1. Расчет вместимости и количества бункеров

Потребная вместимость бункеров зависит от натуры зерна и времени хранения, а число их - от расчетной вместимости, формы и размеров бункера.

Вместимость бункеров для неочищенного зерна следует принимать не менее, чем на 30 часов работы мельзавода, для отволаживания принимаем в зависимости от типа пшеницы и стекловидности от 6 до 12 часов.

Объемная масса зерна:

- для пшеницы - 0,75 т/м³;

Коэффициент заполнения бункеров (К) обычно принимают 0,75-0,85. Коэффициент следует принимать в зависимости от соотношения вертикального «h» и горизонтального «b» размера бункера при:

h/b =3 К=0,85

h/b =1,5 К=0,70

h/b =1,0 К=0,60

Число бункеров рассчитывают исходя из общего объема бункеров (V) и объема одного бункера:

(1)

где a, b, h - ширина, длина и высота одного бункера, м.

По конструктивным соображениям при новом строительстве зданий с использованием сборного железобетона при сетке колонн 6х6 или 9х6 метров размеры бункеров в плане принимают 3х3 м.

При реконструкции действующих предприятий с использованием монолитных железобетонных конструкций могут применяться бункера для отволаживания другого сечения, желательно квадратного, с размером сторон не менее 1,5 м.

В стандартных зданиях из сборного железобетона высота этажей принимается кратной 1,2 м, то есть 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 м. Бункера над вальцовыми станками I драной системы чаще всего проектируют на 20-30 минут отлежки зерна.

Полученные значения h округляют до целого числа. При устройстве бункеров для отволаживания из сборного железобетона h должно быть кратно четырем, так как бункер с размерами в плане 1,5х1,5 м получают делением бункера с размерами 3х3 м перегородками на четыре одинаковые секции. Рассчитаем необходимое количество бункеров для неочищенного зерна: .

Рассчитываем количество бункеров для основного отволаживания зерна (принимаем = 36 ч для помолов с выработкой хлебопекарной муки согласно Правилам организации и ведения технологического процесса на мельницах). .

Рассчитываем количество бункеров для отволаживания перед I драной (принимаем =4ч согласно Правилам организации и ведения технологического процесса на мельницах). ; 1 бункер

Таким образом, по расчетам получаем, что для неочищенного зерна необходимо 5 закромов, а для отволаживания зерна общее количество бункеров составляет 7 (для I-го этапа увлажнения - 6 бункеров, для II-го этапа увлажнения - 1, доувлажнение перед I-о1 др.с - 1).

2. Расчет и выбор технологического оборудования по проектируемой схеме

Основанием для определения потребного количества оборудования является разработанная схема подготовки зерна к помолу.

При подсчете числа машин и аппаратов производительность подготовительного отделения обычно принимают на 10-20% больше заданной производительности, т.е. с запасом по сравнению с производительностью размольного отделения. Производительность транспортных механизмов должна быть на 10% больше производительности технологического потока. Увеличение производительности производят для:

- бесперебойной работы размольного отделения при возможном повышении производительности мельницы в результате совершенствования приемов и способов в технологическом процессе или изменения качества перерабатываемого сырья, внедрения более совершенного оборудования;

- обеспечения большей пропускной способности оборудования подготовительного отделения после профилактических и капитальных ремонтов;

- гибкости технологической схемы при переходе с одного вида сырья на другой;

увеличения нагрузок на вальцовые станки и рассевы;

- сокращения времени накапливания зерна в бункерах для отволаживания.

Расчетную производительность подготовительного отделения (т/сут) определяют по формуле:

, (2)

где - заданная производительность мукомольного завода, т/сут; К - коэффициент, учитывающий увеличение производительности машин подготовительного отделения К=1,1 - 1,2.

Необходимое количество сепараторов, аспираторов, моечных машин, обоечных и щеточных машин, подогревателей, камнеотборочных машин, кондиционеров и влагоснимателей, а также триеров подбирают исходя из производительности зерноочистительного отделения мельницы и производительности машин.

Воздушно-ситовой сепаратор А1-БИС-12 (q= 6т/сут)

сепаратора

Камнеотделительная машина Р3-БКТ-100 (q=6 т/сут)

2камнеотборника

Обоечная машина Р3-БМО-12 (q= 12 т/сут)

машина

Аспиратор зерновой Р3-БАБ (q= 10,5 т/сут)

1аспиратор

Овсюгоотборочная машина А9-УТО-6 (q= 6 т/сут)

2триера

Куколеотборочная машина А9-УТК-6 (q= 6 т/сут)

2триера

Аппарат для дополнительного увлажнения зерна А1-БАЗ (q=12 т/сут)

1машина

Аппарат для дополнительного увлажнения зерна А1-БУЗ (q=6 т/сут)

1машины

Подогреватель зерна А1-БПЗ (q=5 т/сут)

2машины

Энтолейтор Р3-БЭЗ (q=9 т/сут)

1машина.

Таким образом, на проектируемой мельнице будет установлено следующее технологическое оборудование: сепаратор А1-БИС-12 - 2машина, камнеотборник Р3-БКТ-100 - 2 машина, обоечных машин Р3-БМО-6 - 1 машины, овсюгоотборников - 2 машины, куколеотборников - 2 машины, аппарат для дополнительного увлажнения зерна А1-БШУ-2 - 1 машина, аппарат для дополнительного увлажнения зерна А1-БУЗ -1машины, подогреватель зерна А1-БПЗ - 2 машины, энтолейтор Р3-БЭЗ - 1 машина.

