Проектирование зерноочистительно-сушильного комплекса хозяйства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Производство зерна в сельском хозяйстве завершается послеуборочной обработкой, заключающейся в его очистке и сушке.

Послеуборочная обработка - один из наиболее трудоёмких процессов производства зерна. Поэтому перед работниками сельского хозяйства поставлена задача так организовать поточную обработку зерновой части урожая, чтобы резко повысить производительность труда при выполнении этих работ.

В колхозах и совхозах всё большее распространение получает поточный метод послеуборочной обработки зерна, осуществляемый на механизированных зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных пунктах, агрегатах и комплексах.

Пункты для послеуборочной обработки зерна представляют собой индустриальные предприятия нового типа в сельском хозяйстве. В состав их входит зерноочистительное, сушильное, погрузочно-разгрузочное, транспортное и другое оборудование для выполнения всех операций, связанных с очисткой, сортированием, сушкой и хранением зерна.

Кроме пунктов, в сельском хозяйстве используются зерноочистительные агрегаты и зерноочистительно-сушильные комплексы с оборудованием производительностью 5, 10, 20 и 40 т/ч.

Поточный метод послеуборочной обработки зерна определяет основное направление в конструировании зерноочистительных машин.

Продукты растениеводства по разным причинам могут приобретать вредные для организма свойства - быть токсичными, ядовитыми. Отсюда возникли понятие о пищевой безвредности продуктов и необходимость её выявления.

Пищевая и технологическая ценность зерна и семян различных культур, картофеля, овощей и плодов, сахарной свеклы, хмеля и другой растительной продукции находится в прямой зависимости от сорта, агротехники, климатических факторов, условий, способов и сроков уборки урожая, послеуборочной обработки, транспортирования и хранения. Все это влияет и на технологические свойства непищевого растительного сырья - волокна, льна, хлопчатника и др.

Лишь небольшая часть сельскохозяйственной продукции непосредственно от производителя поступает к индивидуальному потребителю. Большую часть её сначала сохраняют, подрабатывают или перерабатывают в различных звеньях народного хозяйства. Можно повысить урожайность всех культур и резко увеличить их валовые сборы, но не получить должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери массы и качества.

Различают два вида потерь продуктов при хранении: массы и качества. В большинстве случаев они взаимосвязаны, то есть потери массы сопровождаются потерями качества и наоборот. По природе потери могут быть физическими и биологическими.

Сохранение запасов продуктов с минимальными потерями - важная задача, так как при хранении некоторых продуктов издержки часто превышают себестоимость их производства. Уменьшение этих затрат значительно снижает себестоимость семян, кормов и других продуктов, дает возможность получать большую прибыль при их реализации. Рациональное хранение продуктов возможно только при наличии и правильной эксплуатации технической базы: хранилищ, машин и оборудования, используемых для доработки продуктов с целью повышения их устойчивости и качества.



1.Технологическая часть

1.1 Технико-экономическое обоснование проектируемого пункта послеуборочной обработки зерна

При создании технологического процесса нового поколения проводят технико-экономическое обоснование, сравнивая технические и экономические показатели базового и проектируемого образцов процессов. За базовый образец принимают наиболее близкий по устройству и назначению отечественный или зарубежный аналог действующего технологического процесса.

При сравнении технических показателей базового и проектируемого образцов учитывают, прежде всего, показатели назначения, в частности, производительность, габаритные размеры, потребление энергоресурсов, материалоёмкость, а также характеристики надёжности: безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

При сравнении экономических показателей базового и проектируемого образцов учитывают не только их цены, но и затраты, связанные с транспортированием и монтажом оборудования, с капитальным строительством при подготовке зданий и помещений, с текущим обслуживанием эксплуатации линии.

Проектируемый образец получается из технологического процесса путём модернизации, то есть замены и удаления некоторых видов оборудования, которая осуществляется на базе результатов законченных научно-исследовательских работ (НИР) по разработке и совершенствованию действующих технологических процессов.

В результате замены оборудования должна повыситься производительность проектируемого процесса, что позволит сократить срок окупаемости капитальных вложений, то есть период, в течение которого капитальные вложения соизмеряются с экономией от внедрения. Сокращение количества используемых машин приведёт к облегчению обслуживания и эксплуатации линии, а также к уменьшению:

материалоёмкости;

потребления энергоресурсов;

численности производственного персонала;

затрат, связанных с транспортированием и монтажом оборудования;

используемых площадей.

При снижении капитальных вложений и затрат производственных ресурсов будет достигнут наибольший положительный годовой экономический эффект, получаемый от внедрения новой линии, определение которого является одним из основных этапов ТЭО.

Реконструкция пункта послеуборочной обработки зерна позволит получить дополнительные доходы за счёт увеличения объёма готовой продукции, сокращения уровня дефектной продукции, отходов и низкосортной продукции, экономии энергоносителей и тому подобное.

