принятой структуре все предприятия элеваторной промышленности разделены на 3 звена:

1 звено.

Хлебоприёмные предприятия и глубинные пункты. Они принимают зерно от хозяйств, проводят первичную обработку, хранят его определённое время и отгружают его по назначению.

Зернохранилища специального назначения. Предназначены для приёмки и хранения кукурузы, бобовых культур, риса, семенного зерна требующих особых условий хранения и обработки.

2 звено.

Базисные элеваторы. Обрабатывают и хранят оперативные запасы зерна, необходимые для текущего потребления.

Перевалочные элеваторы. Они перегружают (переваливают) зерно с одного вида транспорта на другой.

Фондовые элеваторы. Длительно хранят высококачественное зерно.

3 звено.

Производственные элеваторы. Принимают зерно с железнодорожного транспорта и водного.

Портовые элеваторы. Подготавливают партии зерна на экспорт, отгружая его в морские суда, а также принимают зерно по импортным закупкам.

Реализационные базы. Обеспечивают зерном и продуктами его переработки не только зерноперерабатывающие предприятия, но и торговую сеть.

Современные элеваторы? это специализированные и высокомеханизированные сооружения силосного типа. Огромные (до 30 м высотой), круглые (6? 7 м в диаметре) железобетонные (как монолитные, так и сборные) конструкции или корпуса силосы (емкости), и ввели в эксплуатацию металлические силоса. Основное технологическое и транспортное оборудование находится в соединенных с ними производственных (рабочих) помещениях. Зерно поступает в приемные бункеры, поднимается наверх здание с помощью транспортера (нории), при необходимости очищается и досушивается. Далее зерно по верхнему транспортеру направляется на надсилосные транспортеры, далее в силоса. Силосы поддерживают определенную температуру, которая измеряется мобильными термоподвесками. Некоторые силосы оборудуют дезинфекторами для зерна, но все силосы перед загрузкой подвергаются дезинфекции и проветриванию в обязательном порядке, для предотвращения развития грибковых и гнилостных инфекций, а также широкого ряда зерновых плесеней и вредителей.

В Республике Беларусь элеватор расположен практически в каждом областном центре.

В зарубежных странах строят элеваторы, которые имеют металлический (сталь или алюминий) силос (рисунок 1), диаметр до 30 м и высота до 60 м.

Рисунок 1 — Внешний вид металлических силосов

Производителем металлических силосов является компания «КиТ Трейд» и фирма «Araj» польского производства совместно с нашим Лидским заводом. Компания «КиТ Трейд» предлагает весь комплекс оборудования для хранения, очистки, сушки и транспортировки зерна? от отдельного элемента до целого комплекса производства немецкой компании «NEUERO Farm — und Fцrder technik GmbH», единственной немецкой компании, которая сама производит металлические силоса на территории федеративной республики, а не закупает их за рубежом. Силоса имеют немецкую статику, что подразумевает огромный запас прочности.

1.2 Обзор существующего зерноочистительного, зерносушильного оборудования На элеваторах хлебоприёмного типа, и на всех остальных, устанавливается зерносушильное и зерноочистительное оборудование различного типа, различной производительности, различной эффективности очистки и т. д., т.к. обзор существующего оборудования очень велик. И уже в зависимости от финансового состояния производства, от вместимости рабочей башни (где непосредственно устанавливается это оборудование) и устанавливается соответствующее оборудование.

Зерноочистительное оборудование устанавливают для очистки зерновых культур от различных видов примесей, в том числе и от металломагнитных, для разделения зерна на фракции.

Для долгого хранения в элеваторе у зерна должна быть соответствующая влажность (12,5 ?13,5%), а для её достижения зерно необходимо высушить. Соответственно для этой цели и необходимо устанавливать на элеваторе зерносушильное оборудование.

На элеваторе используется следующие виды оборудования: скальператоры, камнеотделительные машины, сепараторы, магнитные колонки, триеры, концентраторы, нории, конвейеры, оптические сепараторы, сушильные установки.

Скальператоры предназначены для предварительной очистки зерна от примесей, попавших в зерно во время его уборки, хранения и транспортирования (камни, стебли растений и др.).

Камнеотделительная машина очищает зерно от минеральных примесей? мелкая галька, кусочки угля, руды, земли, крупный песок и т. п[5].

Сепараторы очищают зерно от примесей, отличающихся от него шириной и толщиной (рисунок 2).

Рисунок 2 — Схема сепаратора А1 — БИС — 100

Магнитные колонки предназначены для отделения от зерна металломагнитных примесей.

Для выделения примесей короче зерна (куколь, дроблено зерно) используют дисковые триеры — куколеотборник. Длинные примеси (овсюг, овёс, ячмень) выделяют в дисковых триерах — овсюгоотборниках.

В концентраторах выделяют органические примеси, отличающиеся от зерна меньшей плотностью, а также семена некоторых сорных растений.

Нории предназначены для (подъёма) вертикального перемещения зерна всех видов зерновых культур, рапса, зерна кукурузы и семян бобовых. Даёт возможность загрузки, разгрузки и циркуляции зерна во время сушки в зерносушилках.