3. Спецификация и техническая характеристика технологического оборудования

Практический опыт выработал следующую последовательность расположения сепараторов в схеме очистки зерна от примесей: воздушно-ситовой сепаратор - камнеотделитель - триеры - магнитный сепаратор.

В результате сепарирования сорная примесь из зерна должна быть выделена не менее чем на 80%, остаточное содержание ее не должно превышать 0,4%; выделение зерновой примеси - не ниже 30%, остаточное содержание допускается до 3% от массы зерна после очистки.

Зерновая масса, освобожденная от примесей, нуждается в дополнительной очистке. Для этого поверхность зерна обрабатывают обоечными машинами.

Эффективность очистки поверхности зерна оценивают величиной снижения зольности, при этом дополнительно учитывают прирост количества битых зерен.

Спецификация технологического оборудования, используемого в подготовительном отделении мельницы приведена в таблице 2.

Таблица 1 - Оборудование подготовительного отделения мельницы

Наименование	Марка	Число	Производительность
			паспортная	фактическая
Весы автоматические	АВ-50ЗЭ	2	6	5
Подогреватель зерна	БПЗ	2	5	5
Сепаратор	А1-БИС-12	2	12	6
Камнеотборник	Р3-БКТ	2		6
Триер куколеотборник	А9 УТК-9	2	6	6
Триер овсюгоотборник	А9-УТО-9	2	6	6
Обоечная машина	Р3-БМО-6	1	6	6
Пневматический сепаратор	Р3-БСД	2	7	6
Увлажнительный аппарат	А1-БУЗ	2	6	6
Аппарат для дополнительного улажнения	А1-БАЗ	1	12	6
Обоечная машина	Р3-БГО-6	1	12	6
Энтолейтор	Р3-БЭЗ	1	9	6
Воздушный сепаратор	Р3-БАБ	1	10,5	6
Магнитный сепаратор	У1-БМП	5	11	6
Разгрузитель	У2-БРО	4	6	6
Шнека	Р3-БКШ	5	9	6
Пневмотранспортная установка	ЗАФ	7	46,7 л/с	---

4. Контроль и управление технологическим процессом

4.1 Контроль технологическим процессом очистки

Контроль и управление технологическим процессом обеспечивает высокое качество готовой продукции и заданные ее выхода. Организация и введение технологического процесса предусматривает решение двух задач:

- первая - выбор оптимального режима подготовки сырья к переработке и режим работы основных систем технологического процесса;

- вторая - поддержание неизменных значений выбранных параметров режима в течение всего периода переработки данной партии.

Первую задачу решают посредством использования рекомендаций, изложенных в Правилах организации и ведения технологического процесса, или же путем опытных переработок сырья на лабораторных установках.

Вторая задача требует наличия на предприятиях определенной системы контроля параметров режимов и стабилизации их на заданных уровнях. Организация такой системы сопряжена с особыми трудностями, вследствие сложности технологии муки.

Технологический процесс на зерноперерабатывающих предприятиях организован по принципу разветвленного потока со сложной взаимосвязью отдельных этапов. Несмотря на полную механизацию всех технологических операций, разработать автоматизированные системы управления (АСУ) ими очень трудно, так как технологический процесс многоступенчат, потоки продуктов варьируют по удельному расходу и показателям качества, в зависимости от исходной характеристики поступающего на переработку сырья и вариации режимов на технологических системах. Поэтому в настоящее время АСУ используют только на отдельных основных операциях.

Процесс производства муки включает в себя множество операций. Выполняют их определенные машины и аппараты, заданный оптимальный режим работы которых надо постоянно поддерживать. Однако в условиях современного производства неизменность режима не может быть обеспечена, вследствие влияния таких факторов, как разрегулирование машин в процессе работы, степень износа их рабочих органов, колебание удельных нагрузок на оборудование и т.п. все это отрицательно влияет на стабильность выполнения технологических операций.

Каждая технологическая операция оказывает определенное влияние на конечный результат процесса - выход и качество готовой продукции и, в свою очередь, зависти от некоторого числа разнородных факторов, взаимосвязи между которыми могут быть неизвестными, а влияние каждого из них на результат данной операции может изменяться во времени, в зависимости от конкретных условий.

Установлено, что для обеспечения высокой эффективности системы управления необходимо выполнить следующие условия:

- помольная партия должна иметь неизменные в течении длительного периода показатели качества, т.е. свойства зерна должны быть стабилизированы;

- должен быть обеспечен непрерывный количественный контроль основных технологических потоков, таких как поступление зерна на I драную систему, извлечение продуктов первого качества и т.п.;

- технологическая схема должна быть по возможности упрощена и иметь высокую структурную устойчивость;

- система измерительных преобразователей (датчиков) должна обеспечивать непрерывное поступление информации о параметрах технологического процесса в некоторых основных (узловых) его стадиях.

В подготовительном отделении зерноочистительного отделения мельницы необходимо обеспечивать автоматическую стабилизацию процесса ГТО в целом и процесса увлажнения зерна, так как это в значительной мере влияет на конечный результат переработки зерна в муку.

Важное значение имеет рациональное построение контроля качества сырья и готовой продукции.

5. Метрологическое обеспечение и стандартизация качества сырья и готовой продукции

В преддвериях вступления Казахстана в ВТО важное значение приобретает гармонизация действующих государственных стандартов с ИСО -2000.

В свою очередь технология переработки зерна в муку связана с постоянным контролем сырья, который осуществляется посредством измерительных приборов.

Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Все измерительные приборы подлежат обязательному контролю или метрологическому обследованию, которое проводится один раз в год организацией “ГосСтандарт”. После поверки всего лабораторного оборудования выдается “Акт поверки”, в котором указывают все измерительные приборы, подлежащие поверки, и их пригодность к дальнейшему использованию в соответствии с ГОСТом.

Основой нормирования качества зерна и продуктов его переработки является всеобъемлющая система стандартизации. Стандартизация предусматривает установление единых качественных показателей и требований к продовольственному зерну.

Эти нормы обязательны для всех организаций Республики. Документ, в котором зафиксированы эти показатели и нормы, получил название стандарта, что в буквальном смысле означает норма, образец, мера, основа, типовой вид.

Действующие стандарты периодически пересматриваются, старые - заменяются новыми, предъявляющими более высокие требования к качеству продукции.

Общими для всех зерновых культур (продовольственных и фуражных) являются стандарты на методы испытания. Методы определения качества, изложенные в стандартах, являются обязательными и ими необходимо руководствоваться при оценке качества зерна. В связи с образованием СНГ на четвертом заседании Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации в г.Кишиневе 18-21 декабря 1993г. было решено принять в качестве межгосударственных стандартов национальные стандарты, принятые Госстандартом России.

На этом Совете было принято к сведению, что стандарты СЭВ, действующие на территории бывшего СССР в качестве Государственных стандартов СССР могут применяться в качестве национальных стандартов Государств - участников соглашения в установленном ими порядке и в соответствии с действующим законодательством.

В настоящее время в системе хлебопродуктов республики руководствуются национальными стандартами, принятыми Госстандартом России взамен бывшего СССР, причем ряд стандартов необходимо пересматривать для создания на их базе республиканских стандартов, или иных нормативных документов.

Изучение и обобщение стандартов и систем классификации пшеницы в СНГ и за рубежом показывают, что они базируются на основных показателях, характеризующих качество зерна.

Прежде всего, учитывают органолептические признаки - цвет, запах, вкус, а также зараженность вредителями хлебных запасов, содержание различного рода примесей, натуру, массу 1000 зерен, стекловидность, твердозерность, содержание белка, клейковины, «число падения», седиментацию, «силу муки» по величине удельной работы деформации теста на альвеографе.

Запах и вкус зерна характеризуют его здоровое состояние и включены как показатели качества в стандарты практически всех стран.

Влажность - показатель классификации во всех странах, величина которой зависит от зоны производства и условий выращивания зерна. Максимальное содержание влаги устанавливают исходя из безопасного хранения и перевозок.

Содержание сорной и зерновой примесей учитывают во всех странах. Различия состоят только в системе классификации примесей, заложенной в стандарт. Существует две системы - европейская (на основе сорной и зерновой примесей) и американская (на основе докеджа - отделимой примеси).

В большинстве стран стандарты на зерно не допускают наличие вредителей хлебных запасов, ограничивают количество зараженных и поврежденных зерен.

Натура - один из наиболее широко распространенных, традиционных признаков оценки качества зерна, применяемых при классификации пшеницы во всех странах. Обычно ее связывают с выходом муки. Однако, вследствие изменения натуры под влиянием многих факторов (влажности, засоренности, сорта, выравненности, размеров, формы, соотношения анатомических частей, состояния поверхности зерна, плотности его укладки и др.) ее только с известными ограничениями можно считать показателем мукомольного достоинства пшеницы. Особенно это там, где натура определяется в исходном образце зерновой массы.

Таким образом, показатели качества зерна, включенные в стандарты, в основном идентичны во всех странах. В ряде стран ограничивают в классах пшеницы верхний и нижний уровни содержания белка (Югославия, Франция, Великобритания, Германия, Швеция, Индия, Канада, США, Аргентина, Австралия) и устанавливают цену на пшеницу в зависимости от его содержания в зерне.

Рассмотрение стандартов и системы классификации пшеницы в СНГ и за рубежом позволяет сопоставить, сравнить и оценить в какой степени отдельные характеристики зерна, включенные в стандарты, отражают истинное его качество и являются определяющими.

6. Аспирация и пневмотранспорт

6.1 Компоновка аспирационных сетей

На зерноперерабатывающих предприятиях технологические процессы обычно сопровождаются большим выделением пыли, поэтому вентиляционным установкам придается особое значение.

Аспирационные установки зерноочистительного отделения проектируемой мельницы компонуем по технологическому принципу, при котором машины первичной и окончательной очистки зерна обслуживаются отдельными установками.

Машины и механизмы обеспыливание которых не обеспечивается соединением их с приемными устройствами посредством самотечных труб, аспирируем через отсосы.

Местные отсосы этих машин компонуем в центральные аспирационные системы или, если возможно, отдельные отсосы самостоятельными воздуховодами соединяем со свободными приемными устройствами пневмотранспортных установок.

В одну сеть объединяем не более шести-восьми продуктопроводов. Пневмотранспортеры, расположенные до и после бункеров для отволаживания, группируем в отдельные пневмотранспортные установки со своими воздуходувными машинами. Продуктопроводы после обоечных машин прямолинейные до верхнего отвода перед разгрузителем.

В подготовительном отделении проектируемого мукомольного завода аспирируем следующее оборудование: зерновые бункера, шнеки, весы, триеры, камнеотделительные машины, сепараторы, аспирационные колонки, обоечные машины, магнитные аппараты.

Дисковые триера (А9-УТК-6, А9-УТО-6), автоматические весы аспирируем только через местные отсосы, соединяя их с приемными устройствами пневмоустановок или аспирационными системами.