1.2 Зерно как объект обработки

Для выбора рациональных способов и устройств послеуборочной обработки зерна необходимо знать характеристику семян по их размерам, парусности, удельному весу, состоянию поверхности, упругим свойствам, сыпучести и т.д. Эти свойства зависят от вида и сорта культуры, условий выращивания и зоны, изменяются в широких пределах.

Линейные размеры семян культурных и сорных растений характеризуются тремя показателями - длиной, толщиной и шириной.

Ниже приводится строение наиболее распространенной культуры - зерновки пшеницы (рис. 1).



Рис.1 - Строение зерновки пшеницы:

1 - вид со стороны бочка; 2 - вид со стороны спинки; 3 - вид со стороны брюшка; Д - длина; III - ширина; Т - толщина; а - брюшко; б - спинка;

в - хохолок; г - бороздка; д - бочок; е - петля бороздки; ж - ширина петли бороздки; з - глубина залегания бороздки; и - зародыш

Зерновка пшеницы имеет удлиненную, округло-овальную форму. В зерновке различают спинную и брюшную стороны. Ее выпуклая сторона называется спинкой, а противоположная, более плоская - брюшком. На брюшке имеется продольное углубление - бороздка. В нижней части спинной стороны зерновки находится зародыш. На противоположной верхней части зерновки имеется хохолок, состоящий из тонких волосков - выростов покровной ткани. Каждую из двух боковых сторон зерновки называют бочком.

У зерновки различают длину, ширину и толщину. Длина зерна (Д) - это расстояние между его основанием, или нижней частью, и верхушкой; ширина (Ш) - наибольшее расстояние между боковыми сторонами; толщина (Т) - расстояние между спинкой и брюшком зерновки. Соотношение между линейными размерами чаще всего соответствует условию Д < Ш < Т.

Размеры элементов, составляющих органическую часть примесей вороха, в значительной степени зависят от регулировки и качества работы молотильного устройства и сепарирующих органов комбайна, производящего уборку. Размеры зависят также и от засоренности поля сорняками, влажности убираемой культуры и других условий. Полова и семена легких сорняков независимо от размеров легко выделяются воздушным потоком.

Под парусностью понимается способность тела оказывать сопротивление воздушной среде при движении в ней. В неподвижном воздухе тело свободно падает с некоторой постоянной скоростью, называемой скоростью витания. Поэтому скорость витания является мерой парусности любого тела, в том числе зерна и всех других компонентов вороха. Парусность - наиболее сложное физическое свойство фракций вороха, используемое для сепарации. Она зависит от размерных, весовых показателей, свойств поверхности и формы частицы, характеристики воздушного потока.

Каждую культуру или фракцию вороха характеризуют обычно значениями минимальной и максимальной скорости витания (таблица 1).

Таблица 1. Физико механические свойства семян

Наименование культуры	Размеры семян, мм	Скорость витания, г/см3	Плотность, г/см3
	длина	ширина	толщина
Пшеница	4,2-8,6	1,6-4,0	1,5-3,8	8,9-11,5	1,2-1,5
Рожь	5,0-10,0	1,4-3,6	1,2-3,5	8,4-10,5	1,2-1,5
Ячмень	7,0-14,6	2,0-5,0	1,4-4,5	8,4-10,8	1,3-1,4
Овес	8,0-18.6	1,4-4,0	1,2-3,6	7,0-9,0	1,2-1,4

Следовательно, большая изменчивость свойств и состава вороха не позволяют дать постоянные и исчерпывающие рекомендации по сепарации любого зернового материала. Для каждой конкретной культуры, для каждой ее партии необходимо подбирать режим и регулировать рабочие органы машин. В приведенных к ним руководствах рекомендации используются только как исходные, ориентировочные положения.

Форма семян. Семена правильной формы характеризуются длиной, шириной и толщиной, при этом они имеют продолговатую форму или форму трехгранной пирамиды.

Если толщина равна ширине, то семена имеют эллипсоидную форму, если толщина равна длине - чечевицеобразную. Показателем, определяющим способность частиц смеси разделяться по форме, является коэффициент трения качения для шарообразных, а для плоских частиц при их движении по различным поверхностям - коэффициент трения скольжения.

Состояние поверхности. Семена основной культуры и сорных растений могут иметь гладкую, шероховатую, бугристую, пористую, опушенную и т.д. поверхность. Обычно у полновесных семян поверхность бывает гладкая, у неполновесных - шероховатая. Показателем, характеризующим способность частиц смеси разделяться по состоянию поверхности, является коэффициент трения при движении по различным поверхностям.