Ленточные конвейеры перемещают зерно и продукты его переработки в горизонтальном и наклонном направлениях. На надсилосный конвейер в элеваторах подают только в одной точке, а сбрасывают его в любом месте по длине конвейера. Подсилосный конвейер принимает продукт в любом месте по длине, а сбрасывает его в конце конвейера.

Оптические цифровые технологии завоевывают все большую популярность на рынке техники, применяемой для очистки зерна. Оптический сепаратор для зерна имеет CCD камеру высокого. Одним из главных преимуществ такого метода очистки является то, что после задания автоматических настроек камеры вмешательства человека в процесс практически не требуется.

Оптический сепаратор оснащен системой самопроверки, поэтому даже собственные неисправности аппарат обнаруживает самостоятельно.

Зерносушилки предназначены для сушки зерна основных зерновых культур, а также кукурузы, риса, семян бобовых и масличных культур.

1.3 Приёмные устройства с автотранспорта и железнодорожного транспорта Работы по выгрузке зерна из автомобилей и автопоездов выполняют при помощи автомобилеразгрузчиков. Все они действуют по принципу гравитационной выгрузки зерна из кузова, который основан на создании необходимого наклона автомобиля или прицепа. При этом зерно самотёком высыпается из кузова через открытый задний или боковой борт. Угол наклона автомобиля должен быть больше угла трения зерна о дно кузова. А также угла естественного откоса зерна; он равен примерно 35…40°.

Используют автомобилеразгрузчики двух видов: стационарные и передвижные с механическим или гидравлическим приводом. Кроме этого, автомобилеразгрузчики различают по направлению наклона автомобиля и способу разгрузки зерна — через задний борт или через боковой борт; по характеру движения автомобиля — проездные и тупиковые; по устройству подъёма — платформенные и бесплатформенные.

На хлебоприёмных предприятиях чаще используют стационарные платформенные автомобилеразгрузчики, которые обеспечивают быструю разгрузку, как одиночных автомобилей, так и автопоезда без их расцепки. Передвижные автомобилеразгрузчики, как правило, тупиковые. Их применяют для выгрузки одиночных автомобилей небольшой грузоподъёмности.

Существует огромное количество видов автомобилеразгрузчиков, но самые распространенные ГУАР (рисунок 3), УРАГ (рисунок 4) и НПБ? 2МС1(рисунок 5). Производительность машин составляет соответственно 30, 15 и 160 т/ч.Эти автомобилеразгрузчики предназначены для разгрузки одиночных автомобилей, автотягачей, автотягачей с полу — прицепами и автомобилей с одним или несколькими прицепами без их расцепки, общая масса которых не превышает 55 тонн.

Автомобилеразгрузчик НПБ? 2МС1(рисунок 5). Предназначен для разгрузки одиночных автомобилей и автопоездов общей массой до 40 т и длиной до 16 м без их расцепки через открытый боковой борт.

Автомобилеразгрузчик имеет платформу 1, состоящую из двух скрепленных между собой секций. Платформа шарнирно закреплена в четырех опорных подшипниках 3, на которых осуществляется ее наклон при помощи двух поршневых гидродомкратов 4. Для подачи масла в эти гидродомкраты имеется насосная станция с двухпоточным лопастным насосом и системой трубопроводов.

Рисунок 3 — Схема автомобилеразгрузчика ГУАР — 30 М Рисунок 4 — Схема автомобилеразгрузчика У15 — УРАГ Автомобили и прицепы разгружают, наклоняя платформу набок, при этом зерно высыпается из кузова через открытый боковой борт. На этом разгрузчике можно разгружать и автомобили марки КамАЗ.

Зерно и продукты его переработки перевозят в основном в грузовых вагонах с люками в крыше, а также в специализированных саморазгружающихся вагонах — зерновозах и вагонах — муковозах.

Рисунок 5 — Схема автомобилеразгрузчика НПБ? 2МС1

Обычно грузовые железнодорожные вагоны разгружают при помощи различных механизмов — вагоноразгрузчиков, которые можно классифицировать следующим образом:

вагоноразгрузчики периодического действия, которые требуют больших затрат физического труда. К ним относят стационарную механическую лопату, сдвоенную стационарную механическую лопату ТЛМ — 2 М и передвижной разгрузчик ВР — У1;

устройства непрерывного действия, требующие перемещения внутри вагона, шнековый самоподаватель ЗРТ, а также пневмоперегружатели «Нагема», «Вигант» и др., сопла которых переносят вручную по зерновой насыпи в вагоне;

механизмы дистанционного управления — вагоноразгрузчик МГУ, шнековый самоходный разгрузчики т.д.;

вагоноразгрузчик с подвижной платформой, на которой закрепляют вагон. К ним относят инерционныйвагоноразгрузчик и гидравлический вагоноразгрузчик ВРГ.

Для установки вагона под разгрузку около приёмного устройства применяют механизмы — аншпуги, лебёдки. Однако наиболее совершенный способ подтягивания и расстановки вагонов — применение мотовозов или тепловозов. Вагоны имеют или самоуплотняющиеся двери, или двери схлебными щитами. В настоящее время выпускают щитоотжиматель марки ЩТМ, который позволяет механизировать эту работу.