Воздуховоды, подводящие воздух снаружи, покрываем тепловой изоляцией из несгораемых материалов слоем 30 мм.

6.2 Расчет аспирационной сети

Для расчета вентиляционной сети составляем расчетную схему сети в развернутом виде на плоскости (рисунок 1). Наносим на схему все данные для расчета.

Разбив сеть на участки, определяем главную магистраль, боковые и параллельные участки сети. Аспирируемую машину принимаем как главную магистраль.

Расчет участка 1 (АБ). Расход воздуха Р3-БКТ: Q=4800 м³/ч; Н_д=111Па. По расходу воздуха 4800 м³/ч и скорости 13,5 м/с из приложения находим ближайший стандартный диаметр O 355 мм; S=0,0989 м², R=5,12 Па/м.

l_k=0,05м

м;

м;

м.

l = l_k+l₀+l₁+l₀+l₂+l₀+l₃+l₀+l₄=0,05+0,42+1,6+0,42+2,8+0,84+2,4+0,56+

+0,6= 9,69м

Rl=5,12•9,69=49,61 Па

L_k/D=0,14<1=>о_k=0,21

При =45^о о_отв=0,125.

При =90^о о_отв=0,18

При =60^о о_отв=0,14

При =30^о о_отв=0,081

Расчет участка 2 (ВГ). Расход воздуха А1-БИС-12 Q=900м³/ч; Н_д= 94Па. Из приложения по расходу воздуха и скорости 12,4 м/с находим ближайший стандартный диаметр O 160 мм; S=0,0201м²; R=11,9Па/м.

l_k=0,5 м

l=l_k+l=0,5+0,3=0,8 м;

Rl=11,9•0,8=9,52 Па

l_k/D=0,5/0,16=3,1>1 то о_к=0,11

о_n=0,1

Уо=0,11+0,1=0,21

H_м•c= Уо•H_g=0,21•94=19,74

H_пт=Rl+H_м=9,52+19,74=29,26 Па

УН_пт= H_{пт уч} + H_{пт маш}=29,26+180=209,26 Па

Расчет участка 3 (вг). Расход воздуха Q=600м³/ч, скорость 13,6м/с, диаметр воздуховода

D =125 мм; S=0,0201 м², H_g=94, R=11,9 Па/м.

м;

l=l_k+l₁+ l_{отв 30}^о + l₂=0,16+0,1+0,2=0,46 м;

Rl=19,3•0,46=8,88 Па.

l_k/D=0,16/0,125=1,3>1 то о_к=0,11;

о_n=0,1; о_б=0,8.

Уо=0,11+0,14+0,8=1,05;

H_м•c= Уо•H_g=1,05•113,1=118,76 Па;

H_пт=Rl+H_м=8,88+118,76=127,64 Па;

УН_пт= H_{пт уч} + H_{пт маш}=127,64+150=277,64 Па.

Q_б/Q=600/1500=0,4;

S_n/S=0,0201/0,0314=0,6;

S_б/S=0,0123/0,0314=0,4.

Расчет участка 4 (ГЖ). Расход воздуха Q=900+600 м³/ч с учетом Hg =106,6 Па; Предварительно приняв скорость воздуха 13,2 м/с; диаметр D=200мм; S=0,0314м², R=10,1 Па/м.

м;

l=l₁+ l_{отв 90}^о + l₂=0,3+0,47+2,6=3,37 м;

Rl=10,1•3,37=34,04 Па.

Уо=0,18+0=0,18;

H_м•c= Уо•H_g=0,18•106,6=19,19 Па;

H_пт=Rl+H_м=34,04+19,19=53,23 Па;

УН_пт= H_{пт уч} + H_{пт маш}=56,26 Па.

Участок 5 ( ДЕ как ВГ; де как вг).

Расчет участка 6 (АЖ). Расход воздуха Q=900+600 м³/ч с учетом H_g =106,6 Па; Предварительно приняв скорость воздуха 13,2 м/с; диаметр D=200мм; S=0,0314м², R=10,1 Па/м.

м;

l=l₁+ l_отв + l₂=0,2+0,31+0,3=0,81 м;

Rl=10,1•0,81=8,18 Па.

l_k/D=0,16/0,125=1,3>1 то о_к=0,11;

Уо=0,14+0,5+0,8=0,64;

H_пт=Rl+H_м=8,18+68,22=76,40 Па;

УН_пт= H_{пт уч} + H_{пт маш}=349,18Па.

Q_б/Q=1500/3000=0,5;

S_n/S=0,0314/0,0615=0,5;

S_б/S=0,0314/0,0615=0,5.

Расчет участка 7 (ЖБ). Расход воздуха Q=3000 м³/ч. По приложению находим диаметр воздухоотвода D6=280 мм; скорость =15м/c. Нg=113,1Па и потери давления Rе=7,03 Па/м, S=0,0615м².

l=0,7 м;

Rl=7,03•0,7=4,92 Па.

Уо=0,2;

H_м•c= Уо•H_g=0,2•113,1=22,62 Па;

H_пт=Rl+H_м=4,92+22,62=27,54 Па;

УН_пт= H_{пт уч} + H_{пт маш}=376,72 Па.

Расчет участка 8 (ЛМ). Расход воздуха на участке Q=7800 м³/ч. По приложению определяем диаметр воздухоотвода D=450мм; S =0,0615м/c.