Плотность зерновой массы - отношение объема, занятого зерном, ко всему объему, занятому зерновой массой. Плотность зависит от химико-биологических особенностей, спелости и влажности семян. С повышением влажности плотность вещества возрастает у легких семян и уменьшается у тяжелых семян. Присутствие в зерновой массе воздуха (от 6 до 35%) существенно снижает плотность ее вещества. Вследствие этих особенностей по плотности можно разделять не только легкие и тяжелые семена, но сухие и влажные, спелые и недозрелые.

Упругость зерна зависит от его химического состава. Семена с большим содержанием белка имеют наибольшую упругость. Чем больше влажность зерна, тем меньше его упругость.

Упругие свойства тела характеризуются так называемым коэффициентом восстановления скорости движения тела после его удара о твердую неподвижную поверхность. Так, коэффициент восстановления скорости для сухого гороха после удара равен 0,6...0,7, а для сырого гороха он почти в два раза меньше. Следовательно, при ударе семян гороха о стену закрома может происходить самосортирование влажных и сухих семян.



1.3 Технологический процесс и организация послеуборочной обработки зерна

Зерно - живой организм. Оно дышит, оно может болеть. На зерно многообразно влияет внешняя среда, у него есть вредители. Эти факторы при определенных условиях могут отрицательно воздействовать на зерно. Последствия, при непринятии мер, зачастую обнаруживаются поздно. Неблагоприятные изменения могут зайти так далеко, что зерно оказывается непригодным для использования по назначению. Предупредить такое развитие процесса позволяет система определенных мероприятий, получившая название послеуборочной обработки зерна. Послеуборочная обработка зерна направлена на приведение убранной с полей зерновой массы в стойкое, при хранении состояние при сохранении или улучшении качества принятого зерна. Полный цикл послеуборочной обработки включает в себя: приемку зерна и формирование партий, очистку от примесей, сушку и активное вентилирование. Работа с зерном должна базироваться на трех основных принципах: прогрессивная технология, поточные методы обработки зерна, полная механизация или автоматизация производственного процесса.

Приемку и обработку зерна целесообразно проводить на поточных технологических линиях (ПТЛ) методом полного потока, т. е. не прерывая процесса вплоть до приведения зерна в стойкое при хранении состояние.

Организация послеуборочный обработки зерна должна обеспечивать своевременность выполнения всех этапов ее при возможно минимальных затратах средств и труда. Рассмотрим типы и назначение поточных технологических линий. Поточные технологические (механизированные) линии предназначены для обработки зерна в потоке от приема до закладки его на хранение с заданным качеством без промежуточного (между операциями) храпения. При поточной обработке зерна трудозатраты сокращаются в 8-- 10 раз, улучшается качество обработки, повышается степень использования оборудования, создаются условия для длительного хранения зерна.

Нормальная работа поточно-технологической линии предполагает: бесперебойную круглосуточную приемку зерна; доведение зерна до заданных кондиций; полную его количественную сохранность в процессе послеуборочной обработки и хранения; формирование партий зерна по качеству в соответствии с целевым назначением.

Поточные технологические линии могут быть стационарными или составленными из передвижных и самоходных машин и механизмов. Они могут быть универсальными (для обработки нескольких культур) или специализированными (для обработки одной культуры).

Все они имеют следующую принципиальную технологическую схему:

- выгрузка зерна из автомобилей;

- предварительная очистка зерна от вороха;

- первая основная очистка;

- сушка сырого и влажного зерна;

- вторая основная очистка зерна;

- очистка от трудноотделимых примесей, взвешивание;

- размещение обработанного зерна в хранилищах;

- отгрузка зерна.

Количество операций может быть другим и устанавливается с учетом качества принимаемого зерна и его целевого назначения.

Пропускная способность поточных технологических линий определяется производительностью лимитирующего оборудования. В большинстве случаев таким оборудованием являются зерносушилки или зерноочистительные машины, но могут быть и автомобилеразгрузчики, конвейеры, нории и др. Поточные технологические линии для послеуборочной обработки зерна подразделяют на зерноочистительные агрегаты, зерноочистительно-сушильные комплексы и специальные линии для обработки семенного зерна. В некоторых хозяйствах имеются крупные семяобрабатывающие заводы и пункты. Зерноочистительные агрегаты предназначены для послеуборочной обработки зерна с влажностью до 16%. Агрегаты выпускаются с разной производительностью, они имеют и разные технологические возможности. В состав агрегата входят: приемное устройство с автотранспорта, бункеры для очищенного зерна и отходов; вентилируемые бункеры (может и не быть) для временного храпения зерна, ожидающего обработки. Технологическая схема агрегата включает несколько дополняющих друг друга зерноочистительных машин, объединенных транспортирующими машинами и механизмами.

Оборудование расположено на разных уровнях в целях обеспечения подачи очищенного зерна и отходов в бункеры и выгрузку из них самотеком.