1.4 Отпускные устройства на автотранспорт и железнодорожный транспорт Зерно загружают в вагоны в основном двумя способами: через оконные и дверные проёмы или через люки в крыше вагона. Для этого используют вагонозагрузчики ТМЗ (предназначен для загрузки вагонов через двери, производительность 60…80 т/ч), УВЗ (предназначен для загрузки вагонов зерном через двери, производительность 140 т/ч), ШВЗ (предназначен для погрузки зерна в вагоны через двери, производительность 180 т/ч), самотёчные гибкие трубы и телескопические трубы. При погрузке вагонов через верхние люки производительность труда на 30…40% выше по сравнению с погрузкой через двери и окна.

На автотранспорт зерно отпускают насыпью. Для этой цели у силосного корпуса в верхней части делают отсеки вместимостью примерно 20 тонн, из которых зерно самотёком по трубам поступает в кузов автомобиля. Взвешивают зерно на автомобильных весах.

2. Расчётная часть

2.1 Расчёт и подбор и подбор оборудования для приемки и отпуска зерна Максимально? часовое поступление зерна с автотранспорта ачопределяют по формуле:

(1)

где, А — количество зерна, поступающее транспортом в основной период заготовок. В течение основного периода заготовок Пр учитывают поступление 80% планируемого объема заготовок. На основании исходных данных прием зерна с автотранспорта 30%. Следовательно, А = 21 600 т;

kс, kч? коэффициенты суточной и часовой неравномерности поступления зерна. Для южного района расположения элеватора по таблице 7 kс = 1,6, kч = 1,6;

Пр — продолжительность расчетного периода заготовок. Для западного района расположения элеватора Пр = 17 суток;

t? время подвоза зерна автотранспортом в течение суток, t=24 ч;

(т/ч).

Количество приемных потоков Пп определяем по формуле:

(2)

гдеQн? производительность применяемых в данном устройстве транспортных машин Qн = 175 т/ч;

kи? коэффициент использования транспортных машин по производительности. ДляQн = 175 т/ч kи = 0,8;

kвн? коэффициент, учитывающий снижение производительности нории от влажности и засоренности зерна. Для быстроходных квн = 0,7;

kк, kксрвз? коэффициенты, учитывающие снижение производительности нории при транспортировании культур, отличающихся от пшеницы натурой. По таблице 11 принимаем кк = 0,8;kксрвз = 0,75;

kа? коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей с зерном. Принимаем kа= 1;

kt1? коэффициент, учитывающий снижение производительности потока при транспортировании разнородных партий зерна. Принимаем kt1=0,98;

А1? количество зерна, поступающего автотранспортом за основной период заготовок, А1 = 21 600 т;

А2? количество зерна основной партии, поступающего автотранспортом. По таблице 9 величина основной партии зерна составляет 16%. Следовательно А2 = 3456 т;

(штук).

Принимаем число приемных потоков 2.

Число автомобилеразгрузчиков определяют из расчета обеспечения приема максимального часового поступления с учетом количества и размера одновременно поступающих разнородных партий зерна:

(3)

Где qa? техническая производительность автомобилеразгрузчика при средневзвешенной грузоподъемности автомобиля, qа=155 т/ч (по таблице 10 [1]);

kа? коэффициент, учитывающий снижение производительности автомобилеразгрузчика при разгрузке сырого и засоренного зерна. Для автомобилеразгрузчика с углом наклона платформы более 40° kа=1;

kпч= 1, для колосовых культур;

kt1? коэффициент, учитывающий снижение производительности автомобилеразгрузчика при приемке разнородных партий зерна. kt1=0,98;

А1? количество зерна, поступающего автотранспортом за основной период заготовок, А1 = 21 600 т;

А2? количество зерна основной партии, поступающего автотранспортом. По таблице 9 величина основной партии зерна составляет 16%. Следовательно А2 = 7680 т;

(штук).

Принимаем 1 автомобилеразгрузчика У15-УРАГ.

2.2 Расчёт весового оборудования

Зерно, поступившее с автомобильного транспорта и отгруженное на него, взвешивают на автомобильных весах.

Необходимое количество автомобильных весов определяем по формуле:

(4)

где, А? количество зерна, поступающего автотранспортом в период заготовок. По исходным данным прием зерна с автотранспорта составляет 40%. Следовательно, А = 21 600 т;

kс, kч? коэффициенты суточной и часовой неравномерности поступления зерна. Для западного района расположения элеватора по таблице 7 kс = 1,6, kч = 1,6;

Пр — продолжительность расчетного периода заготовок. Для западного района расположения элеватора Пр = 17сут;

qa? техническая производительность автомобилеразгрузчика при средневзвешенной грузоподъемности автомобиля, qа=30 т/ч; (табл. 10 [1]);

t? время, необходимое для двукратного взвешивании автомобилей (брутто и нетто) и оформления документов. Принимаем t = 5 мин;

(штук).

Принимаем одни автомобильные весы марки РС — 30ЦВАс с пределом взвешивания 1,5…30 т.