м;

l=l₁+ l_отв + l₂+ l_отв =4,51 м;

Rl=17,50 Па; Уо=0,37;H_м•c= Уо•H_g=41,85 Па;H_пт=Rl+H_м=59,35 Па;

Расчет участка 9 (ИК). Расход воздуха Q=7800 м³/ч. По приложению находим диаметр воздухоотвода D₆=450 мм; скорость =13,6м/c. Н_g=113,1Па и потери давления R_е=3,88 Па/м.

м;

l=l₁+ l_отв + l₂+ l_отв =0,3+1,06+1,9+1,06=4,32 м;

Rl=3,88•4,32=16,76 Па.

Уо=0,18+0,18+0,1=0,46;

H_м•c= Уо•H_g=52,03 Па;

H_пт=Rl+H_м=68,79 Па;

Подбор вентилятора. Подбор вентилятора производили с учетом необходимой подачи воздуха и расчетной величины давления воздуха (м³/ч):

(3)

где 1,05 - коэффициент, учитывающий подсос воздуха в сети Q_в=1,05 · 7800=8190 м³/ч

Расчетное давление, которое необходимо развить вентилятору, находим по формуле (Па):

P_в = 1,1·Н _уст= 1,1· (Н_в/с+Н_маг+Н_выхл), (4)

где Н _уст - суммарные потери давления на всех участках, Па; Н_в/с - потери давления по главному магистральному направлению на всасывающей линии, Па; Н_наг - потери давления на нагнетательной линии, Па; Н_выхл - потери давления на выхлоп, Па. Р_в=1,1(1514,5+59,4)=1,1х1573,9=1731,3Па

Из характеристики вентилятора выбираем вентилятор Q_в=8190 м³/ч, р=1731,3 Па. Принимаем вентилятор типа ВЦП-5, h=0,6; n=1800об/мин.

Необходимая мощность электродвигателя определяем по формуле (кВт):

, (5)

где з_в -КПД вентилятора, принятый по характеристике; з_пер - КПД передачи, при клиноременной передаче 0,95; з_под -КПД учитывающий потери в опорах подшипниках, 0,98. кВт

Устанавливаемая мощность электродвигателя (N_д) принимается с запасом (кВт):

, (6)

где К_з- - коэффициент запаса мощности, равный 1,1.....1,15; N_в - мощность вентилятора, кВт. N_д=1,15·7,05=8,1 кВт

Принимаем электродвигатель мощность 8,1 кВт.

6.3 Пневмотранспорт, его компоновка и размещение

В данном проекте руководствовались следующими основными принципами компоновки и размещения пневмотранспорта:

- технологический, т.е. объединение материалопроводов по назначению в общую сеть;

одновременность работы пневмотранспортного оборудования;

упрощение трассы воздухопроводов;

эксплуатационную надежность и удобства автоматизации;

температурный принцип.

Пневматические транспортные установки - это комплекс устройств, перемещающие продукты размола, или специальные транспортные средства с помощью сжатого или разреженного воздуха.

Установки для пневматического транспортирования зерна различают по давлению несущего потока, размеру частиц и концентрации перемещаемого материала в потоке, характеру движения потока и типа питательных устройств. Различают установки с низкой, средней и высокой концентрацией частиц транспортируемого материала. Так за верхнюю границу низкой концентрации принимают расходную массовую концентрацию м до 4кг/кг. Средняя концентрация соответствует значению м от 4 до 20 кг/кг, и при значениях м >20 кг/кг характеризует поток с высокой концентрацией.

В состав пневмотранспортной установки входит оборудование, выполняющее забор и передачу материала по продуктопроводу к месту разгрузки, отделение материала и обеспыливание отработанного воздуха. Кроме того, пневмотранспортная установка должна быть оборудована устройствами для очистки сжатого воздуха, устройством для ввода в транспортный трубопровод: для нагнетающих установок - питателями различного принципа действия (струйными, объемного вытеснения и др.), установки всех типов оборудуют приемными устройствами в виде осадителей, циклонов и т.п., системами управления и контроля уровня заполнения емкостей.

В мукомольной промышленности применяют нагнетательные пневмотранспортные установки. В установках нагнетательного принципа действия трубопроводы и аппаратура находятся под избыточным давлением. Давление наиболее значительно в месте подключения трубопроводов к воздуходувной машине, где обычно материал загружается в пневмотранспортную установку специальным загрузителем: пневматическим винтовым насосом, камерным насосом и т.п. Сжатый воздух, подаваемый от компрессора, может переносить материал при высокой концентрации и на большие расстояния.

В установках пневмотранспорта применяют воздуховоды и материалопроводы. К воздухопроводам относят трубопроводы, соединяющие воздуходувную машину с питателем, а также трубопроводы запыленного воздуха, связывающие приемные устройства с обеспыливающей установкой и последнюю с атмосферой. Для воздухопроводов используют стальные облегченные трубы или нормальные трубы, рассчитанные на рабочее давление 1 МПа. К материалопроводам относят все участки транспортной линии, по которой движется смесь продукты размола с воздухом. К материалопроводу предъявляют следующие требования: герметичность соединений, минимум сопротивления движению материаловоздушной смеси, малая стоимость, высокая надежность и долговечность.

Разгрузители и пылеуловители устанавливают в конечных пунктах пневмотрассы и предназначают для отделения транспортируемого материала и очистки транспортирующего воздуха. Для полноты отделения материала от транспортирующего воздуха вслед за разгрузителем устанавливают циклоны. Для обеспечения большей эффективности улавливания тончайших частиц циклоны устанавливают батареей. Батарейные циклоны, состоящие из двух-шести элементов, обеспечивают коэффициент осаждения пыли 0,76-0,85 при выходной скорости 11-23 м/с.