В сельском хозяйстве широко распространены агрегаты устаревших конструкций ЗАВ-20 и ЗАВ-40. На смену им пришли более совершенные в техническом и технологическом отношении зерноочистительные агрегаты ЗАВ-25, ЗАВ-50 и ЗАВ-100 (цифра указывает производительность агрегата в т/ч). Из рассмотренных типов технологических линий, представляем технологический процесс послеуборочный обработки зерна на (рис.2.). Прием вороха. Завальная яма (накопительный бункер) предназначена для накопления и последующего перемещения самотеком зернового материала в загрузочную норию. Завальная яма поставляется в виде комплекта сварных углов, что обеспечивает более удобную транспортировку и более быструю сборку. Объем подаваемого зерна в загрузочную норию регулируется с помощью заслонки. При нахождении заслонки в закрытом положении завальная яма используется в качестве бункера временного хранения зерна. Завальная яма изготавливается из металлических элементов.

В зависимости технического задания завальная яма может изготавливаться как в надземном, так и в «утопленном» в землю варианте. Очистка вороха от крупных и легких примесей. Предварительная очистка. Очиститель вороха самопередвижений ОВС-25 предназначен для предварительной очистки вороха зерновых, зернобобовых, крупяных, масличных и технических культур от легких, крупных и мелких примесей на зернотоках и в закрытых помещениях. Также может быть использован для погрузки и перелопачивания зерна в бунтах шириной до 4,5 м. В результате выделим легкие 1% и крупные примеси 2%. Первичная очистка. Зерноочистительная машина ЗВС-20. Воздушно-решетная машина предназначена для работы в составе зерноочистительных агрегатов ЗАВ-20 и зерноочистительно-сушильных комплексов КЗС-20Ш, КЗС-20Б. Она содержит приемную камеру, воздушную часть и два параллельно работающих решетных стана. В результате выделим тяжелые примеси 1% и мелкие примеси 4%.

Рис.2 - Схема технологического процесса послеуборочный обработки зерна



После первичной очистки зерновой материла разделим в отношении 20% на фураж и 72% на продовольственное и семенное.

Фуражное зерно подвергается сушке на сушилке зерна стационарной барабанной СЗСБ-8,0 (рис.3), ее технические характеристики представлены в (таблице 2).

Рис.3 - Сушилка зерна стационарная барабанная СЗСБ-8,0:

1 - Топка; 2 - загрузочный патрубок; 3 - сушильный барабан;

4 - охладительная колонка

Продовольственное и семенное зерно подвергается сушке на СЗШ-16.

В сушильной шахте зерно под действием силы тяжести движется сверху вниз и пронизывается агентом сушки. Скорость движения зерна в шахте регулируется производительностью выпускного механизма различной конструкции.

Сортирование зерна на СВУ-60. Применяется на стационарных пунктах в качестве машины вторичной очистки при обработке семенного материала различных культур.

Далее семенной материл делится на определенные части: семенное и продовольственное. Продовольственное идет на склад на хранение. С семенным проведут операции по выделению длинных и коротких примесей на триерах и минеральных на пневмосортировальных столах.

Таблица 2. Технические характеристики СЗСБ-8,0

Основные показатели	СЗСБ-8,0
Производительность при снижении влажности зерна с 20 до 14%, т/ч	7,5
Удельный расход топлива, кг/т/ч	7,5
Снижение влажности зерна за один проход, %	5
Температура теплоносителя, 0С	90...295
Установленная мощность, кВт	28,2
Мощность привода барабана, кВт	5,5
Объем сушильного барабана, м3 полный зерновой	16,3 4,0
Габаритные размеры, м: длина ширина высота	10,26 7,07 8,30
Масса сушилки, кг	8300

Триерный блок БТ-5 предназначен для выделения из зерновой смеси длинных (овсюг) и коротких (куколь) примесей.

Пневматический сортировальный ПСС-2,5 (рис.4) применяется для очистки и сортирования зерна и семян по признаку их плотности.

Рис. 4 - Пневматический сортировальный стол ПСС-2,5:

1 дека; 2 - патрубок ввода зерна; 3 - верхняя рамка; 4 - нижняя рамка;

5 - механизм регулировки амплитуды колебаний деки; 6 - механизм регулировки частоты колебаний деки; 7 - вентилятор; 8 - приемник фракции;

9 - клапан; 10 - поддерживающая решетка

Таблица

Основные показатели	ПСС-2,5
Производительность на очистке семян пшеницы, т/ч	2,5
Рабочая площадь деки, м2	1,2
Угол наклона деки, град.	0-8
Амплитуда колебаний деки, мм	0-8
Частота колебаний. Гц	6-10
Максимальный расход воздуха, м3/с	3,0
Установленная мощность, кВт	6,6
Частота вращения вала вентилятора, мин-1	1440
Габаритные размеры, м: длина ширина высота	2,03 1,58 1,5
Масса машины, кг	650

1.4 Расчет пропускной способности комплекса и необходимого количества оборудования

Потребное количество оборудования зависит от: площади зерновых культур, урожайности, влажности зернового вороха и продолжительности уборки.