2.3 Расчёт устройств для разгрузки зерна из железнодорожных вагонов

Разгрузочные устройства должны обеспечивать разгрузку крытых вагонов и саморазгружающихся вагонов? зерновозов (хопперов).

Максимальный суточный объем операций приемки зерна определяем с учетом коэффициентов неравномерности:

(5)

где В? годовой объем приемки зерна. По заданию на проектирование приемка с ж/д транспорта 70%. Следовательно В = 50 400 т;

kм, kс? коэффициенты месячной и суточной неравномерности отпуска зерна. kм= 2, kс= 2,5;

М = 11? расчетное число месяцев работы в году;

(т/сут.).

Число приемных потоков определяем по формуле:

(6)

Где Вр? масса зерна в одной подаче, Вр = 62 т;

Qтр? производительность транспортных механизмов, Qтр= 175 т/ч;

Т =24 ч.? общая продолжительность обработки вагонов;

kи? коэффициент использования нории на погрузке; kи = 0,75 (табл.11 [1]);

kк- коэффициент учитывающий снижение производительности транспортного оборудования при транспортировании культур с натурой, отличающейся от натуры пшеницы, в соответствии с примечанием 2 таблицы 11 принимаем kк = 0,8;

(штук).

Принимаем 1 приемный потокс ж/д.

Число разгрузочных точек определяем по формуле:

(7)

где Qрэ? эксплуатационная производительность вагоноразгрузчика. Принимаем гидравлический вагоноразгрузчик ВРГ производительностью Qрэ=240 т/ч;

Т =24 ч? общая продолжительность обработки вагонов;

ВГ? максимальный суточный объем операций приемки зерна. По формуле (7) ВГ = 954,5 т/сут;

(штук).

Принимаем 1 разгрузочную точку с ж/д транспорта.

2.4 Расчёт и подбор оборудования для очистки зерна Необходимое количество воздушно? ситовых машин для предварительной очистки определяют по формуле:

(8)

где kа? коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей с зерном в течение часа. Принимаем kа = 1;

Qсп? паспортная производительность оборудования, применяемого для очистки зерна. Для сепараторов А1? БИС 100 применяем с коэффициентом 0,8;

А1? количество зерна, поступающего от хлебосдатчиков в течение периода заготовок, по заданию на проектирование А1 = 36 000 т;

а1, а2, а3, а4? количество поступающего зерна данной культуры. На основании задания на проектирование на элеватор поступает:

пшеница 35%, а1 — 12 600 т;

ячмень 35%, а2 = 12 600 т;

овес 20%, а3 = 7200 т;

рожь 10%, а4 = 3600 т;

k1, k2, k3, k4? коэффициенты, зависящие от культуры, влажности и засоренности. По таблице 13 принимаем k1= 1, k2 = 0,80, k3 = 0,7, k4 = 0,9;

(штук).

Принимаем 1воздушно? ситовую машину марки А1 — БИС 100.

Необходимое число сепараторов для основной очистки зерна определяем по формуле:

(9)

? общая необходимая производительность сепараторов.

(10)

гдеПр? продолжительность расчетного периода заготовок, 17 суток;

(т/ч).

Подставим полученные данные в формулу 9:

(штук).

Принимаем 1 сепаратор для основной очистки зерна.

Необходимое количество камнеотделительных машин определяем по формуле:

(11)

?Qcобщая необходимая производительность сепараторов.

Qkпаспортная производительность камнеотделительной машины, (100 т/ч).

Емкость над? и подсепараторных бункеров на элеваторе принимаем 120 т.

2.5 Расчёт и подбор зерносушилок Необходимый суточный объем сушки определяем по формуле:

(12)

где? необходимая расчетная производительность зерносушилки;

А1, А2, А3, А4? количество сырого и влажного зерна различных партий, поступающих за периодПр; 90 000 т поступает, сушится из него 5% т. е 4500 т;

35% пшеницы А1 = 1575 т;

35% ячменя А2 = 1575 т;

20% овса А3 = 900 т;

10% ржи А4 = 450 т;

Пр? продолжительность расчетного периода заготовок, 17 суток;

kс? коэффициент, учитывающий изменение производительности зерносушилок в зависимости от культуры (для пшеницы, овса, ячменя? 1,0; ржи? 1,1). Следовательно, k1 = 1, k2 = 1, k3 =1, k4 = 1,1;

kпт1, kпт2, kпт3, kпт4? коэффициенты перевода физических тонн в плановые по таблице 16 [1];

kм? коэффициент, учитывающий изменение производительности зерносушилок в зависимости от назначения сухого зерна, для продовольственного зерна? 1,0;

Необходимое количество зерносушилок определяемпо формулам:

(13)

где Qзсп? паспортная производительность зерносушилок. Принимаем зерносушилку Schmidt — Seeger с производительностью 80 т/ч;

Подставим полученные данные в формулу 13;

(шт)

Принимаем 1 зерносушилку Schmidt — Seeger производительностью 80 т/ч для сушки мелких партий и сушки основных партий.

Емкость накопительного бункера для временного хранения влажного зерна, оборудованных установками для активного вентилирования зерна примем 122 т

2.6 Расчёт и подбор транспортного оборудования Необходимое число основных норий определяют из расчёта выполнения совпадающих по временя операций с зерном (таблица 20).