В качестве воздуходувных машин в пневмотранспортных установках для перемещения продукты размола используют шестеренчатые двух роторные компрессоры типа ЗАФ. Материалопровод состоит из труб различного диаметра - вначале меньшего и в конце сети большего. Соединение труб различных диаметров выполнено ступенчатым. Для отделения зерна применяют объемные разгрузители или пневмосепараторы с кольцевым сепарирующим каналом. Очистка воздуха от пыли происходит в тканевых фильтрах с продувкой рукавов импульсами сжатого воздуха. После фильтра устанавливают центробежные вентиляторы среднего давления.

7. Энергетическая часть

7.1 Энергоснабжение предприятия, электросиловое оборудование и освещение

Электротехническая часть мельниц включает: электроснабжение; силовое электрооборудование; искусственное освещение; заземление и защиту от статического электричества; молниезащиту; светоограждение; дистанционное автоматизированное управление и автоблокировку электродвигателей; производственную и аварийную световую и звуковую сигнализации; дистанционное измерение температуры зерна.

Основными приемниками электрической энергии на предприятиях являются двигатели (силовая нагрузка) и освещение.

Мощность электродвигателей зависит: от производительности оборудования, культуры перерабатываемого зерна, стекловидности, вида вырабатываемой продукции и ее качественных показателей, а также от состояния оборудования.

Все электродвигатели по роду тока делят на двигатели постоянного и переменного тока. По сравнению с двигателями постоянного тока асинхронные электродвигатели, работающие на переменном токе, проще, дешевле и надежнее в эксплуатации.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) производственные помещения делят на:

- сухие - с относительной влажностью не более 60%;

- влажные - от 61 до 75%;

- сырые - более 75%;

- особо сырые - близко к 100%;

- жаркие - с температурой более 30⁰С;

- пыльные, в которых при производстве продукции выделяется технологическая пыль, проникающая внутрь машин, аппаратов.

Пожароопасные помещения разделяют (ПУЭ) по следующим классам:

- П-1, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °С;

- П-11, в которых выделяются горючая пыль или волокна, переходящие во взвешенное состояние.

Зерноочистительное отделение проектируемой мельницы относят к пожароопасному классу П-11. По надежности электроснабжения основные электроприемники относятся в основном ко второй и частично к третьей категориям.

Около электродвигателей предусматривают индивидуальные и групповые кнопочные станции или пакетные выключатели для их местного управления или аварийного останова. Силовую распределительную сеть к электродвигате-лям выполняют небронированными кабелями с полихлорвиниловой (ПХВ) изоляцией и оболочкой, прокладываемыми на кабельных каналах. В местах возможных механических повреждений проводку выполняют в стальных трубах.

Напряжение сети рабочего и аварийного освещения принимают равным 380/220 В, а сети ремонтного освещения -- 24 В переменного тока. Освещен-ность на рабочих местах и основных проходах должна соответствовать ведом-ственным нормам Министерства заготовок. Рабочее и аварийное освещение включают одновременно. При нарушении рабочего освещения аварийное должно обеспечивать минимальную освещенность в основных проходах для эвакуации людей. В производственных помещениях устанавливают пыленепроницаемые светильники, а во вспомогательных -- светильники для нор-мальных помещений.

Для ремонтного освещения применяют переносные взрывозащищенные светильники с дампами, накаливания, включаемые в сеть напряжением 24 В через штепсельные розетки. Управление и защиту групповой и осветительной сети выполняют автоматическими выключателями, установленными на осветительных щитках. Защиту питающей электросети от КТП до осветительных щитков предусматривают автоматическими выключателями. Групповую распределительную сеть рабочего и аварийного освещения выполняют нёбронированным кабелем с ПХВ изоляцией и оболочкой, проложенным открыто на кабельных металлоконструкциях и частично на тросах.

Заземление и защиту от статического электричества всего электрооборудования и средств ДАУ осуществляют:

- высоковольтное оборудование и щиты КТП, распределительные силовые и релейные панели управления, щиты сигнализации, щитки осветительные и групповые, кнопочные станции и электродвигатели при помощи полосовой стали 20 х 4 мм;

- корпуса светильников присоединением к нулевому проводу (жиле) осветительной группы;

- стальные несущие тросы для прокладки кабелей заземлением с двух сторон при помощи полосовой стали;

- стальные трубы, лотки и другие металлоконструкции, на которых прокладывают провода и кабели, должны иметь непрерывное заземление при помощи полосовой стали и стальных тросиков.

7.2 Расчет потребностей и установленной мощности

При определении мощности электродвигателей всего предприятия необходимо учитывать удельную мощность, приходящуюся на 1 ед. перерабатываемого сырья, а при эксплуатации расход электроэнергии, приходящейся на единицу вырабатываемой продукции. Учитывая это, общую потребную мощность вычисляем по формуле:

, (7)

где Q - производительность предприятия, т/сут; Р_уд - мощность для переработки 1 т зерна в сутки, кВт, Р_уд =3,2 кВт.

При подсчете мощности электродвигателя следует учитывать возможность изменения физических свойств зерна, поэтому общую потребную мощность необходимо увеличить на 10%.

Потребная мощность для каждого отделения мельницы ориентировочно распределяем следующим образом:

- на подготовительное отделение - 18%;

- на размольное отделение - 77%;

- на выбойное отделение - 5%.