1. Планируемый валовой сбор в хозяйстве

2.

где - площадь зерновых культур,

- плановая средняя урожайность зерновых,

3. Для расчета количества зернового вороха подлежащего обработке на комплексе необходимо учесть исходную влажность зерна, поступающего от зерноуборочных комбайнов. Тогда количество зернового вороха будет определяться по формуле:



где - кондиционная влажность зерна,

- планируемый валовой сбор зерна,

- средняя начальная влажность зернового вороха за период уборки, - средн. отн. содержание зерна в ворохе за период уборки (0,9)

4. Определяем дневную производительность комплекса:

где - продолжительность уборки,

5. Потребное количество семян под урожай следующего года:

где - норма высева семян на один гектар (0,2 )

- площадь под зерновые культуры,

1,5 - страховой фонд семян

6. Потребное количество семян, обрабатываемых ежедневно в течение продолжительности уборки:

где - продолжительность уборки,

7. Определяем потребное количество зерноочистительных машин ОВС-25 для предварительной очистки:



принимаем 2 машины

где - дневная производительность,

- доля вороха подлежащего обработке данным оборудованием

- производительность зерноочистительной машины ОВС-25,

- продолжительность смены в часах, 8 часов

- коэффициент сменности (1,5)

- коэффициент учитывающий снижение производительности зерноочистительной машины по сравнению с паспортной в зависимости от влажности зерна

8. Определяем потребного количество зерноочистительных машин ЗВС-20 для первичной очистки:

принимаем 2 машины

где - дневная производительность,

- доля вороха подлежащего обработке данным оборудованием

- производительность зерноочистительной машины ЗВС-20,

- продолжительность смены в часах, 8 часов

- коэффициент сменности (1,5)

- коэффициент учитывающий снижение производительности машины по сравнению с паспортной в зависимости от влажности зерна

9. После первичной очистки зерновой материла разделяем в отношении 20% на фураж и 72% на продовольственное и семенное

10. Фуражная масса зерна полученная в результате первичной очистки с учетом длинных, коротких и трудноотделимых примесей:

11. Потребное количество сушилок СЗСБ-8для сушки фуражного зерна:

принимаем 1 машину

где - масса фуражного зерна,

- кратность пропуска (за один пропуск влажность снижается на 6%)

- производительность сушилки СЗСБ-8,

- продолжительность смены в часах, 8 часов

- коэффициент сменности, 3



12. Определяем массу фуражного зерна после сушки:

13. Зерновая масса на продовольственные и семенные цели с учетом длинных, коротких и трудноотделимых примесей составит:

14. Определяем потребное количество сушилок СЗШ-16 для сушки продовольственного и семенного зерна:

принимаем 1 машину

15. Масса продовольственного и семенного зерна с учетом длинных, коротких и трудноотделимых примесей после сушки составит:

16. Потребное количество сортировальных машин СВУ-60 для сортировки продовольственного и семенного зерна:



принимаем 1 машину

17. Масса продовольственного зерна с учетом длинных, коротких и трудноотделимых примесей:

18. Масса семенного зерна с учетом длинных, коротких и трудноотделимых примесей:

19. Определяем потребное количество машин БТ-5 для очистки от длинных и коротких примесей:

принимаем 1 машину

20. Определяем потребное количество машин ПСС-2,5 для отделения трудноотделимых примесей:

принимаем 1 машину

21. Потребное количество оборудования представлено в (таблице 4).



Таблица 4. Потребное количество оборудования

Наименование машин	Количество	Наименование машин	Количество
ОВС-25	2	СВУ-60	1
ЗВС-20	2	БТ-5	1
СЗМБ-8	1	ПСС-2,5	2
СЗШ-16	1

1.5 Расчет площадей помещений для хранения зерна

Рассчитаем площадь для хранения зерна:

где - дневная производительность комплекса (фураж, семенные и продовольственные)

- количество дней уборки,

-высота насыпи зерна,

для фуражного , для семенного , для продовольственного

-насыпная плотность зерна,

площадь для хранения фуражного зерна:

площадь для хранения продовольственного зерна:



площадь для хранения семенного зерна:

1.6 Разработка плана размещения объекта и оборудования на комплексе

Для разработки плана размещения объектов на комплексе, рассчитаем произведенный комплексом объём зерна на протяжении всего периода уборки. Определили необходимое количество площадей под склады, для хранения, исходя из высоты засыпки для продовольственного, семенного и фуражного зерна.

Определили необходимое количество зерноочистительных машин, сушилок и прочего оборудования. Все элементы разместим на основании их действительных габаритных размеров в масштабе. При расстановке, учтем технические проходы между ними. Схему расположения оборудования и план размещения объекта представляем в приложении, на форматах А1 лист 1 и лист 2.