К внешним операциям относят приемку и отгрузку зерна в автомобили, вагоны и водный транспорт. К внутренним операциям относят, подачу и уборку зерна из оперативных бункеров над и под машинами; подачу и уборку зерна из бункеров, оборудованных для дезинсекции, подачу зерна на предприятие; подачу зерна в отпускные бункеры, вентилирование, перемещение зерна из силоса в силос, транспортирование его при инвентаризации.

Приёмка зерна и отпуск на хлебоприёмном элеваторе относится к внешним операциям.

Необходимое число часов работы норий для выполнения операций определяем по следующей формуле:

(14)

где ас — суточный объем операций, т;

kп — количество подъемов зерна определяется объемно-планировочным решением;

Qн? паспортная производительность нории, занятой на выполнении операции т/ч, (Qн = 175 т/ч);

kи? коэффициент использования;

kк? коэффициент, зависящий от культуры;

kвн? коэффициент, зависящий от влажности и засоренности транспортируемой культуры;

Суточный объём операцийопределяется по формуле:

(15)

где А-количество зерна поступающего на данную операцию т;

Пр? продолжительность расчетного периода заготовок, 17 дней.

kcкоэффициент суточной неравномерности по таблице 7 [1], kc =1,3.

Суточный объём операций для приемки зерна с автотранспорта определим подставив значения в формулу (15):

Необходимое число часов работы норий дляприемки зерна с автотранспорта определим подставив значения в формулу (14):

Суточный объём операций для приемки зерна с ж/д транспорта определим подставив значения в формулу (15):

Необходимое число часов работы норий дляприемки зерна с ж/д транспорта определим подставив значения в формулу (14):

Суточный объём операций для подачи зерна на сушку определим подставив значения в формулу (15):

Необходимое число часов работы норий дляподачи зерна на сушку определим подставив значения в формулу (14):

Необходимсуточный объём операций для подачи зерна на сепараторы определим подставив значения в формулу (15):

Необходимое число часов работы норий дляподачи зерна на сепараторы определим подставив значения в формулу (14):

Необходимсуточный объём операций для подачи зерна на производство определим подставив значения в формулу (15):

аспр — примем 350 т;

Необходимое число часов работы норий дляподачи зерна на производство определим подставив значения в формулу (14):

Расчётное число норий определяем по следующей формуле:

(штук). (16)

Необходимое число норий для внутренних операций определяется по следующей формуле:

(штук). (17)

принимаем 2 нории для внутренних операций nнр.внутр.=2

Необходимое число норий для внешних операций определяется по следующей формуле:

(штук) (18)

Необходимое число норий определяем по следующей формуле:

(штук). (19)

Общее число норий на внешних и внутренних операциях:

(норий). (20)

Таблица 1 — Количество норий на основных операциях

Принимаем 4 нории на внутренние и внешние операции. Причем нория сушки и очистки может быть одна

2.7 Обработка и хранение отходов Обработку и контроль отходов проводят в рабочем здании элеватора на контрольных сепараторах и триерах. Отходы после контрольного сепаратора подаются самотечным, механическим или пневматическим транспортом в склад или цех отходов.

Количество отходов после предварительной очистки зерна определяем по формуле:

(21)

где Ап? количество зерна, подлежащего предварительной очистке, Ап = 18 000 т;

С1? количество выделенных отходов, (принимаем 1,5% от массы обрабатываемого зерна);

kс? коэффициент суточной неравномерности поступления зерна. Для южного района расположения элеватора по таблице 7 kс = 1,3;

ПР? расчетный период заготовок, 17сут;

(т).

Количество отходов после очистки сухого зерна определяем по формуле:

(22)

где Aс? максимальный суточный объем очистки зерна, Aс = 3556,1 т;

С? содержание отделимой примеси в зерне. Для колосовых культур по таблице принимаем 5%;

(т/сут).

Число сепараторов, необходимое для обработки каждой фракции отходов, определяют по формуле:

(23)

гдеG3? количество отходов, вырабатываемых при очистке сухого зерна на сепараторах, G3 = 80,6 т/сут;

ц? количество отходов по фракциям, принимаем 100;

Qc? паспортная производительность контрольных сепараторов;

K? коэффициент для сепаратора А1? БИС? 100 равен 0,8;

(штук) Принимаем 1 сепаратор А1 — БИС — 100.

Количество зерновой смеси, получаемой при обработке отходов, определяют по формуле:

(т). (24)

Количество овсюга (куколя), выделяемого на триерах, определяют по формуле:

(т) (25)

где? суммарная производительность триеров, 6 т/ч.

Расчет вместимости бункеров для отходов определяется по формуле:

(26)

где увремя, которое зерно будет храниться в бункере, у =8−16часов, принимаем 8 ч;

k-коэффициент использования бункера, k=0,8;

с-плотность отходов, т/м3.

Подставим данные в формулу (34):

Необходимое число бункеров определим по следующей формуле:

(27)

где Voвместимость одного бункера Vo=38м3

Подставим данные в формулу (28):

принимаем 3 бункера для отходов.