Таким образом, потребная мощность (кВт) подготовительного отделения мельницы будет 126,7 кВт.

Мощность, необходимую для пневматического транспорта отходов, освещения, отопления мастерских, складов, учитываются отдельно.

Удельный расход электроэнергии на выработку 1 т муки составляет (кВт/ч):

, (8)

где Н - выход муки, %; з_э - КПД электродвигателя: для мукомольного завода = 0,9; з_с - КПД сети = 0,97; з_т - КПД трансформатора = 0,96.

кВт/ч

Суточный расход электроэнергии на переработку зерна определяется по формуле (кВт/сут):

, (9)

.

Для определения установленной мощности электродвигателей составляем таблицу спецификации установленного оборудования.

Таблица 2 - Таблица установленной мощности электродвигателей

Наименование оборудования	Марка машин	Кол-во, шт	Установленная мощность, кВТ	Общая установленная мощность, кВТ
1	2	3	4	5
Весы автоматические	АВ-50-ЗЭ	2	10	20
Сепаратор	А1-БИС-12	2	1,38	1,38
Камнеотделительная машина	Р3-БКТ-100	2	0,30	0,30
Триер куколеотборник	А9-УТК-6	2	3,0	6,0
Триер овсюгоотборник	А9-УТО-6	2	2,2	4,4
Обоечная машина	Р3-БМО-6	2	11,0	22,0
Обоечная машина	Р3-БМО-12	1	15,0	15,0
Аспиратор	Р3-БАБ	1	0,26	0,26
Увлажнительная машина	А1-БУЗ	1	7,5	15,0
Увлажнительная машина	А1-БАЗ	1	4,0	4,0
Энтолейтор	Р3-БЭЗ	1	5,5	5,5
Подогреватель зерна	БПЗ	2	0,6	1,2
Итого	99,22

Для определения установленной мощности суммируем имеющиеся мощности и получаем 99,22 кВт. Потребная мощность отличается от установленной мощности на величину коэффициента спроса равного для мукомольного завода 0,75-0,85.

Для данного предприятия коэффициент спроса определяем по формуле:

(10)

Коэффициент спроса соответствует принятому значению, следовательно, энергия, поступающая к токоприемникам достаточна для проведения всех технологических операций.

8. Строительная часть

8.1 Общая характеристика здания проектируемого предприятия

Промышленные здания мукомольных предприятий по назначению относятся к производственным, в которых происходят основные технологические процессы.

На основании СНиП П-М-2-72 «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования» и СН 463-74 «Указания по определению категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности» мукомольные производства относят к категории Б и В. По признакам огнестойкости основных строительных конструкций они должны быть не ниже второй степени.

По степени капитальности производственные здания мукомольных заводов относят к 1 классу (с повышенными требованиями).

По системам отопления - к отапливаемым.

По условиям воздухообмена - с естественной вентиляцией, кондиционированием воздуха.

Согласно строительным нормам и по принципу объемно-планировочной компоновки здания заводов по переработке зерна относят ко второй группе и проектируют многоэтажными с укрупненными сетками колонн и унифицированными высотами помещений с использованием стандартных сборных железобетонных унифицированных элементов. Это объясняется вертикальным расположением технологического процесса, возможностью его изменения и перестановкой оборудования.

Основными строительными параметрами зданий считают пролеты, шаг опор (сетка колонн) и высотные габариты, привязку элементов конструкций к координационным осям, размеры вставок в местах температурных швов и перепадов высот, уклоны кровель из различных материалов, производственные нагрузки и воздействия.

Проектируемое предприятие представляет собой строительную систему, состоящую из несущих, ограждающих и совмещающих эти функции конструкций, образующих замкнутый объем для выполнения производственных процессов.

Производственное здание мельницы состоит из отдельных частей - фундаментной части, каркаса, крыши, стен, перегородок, перекрытий, лестниц, окон, дверей. Внутри здания располагаются инженерные сооружения (бункера и т.д.).

Проектируемое производственное здание представляет собой многоэтажное сооружение, имеющее каркасную конструкцию, основные части которой колоны, ригели, балки и плиты перекрытия. Здание комплектуется из сборных железобетонных элементов заводского изготовления.

Строительные параметры здания подготовительного отделения проектируемой мельницы: 12 х 15 х 28,8 м (длина х ширина x высота), расстояние между осями колон по поперечному разрезу здания применили 9 м, а в плане по длине 6 м в плане сетка колон составила 6 х 9 м и высотой этажа 4,8 м.

Конструктивные элементы здания обеспечивают удобный подвод и вывод продуктов из машин, удобное перемещение обслуживающего персонала между оборудованием и строительными конструкциями, а также достигнуто максимальное естественное освещение по этажам.

При проектировании для колонн применили фундаменты стаканного типа, обеспечивающие снижение давления на единицу площади основания, за счет применения сплошной железобетонной фундаментной плиты.

Легкие внутренние стены, которые не несут нагрузок, служат для разделения помещения, находящиеся между капитальными стенами. И соответствуют основным требованиям, предъявляемые к перегородкам в промышленных зданиях.

В промышленном здании междуэтажная связь осуществлена при помощи двухмаршевой лестницы, где дополнительно расположен грузовой лифт. Меньшее количество ступеней в марше облегчает подъем по лестнице.

Для освещения и аспирации производственных помещений использовали оконные проемы со сплошным ленточным остеклением.

Покрытия здания состоит из сборных и кровельных настилов, утеплителя, многослойного гидроизоляционного ковра и защитного слоя. Покрытие отвечает основному требованию - водонепроницаемости.