2.Конструктивная часть

2.1 Обзор и краткое описание аналогичных машин для послеуборочной обработки зерна

Машина первичной очистки зерна МЗП-50-1 предназначена для очистки продовольственного и сменного материала зерновых, крупяных и бобовых культур и применяется в составе механизированных технологических линий.

Машина состоит из двух унифицированных воздушнорешетных зерноочистительных блоков центробежно-вибрационного типа. В верхней части блоки соединены отстойниками. В каждом блоке имеются дозатор, воздухоочиститель и решетное устройства, механизм очистки решет, вибратор и механизм привода.

В процессе работы машины исходная смесь через загрузочное устройство 3 (рис. 5) поступает на центробежный разбрасыватель 4, которым она равномерно распределяется по периметру машины. При движении в кольцевом пневмосепарирующем канале (ПСК) 5 из зернового материала удаляются легкие примеси, которые по трубопроводу 2 выносятся в осадочную камеру 11, осаждаются в ней, а затем выводятся из машины.

Очищенный от легких примесей воздух по каналу 1 направляется в систему аспирации агрегата. Зерновой материал, очищенный от легких примесей, по конусу 6 поступает на внутреннюю поверхность вращающегося ротора 7 (решето В). Под действием центробежной силы, возникающей от вращательного движения решета вокруг своей оси и силы инерции колебательного движения решета вдоль оси, мелкие примеси проходят сквозь отверстия верхнего решета и лопатками направляются в кольцевой приемник 12 и выводятся из машины. Сход с решета В поступает на решето Г, где происходит отделение мелких, щуплых семян основной культуры и зерновой примеси (фуражная фракция). Которые затем через кольцевой приемник 10 удаляются из машины.

Очищенный от легких и мелких примесей материал поступает на решето Б, где происходит отделение зерна от крупных примесей. Проход через решето Б (чистое зерно) поступает в приемник 8, а сход (крупные примеси) - в приемник 9. Для регулирования подачи зерна и скорости воздуха в кольцевых каналах каждый блок снабжен механизмами настройки.

Рис. 5 - Технологическая схема машины первичной очистки МЗП-50-1: 1 -воздухоподводящий канал; 2 - трубопровод; 3 - загрузочное окно; 4 - центробежный разбрасыватель; 5 - кольцевой пневмосепарирующий канал; 6 - конус; 7 - ротор; 8 - приемник чистого зерна; 9 - приемник крупных примесей; 10 - приемник зерновых примесей; 11 - осадочная камера; 12 - приемник мелких примесей; Б, В, Г- решета

Зерноочистительная машина К-547А10 (Германия) предназначена для вторичной очистки семенного материала зерновых, зернобобовых и крупяных культур, прошедших предварительную очистку и сушку. Используется в составе зерноочистительных линий.

Основные узлы машины: приемопитающее устройство, воздушная система с двумя каналами аспирации, два решетных стана, вентилятор и привод (рис. 6).

В верхнем решетном стане установлено три решета в один ярус. Конструкция скатных досок позволяет получить отдельно проход каждого решета.

Проход первого решета осуществляется через выход 8, второго - через неподвижно установленные скатные доски, третьего - через поворотную скатную доску 5. Решета очищаются подвижыми щетками. Верхний ярус решет нижнего решетного стана имеет заслонку 7 и желоб, перекрываемый поворотной заслон-кой 6. Скатные доски под верхним ярусом обеспечивают равно-мерную загрузку решет нижнего яруса. Для очистки решет обоих ярусов используют колеблющиеся щетки.

Зерноочистительная машина К-547А10 имеет трехъярусную схему компоновки решет. Первый ярус имеет первое Б1, второе Б2 и третье Б3 решета; второй - четвертое Г1 и пятое Г2 и третий ярус - шестое В1 и седьмое В2 решета. Составные части вороха выводятся через выходы I…V.

Решетные станы могут работать по трем технологическим схемам в зависимости от преобладания в исходном материале крупных или мелких примесей. Технологический процесс следующий.

При большом количестве крупных примесей, чтобы разгрузить верхний ярус решет часть крупных примесей отделяют вторым ярусом решет (Г1 и Г2), для этого поворотную скатную доску 5 устанавливают так, чтобы проход через решето Б3 верхнего яруса направлялся на решето Г2 второго яруса. Заслонка 6 желоба открывается, и крупные примеси, выделенные вторым ярусом решет, выводятся через выход IV. При большом количестве в исходном материале мелких примесей для разгрузки второго яруса решет от мелких примесей проход через решето Б1 (мелкие примеси и часть семян основной культуры) по выходу 8 направляют, открыв заслонку 7, на нижний ярус решет В1 и В2.