2.8 Расчёт вместимости силосов Расчет необходимой емкости зернохранилищ определяем по формуле (29):

(28)

где Аф — количество заготавливаемого зерна в физической массе, т;

kо-коэффициент оборота, по заданию на курсовой kо=5;

Подставим данные в формулу:

По заданию на проектирование силоса элеватора квадратного сечения. Примем размер стороны квадрата силоса 3 м, высоту силоса 30 м.

Емкость силоса квадратной формы определяем по формуле:

(29)

где Н1', Н2', Н3'? высота верхней, средней и нижней части силоса;

г — объемная масса зерна, г= 0,85;

а — сторона квадрата, равная 3 м;

Определяем эквивалентный радиус:

; (30)

где, а — сторона квадрата, равная 3 м;

;

; (31)

; (32)

(м); (33)

где Ь1 — угол естественного откоса зерна, Ь1=26є;

Ь2? угол забутки днища, Ь2 = 45є;

Нс — высота силоса.

Подставим полученные данные в формулу 29:

(т).

Принимаем число силосов равным 84 и сетку силосов 6Ч7

Емкость силосного корпуса рассчитываем по формуле:

(34)

где n и m-число рядов силоса соответственно по ширине и длине корпуса;

Подставим данные в формулу:

Количество силосных корпусов определяем по формуле:

(35)

Принимаем 2 силосных корпуса

3. Проектирование рабочего здания элеватора

3.1 Расчёт высот этажей Этаж башмаков нории (рис. 6). Для него диктующей может быть самотечная труба с подсилосного или приемного транспортера, входящего в рабочее здание элеватора и подающего зерно в норию, наиболее от него отдаленную. Высота этажа башмаков норий слагается из:

Hб.н. = h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8; (36)

где h1-высота постамента, предназначенного для удобства опорожнения при завале, h1 = 100 мм;

h2 ?расстояния от нижней кромки башмака до приемного носка нории, h2 = 1100 мм;

h3?высоты, необходимой для установки ввода самотечной трубы в башмак нории, h3 = 200 мм;

h4, h6? высот, необходимых для установки секторов, h4, h6 = 100 мм;

h5?величины проекции диктующей самотечной трубы на вертикальную плоскость, h5 = 3675 мм;

h7, h8? высот, связанных с конструкцией сбрасывающей коробки транспортера, h7, h8 = 725 мм;

h9?высоты, необходимой для монтажа и ремонта сбрасывающей коробки: h0=500…600 мм, h9 = 600 мм;

Hб.н. = 100+1100+200+100+3675+725+600 = 6600(мм).

Сепараторный этаж. Для него (рис. 7) диктующей будет самотечная труба, подающая зерно в сепаратор из наиболее отдалённого от его приемной коробки отверстия бункера. Высота сепараторного этажа слагается из:

Рисунок 6 — Основные элементы, определяющие высоты этажей башмаков норий Нс = h1+h2+h3+h4+h5+h6; (37)

где h1? высоты расположения приемного отверстия сепаратора, h1 = 2200 мм;

h2? высоты, необходимой для ввода самотечной трубы в приемное отверстие сепаратора, h2 =150 мм;

h3, h5? высоты, необходимых для установки секторов, h3, h5 =100 мм;

h4? величины проекции диктующей самотечной трубы навертикальную плоскость, h4 = 1300 мм;

h6? высоты, необходимой для установки патрубка под бункером, h6= 150 мм;

Нс=2200+150+100+1300+100+150=4000 (мм).

Рисунок 7 — Основные элементы, определяющие высоты сепараторного этажа Распределительный этаж при установке поворотного патрубка. Его высота (рис. 8) слагается из:

Нр.э. = h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7; (38)

где h1? высоты расположения верхней ленты надсилосного транспортера над полом, h1 =900мм;

h2? высоты насыпного лотка, h2 = 450 мм;

h3, h5? высот, необходимых для установки секторов, h3, h5 = 100 мм;

h4? величины проекции диктующей самотечной трубы на вертикальнуюплоскость, h4 =4450 мм;

h6?высоты поворотного патрубка, h6 =1000 мм;

h7? высоты переходного патрубка под порционными весами, h7= 0 мм;

Нр.э.=900+450+100+4950+100+1000+0=7500 (мм).

Весовой этаж. Его высота слагается из:

Нв = h1+h2; (39)

где h1? высоты весов, h1 =2140 мм;

h2? высоты надвесового бункера, h2 =2800 мм;

Нв= 2140+2800=4940 (мм).

Этаж головок норий. Его высота (рис. 9) слагается из:

Нг.н. = h1+h2+h3+h4; (40)

где h1? величины проекции самотечной трубы на вертикальную плоскость из головки нории в надвесовой бункер, h1 =2100мм;

h2, h3? высоты, обусловленных конструкцией нории, h2+h3=1300мм;

h4? монтажной высоты, h4=700 мм;

Нг.н.=2100+1300+700=4100 (мм).