В здании зерноочистительного отделения размещены бункера для неочищенного зерна, за лестничной клеткой по ширине здания расположены бункера для основного и повторного отволаживания.

8.2 Выбор варианта компоновки размещения технологического, транспортного и вспомогательного оборудования

При размещении оборудования руководствовались технологическими, техническими требованиями и регламентированными нормами.

При выборе варианта компоновки размещения технологического, пневмотранспортного и вспомогательного оборудования за основание приняли схему технологического процесса с расчетом потребного количества оборудования для проектируемого предприятия с заданной производительностью. Поэтажная схема подготовительного отделения составлена с учетом минимального вертикального подъема.

Технические требования учтены для возможности проведения автоматизации производственного процесса.

При размещении оборудования обеспечена максимальная естественная освещенность производственных помещений и рациональное использование производственной площади. Расположение оборудования соответствует Правилам техники безопасности и производственной санитарии.

Технологическое оборудование зерноочистительного отделения размещено таким образом, что их монтаж, ремонт и обслуживание безопасны и удобны.

Поперечные и продольные проходы, связанные непосредственно с выходами на лестничные клетки, а также между группами машин соответствует ширине не менее 1м.

Оборудование, не имеющее движущихся частей и не требующие с одной стороны обслуживания расположены около стен с разрывом от них не менее чем 0,25м. При размещении шнеков учтены основные проходы: между стеной и одной из продольных сторон шнека, который составил шириной не менее 0,7м, а с другой стороны шириной не менее 0,35 м, между двумя параллельными конвейерами предусмотрен проход шириной не менее 0,8м.

При размещении сепараторов и других машин с выдвижными ситовыми рамами учитывают возможность замены сит. Для этого предусмотрены проходы со стороны выемки сит не менее 1,2м, с боковых сторон не менее 1м, со стороны выпуска зерна не менее 0,8м. Размещение оборудования по этажам приводили, соблюдая вертикальную и горизонтальную взаимосвязь.

8.3 Проектирование коммуникаций

Назначение внутрицеховой коммуникации зерноперерабатывающих предприятий состоит, прежде всего, в том, чтобы увязать в единую производственную линию все оборудование, которое определено расчетом и размещено по этажам, осуществить направление промежуточных продуктов, которое предусмотрено в схеме технологического процесса. Для этого используют механический, пневматический транспорт. Он позволяет перемещать продукты переработки зерна в разных направлениях согласно схеме технологического процесса.

Проектирование коммуникаций подготовительного отделения разрабатывают одновременно с размещением оборудования. Коммуникационные работы начали с составления поэтажной схемы размещения технологического оборудования в подготовительном отделении.

8.4 Взаимное расположение оборудования на этажах предприятия и определение оптимальных размеров здания

Взаимное расположение оборудования по этажам отвечает требованиям, составленной поэтажной схемы (плакат 3-5), на которой указаны не только расположение оборудования по этажам, но и количество вертикальных подъемов обеспечивающих перемещение зерна по всем технологическим машинам.

Оборудование по этажам устанавливают в соответствии с утвержденной схемой подготовки зерна к помолу с минимальным количеством подъемов. Одноименное оборудование расположено в пределах одного этажа. Увлажнительные аппараты расположены на шнеках, которые монтированы над бункерами для отволаживания.

Для одновременного выпуска зерна из бункеров размером 1,5 х 1,5 м предусмотрено в днищах четыре отверстия.

Оборудование для очистки зерна, устанавливаемое до отволаживания, расположено ближе к бункерам для неочищенного зерна. Остальное оборудование - ближе к бункерам для отволаживания, что значительно сокращает путь перемещения зерна для подачи его в размольного отделение.

Согласно нормам технологического проектирования на строящимся предприятии предусмотрены бункера для неочищенного зерна, которые установлены по ширине здания в один ряд со стороны подачи зерна из элеватора. Емкость «черных» бункеров приняли в пределах 24-30ч производительности зерноочистительного отделения. Бункера расположены по высоте 2-х этажей.

В зерноочистительном отделении предусмотрены бункера для отволаживания зерна после очистки от посторонней примеси.

Перед определением размеров здания зерноочистительного отделения расположили оборудование по этажам, с учетом требований техники безопасности обеспечивающие обслуживание машин в процессе их работы. Ширину зерноочистительного отделения приняли 18м. Длину здания определили по этажу, где расположено наибольшее количество оборудования, имеющего максимальные габаритные размеры, которая составила 12 м. таким образом принимаем строительную сетку колонн 9х6 м.

9. Расчёт экономической эффективности проектируемого предприятия

Q=200 т/сут, 75% выход хлебопекарной муки составит (30+40+5%).

1. Производственная мощность

Мс =200 т/сут

1. Годовая производительность (производственная мощность)

2.

М _{г =} М_с*P_n=200*305=61000 т/год, (11)

Таблица 3 - Расчет рабочего времени предприятия

Виды плановых остановок предприятия	Период остановки
1. Календарное фактическое время, сут 2. Технологические остановки, дней 3. Декадные остановки на текущий ремонт, дней 4. Ревизия силовых установок, дней 5. Газация Всего остановок Итого Коэффициент использования календарного времени	365 2 20 4 4 60 305 83,5

3. Сырье и основные материалы

4. По нормам выхода муки определим годовой выпуск муки

5. Определим годовой выпуск муки по сортам

6. Расчет себестоимости по статьям расходов.

6.1. Стоимость сырья за вычетом отходов

, (12)