Рис 6 - Технологическая схема работы машины вторичной очистки

К-547А10:

1 - пневмосепарирующие каналы; 2 - осадочные камеры;

3 - регулировочные заслонки; 4 - вентилятор; 5 - поворотная скатная доска; 6, 7 - поворотные заслонки; 8- выход первого решета



Проход через решето Б2 верхнего яруса поступает на решето Г1 второго яруса, где выделяется чистое зерно, которое сходит в канал аспирации, причем заслонка 6 желоба должна быть закрыта. Проход решета Б3 верхнего яруса (чистое зерно) поступает на поворотную скатную доску 5, установленную так, чтобы семена поступали на заслонку 6, объединяясь со сходом с решета Г2 второго яруса (рис. 6).На нижнем ярусе решет во всех случаях отделяются мелкие примеси, которые выделяются через выход III, а сход, объединяясь с чистым зерном, поступает в канал аспирации.

При сортировании, когда в исходном материале мало крупных и мелких примесей, для разгрузки сортировальных решет Г1 и Г2 применяют схему, в которой решето Б1 применяют для частичного выделения зерна второго сорта вместе с мелкими примесями. Проход через решето Б1 направляется, минуя сортировальные решета Г1 и Г2, на подсевное решето В1.

2.2 Техническая характеристика, устройство и рабочий процесс зерноочистителной воздушно решётный стационарной машины ЗВС-20А

Применяют для очистки вороха зерновых, бобовых, крупяных и масличных культур с доведением их до продовольственных кондиций.

Основные рабочие органы машины (рис.7): приемная камера 6, воздушно-очистительная часть, два параллельно работающих решетных стана 9 и 10. Воздушно-очистительная часть с приемной камерой и решетная часть смонтированы на собственных рамах, которые скреплены между собой болтами.

В верхней части приемной камеры имеются два входных окна для равномерного распределения смеси по длине камеры. Так как машина имеет широкие воздушные каналы и решетные станы. Внутри камеры под каждым окном расположены делители (конические рассекатели), положение которых регулируют рукояткой 5.

Делители равномерно загружают оба аспирационных канала и распределяют исходную смесь по ширине камеры. В нижней части камеры установлены рифленые питающие валики, а под ними находятся подпружиненные клапаны для регулирования подачи.

Воздушно-очистительная часть состоит из двух аспирационных каналов 7 и 8, вентилятора 3 и отстойной камеры 4. В выходной части вентилятора имеется три заслонки для регулирования воздушного потока.

Рис. 7 - Зерноочиститель воздушно решетный стационарный:

3 - вентилятор; 4 - отстойная камера;5 - рукоятка конических рассекателей; 6 - приемная камера; 7 и 8 - аспирационные каналы; 9 - верхний решетный стан;10 - нижний решетный стан; I - выход чистого зерна; II - выход 2-го сорта; III- выход мелких примесей.

Решетная часть выполнена в виде двух сварных решетных станов с решетами Б1 Б2, В и Г. Каждый стан подвешен к раме четырьмя пружинами подвесками. В верхнем ярусе решет имеются скаты для вывода крупных примесей в приемник семян (три лотка с выводами фракций), в средней части дна стана - лоток для вывода подсева. Станы колеблются от одного эксцентрикового вала. Нижний решетный стан получает колебания непосредственно от эксцентрикового вала, а верхний - через металлические шатуны. Такое исполнение привода способствует почти полному уравновешиванию сил инерции в горизонтальной плоскости. Сипы инерции в вертикальной плоскости уравновешиваются установкой на одном конце вала эксцентрикового колебателя шкива с дебалансом, а на противоположном - противовесом. Решетные полотна каждого яруса очищаются 12 щетками (по три на каждое полотно). Положение щеток относительно решет регулируется пакетом шайб с регулятором, насаженным на конец коленчатого нала.

При работе машины исходная смесь через входные отверстия поступает в приемную камеру 6, из которой питающими валиками передается в аспирационные каналы 7 и 8. Здесь воздушным потоком из нее отсасываются легкие примеси, оседающие затем в отстойной камере 4. Затем через приемник легких примесей они выводятся из машины. Остальная смесь из воздушных каналов подается на верхние решета Б1 обоих станов, работающих параллельно.

Сход с решет Б2 (крупные примеси) объединяется с легкими примесями отстойной камеры в приемнике и выводится из машины. Сход с решет Г объединяется с проходом решет Б2 (очищенный материал) и через свои приемники также выводится из машины. Проход решет Г (2-й сорт) выводится через приемник. Подсев (проход решет В) выводится лотками, расположенными посередине станов, сбоку машины. Все фракции, кроме подсева, выводятся лотками в приемники 1 и 2, имеющиеся сзади решетных станов.

Машина ЗВС-20А может работать по полно поточной и фракционной технологиям. Для этого все фракции, выделяемые на решетах, выводятся из машины отдельно. Настройка машины на соответствующую технологию осуществляется подбором решет.