Рисунок 8 — Основные элементы, определяющие высоты распределительного этажа Рисунок 9 — Основные элементы, определяющие высоту этажа головок норий Подсилосный этаж. Для подсилосного этажа (рис. 10) диктующей будет труба самотёчная, подающая зерно на подсилосный транспортёр из наиболее удалённого силоса. Высота подсилосного этажа включает:

Нп = h1+h2+h3+h4+h5+h6; (41)

где h1? высоту расположения ленты подсилосного транспортера над полом, h1 =600 мм;

h2? высоту, необходимую для установки насыпного лотка, h2 = 450 мм;

h3, h5? высоты, необходимые для установки секторов, h3, h5= 100 мм;

h4? величину проекции диктующей трубы на вертикальную плоскость, h4=3070мм;

h6? высоту подвесной воронки, применяемой для уменьшения объема забутки в силосе, h6=480 мм;

Нп = 600+450+100+3220+100+480 = 5250 (мм).

Надсилосный этаж. Его высота (рис. 11) слагается из:

Нн = h1+h2+h3; (42)

где h1? высоты подножки (или переходного мостика в зависящей о конструкции) разгрузочной тележки над полом, h1 = 200 мм;

h2? высоты над подножкой (или переходным мостиком) до выступающих частей перекрытия согласно нормам техники, h2 = 3600 мм;

h3? высоты балок, h3 = 200 мм;

Нн = 200+3600+200 = 4000 (мм).

Рисунок 10 — Основные элементы, определяющие высоту подсилосного этажа Рисунок 11 — Основные элементы, определяющие высоту надсилосного этажа Высота рабочего здания:

Нр.б=6600+2•11 625+3400+4000+8800+4940+4100=53 060 (мм) Высота силосного корпуса:

Нс.к=5250+30 000+4000=39 250

3.2 Компоновка оборудования в рабочем здании элеватора Нория? основная транспортная машина, определяет тип и мощность рабочего здания элеватора. На элеваторах нории в рабочем здании обеспечивают выполнение различных операций, что позволяет рассчитывать их по суммарному суточному объему работ. На элеваторах предусматривают и специализированные нории, которые устанавливают в приемно? отпускных устройствах.

В настоящее время на элеваторах устанавливают нории производительностью 100, 175, 350 и 500 т/ч, а на глубинных? 50 т/ч. Нории производительностью 100, 175 т/ч располагают вдоль рабочего здания с поворотом потока зерна на 90°, а производительностью 350, 500 т/ч? поперек рабочего здания в специальных шахтах.

Весы в рабочих зданиях элеваторов располагают:

в верхней части рабочего здания (одноступенчатая схема элеватора);

в центральной или нижней части рабочего здания элеватора (многоступенчатая схема).

В первом случае весы размещаются выше надсилосного этажа. Высота рабочего здания получается 60 м и более. Во втором случае получается меньше 40…45 м. Такие рабочие здания строят сборными.

В соответствии с нормами технологического проектирования элеваторов грузоподъемность весов и вместимость над? и подвесового бункеров принимают в зависимости от производительности транспортных механизмов, обслуживающих весы.

Размещение зерноочистительного оборудования зависит от производительности транспортных механизмов. Если производительность зерноочистительного и транспортного оборудования равнозначны, то буферные бункера можно не устанавливать.

На элеваторах зерноочистительное оборудование можно размещать по одной из четырех схем (рис. 12).

В первых двух схемах (рис. 12) предусматривается жесткая связь между транспортным и технологическим оборудованием. Такое размещение зерноочистительного оборудования применяли в дореволюционное время и в первые годы после революции.

При подобных схемах требуются обязательные обходные самотеки, так как производительность зерноочистительных машин зависит от качественной характеристики зерна.

Непосредственная связь транспортного и зерноочистительного оборудования находила свое применение при строительстве сушильно? очистительных башен, а также отдельных заготовительных элеваторов (в основном глубинных).

Третья схема (рис. 12) нашла свое применение на элеваторах с нориями различной производительности на приемке и уборке зерна из? под сепаратора.

Четвертая схема (рис. 12)? присуща современному элеватору, когда над и под зерноочистительными машинами устраивают бункера. Нории в данном случае взаимозаменяемы и могут быть любой производительности независимо от производительности зерноочистительных машин.

Зерноочистительные машины располагают в средней части рабочего здания так, чтобы над сепараторами был бункер, обеспечивающий непрерывную их работу в течение 4 ч, т. е. в течение времени, которое необходимо для одновременной очистки и отпуска зерна.

Контрольные сепараторы и триеры устанавливают на одном этаже после основных зерноочистительных машин. Отходы контролируют непосредственно в рабочем здании элеватора.

Рисунок 12 — Размещение зерноочистительного оборудования в рабочем здании Место расположения зерносушилки определяют в зависимости от местных условий, производительности основного оборудования, объема и продолжительности сушки. Для обеспечения непрерывной (при необходимости) сушки и нормальной работы зерносушилки предусматривают специальные бункера для сырого и просушенного зерна.

В последние годы на многих элеваторах были построены зерносушилки открытого типа. Их устанавливают около силосного корпуса. При этом рядом расположенные силосы выполняют роль над? и подсушильных бункеров. Зерносушилки с силосами связывают дополнительно устанавливаемыми нориями, конвейерами. При установке зерносушилок открытого типа сокращаютсякапиталовложения, но усложняется эксплуатация, особенно в условиях восточных районов страны.

3.3 Генеральный план предприятия Генеральный план предприятия представляет собой увязку в плане всех основных, вспомогательных и подсобных зданий и сооружений, всевозможных подъездных путей, линии энергоснабжения и водоснабжения (надземных и подземных).

Требования пожарной безопасности обусловливают установление необходимых разрывов между зданиями и сооружениями и удобный и быстрый подъезд пожарных автомобилей ко всем объектам предприятия.

В равной мере необходимо соблюдение требований противопожарных норм и минимальных расстояний до нефтескладов, газовых заводов и других пожароопасных объектов.

На территории устанавливают закольцованный пожарный водопровод с неисчерпаемым источником водоснабжения или запасные баки для воды объемом 250…500 м3 с трехчасовым запасом для тушения пожара. Расстояние между гидрантами не должно превышать 50…100 м, чтобы воду можно было подавать к любому месту не менее чем из двух гидрантов.

Санитарные нормы не допускают, чтобы рядом с элеваторами, мельницами, крупяными и комбикормовыми заводами располагались вредные химические предприятия, ветеринарные лечебницы, кожевенные заводы. Необходимо строго соблюдать требования санитарных норм по устройству разрывов от подобных предприятий, т.к. зерно, являясь органическим продуктом, легко адсорбирует посторонние запахи и беспрепятственно поддается заражению.

При компоновке зданий и сооружений на выбранной территории необходимо обеспечивать:

поточность производственного процесса и полную ликвидацию встречных и пересекающихся направлений грузовых потоков и одновременно минимальную протяженность автомобильных и железнодорожных путей;

минимальную площадь участка с учетом возможности ее дальнейшего расширения;

разграничение отдельных объектов? производственного, подсобно? производственного назначения.

К основным производственным объектам относят: элеваторы с их приемно? отпускными устройствами, склады для зерна, зерносушилки, мельницы, крупозаводы и комбикормовые заводы со складами готовой продукции, здания основной и вспомогательной лабораторий, помещения для автомобильных и вагонных весов.

К подсобно? производственным сооружениям относят: склады топлива и горючего, трансформаторные подстанции, насосные станции, подземные резервуары для воды, слесарно? механические, жестяницкие, электроремонтно? монтажные, столярные мастерские и кузницы, депо для тепловоза, гаражи для автомобильного транспорта, пожарное депо, проходные, склады ядохимикатов, вольеры для собак.

Для персонала предприятия устраивают раздевалки с индивидуальными шкафчиками для рабочей и личной одежды и душевые с горячей водой. В этих же помещениях располагают установки для обеспыливания одежды. На территории обязательно предусматривают буфет или столовую, пункт для оказания первой помощи.

Для снижения стоимости строительства максимально объединяют отдельные помещения родственного назначения (контора с лабораторией, подсобный корпус). Трансформаторные подстанции размещают в подсилосном помещении или здании мельницы.

Все сооружения увязывают между собой в зависимости от их участия в производстве с таким расчетом, чтобы их будущая производственная деятельность протекала при минимально возможных затратах труда, времени и средств, чтобы при этом были созданы санитарногигиенический режим и безопасность работающих людей.

Вдоль наружных стен основных зданий устраивают асфальтовые отмостки для защиты от проникновения ливневых вод в пазухи фундаментов. Ширина отмостков не менее 2 м Отмостки связывают с лотком для отвода воды. Отвод поверхностных вод предусматривают по кратчайшему расстоянию вниз по рельефу местности. Система поверхностного водоотвода обеспечивает подвальные помещения от проникновения в них воды, а также защищает грунты основания от увлажнения. Несущая способность грунтов прежде всего зависит от их влажности: чем меньше содержится в грунте влаги, тем выше его несущая способность и, следовательно, устойчивость элеватора.

Территорию предприятия покрывают асфальтом, а незамощенная часть представляет собой зеленую зону? деревья, газоны и арники.

4. График суточной работы элеватора

4.1 Анализ графика суточной работы элеватора Для оценки производственного процесса элеватора строят суточный график. Суточный график поможет нам выявить все достоинства и недостатки технологической схемы элеватора.

При помощи графика суточной работы элеватора можно проверить правильность выбора основного технологического и транспортного оборудования, вместимости оперативных силосов, мощности энергетической установки, а также выполнение максимального объёма работы элеватора.

При составлении суточного графика работы элеватора был определён суточный объём работы и распределены операции по сменам. За суточный объём работы элеватора был принят расчётный объём в максимально напряжённый период, заложенный при определении нории — часов и выборе норий.

Таблица 2 — Распределение суточного объёма работы по сменам

После построения графика суточной работы элеватора, опираясь на таблицу 2, и окончательному подсчёту выполненных операций за сутки по сменам определяем коэффициент использования норий по времени по формуле:

;

где nколичество норий;

Т = 24 ч.

Коэффициент использования нории получился равным 0,53, что считается идеальным. Исходя из этого видно, что достаточно только две внутренние нории на внутренние и некоторые внешние операции.