Технические характеристики машин первичной очистки зерна представлены в (таблице 5).

Таблица 5. Технические характеристики зерноочистительных машин

Основные показатели	ЗВС-20Л	МЗП-50-1	К-547А10
Производительность за час чистого времени на очистке пшеницы с засоренностью до 10%, влажностью до 16%, т	25	50	10
Число решетных станов	2	3	3
Число решет в стане	8	6	2
Размер решет, мм	990 х 740	-	714 х 1530
Частота колебаний решетных станов, Гц	7,1; 7,9	13	-
Амплитуда колебаний, мм	7,5	8	15
Угол наклона решет, град.	6	-	4; 6,5;6,5
Число пневмосепарируюших каналов	2	-	-
Размеры поперечного сечения каналов, мм	100 х 1400	-	-
Диаметр решетного ротора, мм	-	615	-
Установленная мощность, кВт	7,7	13,5	-
Габаритные размеры, мм: длина х ширина высота	3070 х 2030 2750	3300 х 1240 3200	3000 х 2580 2660
Масса машины, кг	1970	2500	2300

2.3 Расчет воздушной системы зерноочистительной машины ОВС-25

1. Определение расхода воздуха.

Расход воздуха, перемещаемый вентилятором в сети равен:

где - полезный объем воздуха, перемещаемого в сети,

принимаем

- фактический объем воздуха, подсасываемого по длине воздухопроводов,

принимается 5 % от

- объем воздуха, подсасываемого при работе осадочн. камеры, ; принимаем

2. Определение давления, создаваемого вентилятором.

Полное давление вентилятора с учетом коэффициента запаса на неучтенные потери:



где - сопротивление сети,

где - потери давления в машине,

- потери давления по длине и в местных сопротивлениях,

- потери давления в осадочной камере,

Так как потери давления по длине и в местных сопротивлениях малы ввиду незначительной длины воздуховодов, учитывать их не будем, следовательно:



3.Аэродинамическая характеристика подобранного вентилятора

Используя универсальные характеристики вентиляторов, определяется положение рабочей точки вентилятора в сети.

Рабочая точка находится на пересечении основных параметров работы вентилятора в сети: и (рис. 8). Положение рабочей точки дает возможность определить необходимую частоту вращения рабочего колеса и коэффициент полезного действия .

Вентилятор будет правильно подобран к сети при выполнении следующих рекомендаций:

1) к сети подбирают вентилятор, имеющий более высокий КПД, при этом КПД вентилятора должен отвечать условию:

2) рабочая точка на универсальной характеристике располагается правее линии максимального КПД;

3) к сети следует подбирать по возможности вентилятор меньшего номера.

Согласно вышеуказанным рекомендациям подбираем вентилятор марки ВР-86-77-3,15 со следующими параметрами: , .



Рис. 8 - Аэродинамическая характеристика вентилятора ВР-86-77-3,15



4.Мероприятия по охране труда и пожарной безопасности на предприятии

Для обеспечения безопасной работы на машинах, агрегатах и пунктах по очистке и сушке зерна необходимо соблюдать следующие правила:

1. Агрегат, комплекс или пункт разрешается вводить в эксплуатацию только после полного окончания его строительства в соответствии с типовым проектом и приемки его комиссией при участии представителя Государственного пожарного надзора с составлением акта приемки. К работе на них допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, изучившие устройство и правила эксплуатации машин и оборудования и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

2. Ответственность за состояние техники безопасности, противопожарной безопасности, санитарные нормы и устранение неисправностей, регулировки, пуск и отключение возлагаются на механика (на очистительном агрегате), техника-сушильщика (на сушильном агрегате) и механика семяочистительного агрегата (на пункте).

3. Согласно генеральному плану типового проекта, очистительный агрегат должен иметь пожарный резервуар объемом 162 м3, водоразборную колонку и пожарный сарай на одну мотопомпу. Около пульта управления должен быть запас предохранителей и сигнальных ламп; аптечка; набор инструмента; указатели напряжения; ключи от пульта и помещения; комплект защитных средств; комплект противопожарного инвентаря (два огнетушителя, бочка с водой, ведра, багры, лопаты, ящик с песком, приставная лестница) и инструкция по правилам эксплуатации и техники безопасности. В сушильном агрегате топочная часть помещения должна быть отделена стеной из огнестойкого материала и иметь пожарный инвентарь (огнетушители, бочка с водой, ведра и др.).

4. Два раза в смену необходимо очищать машины, оборудование, площадки, рабочее помещение от пыли, зерновых остатков, соломистых отходов и другого мусора. Для мусора и отходов необходимо отвести специальное место, безопасное в пожарном отношении, на расстоянии не менее 15 м от здания. Курить разрешается в специально отведенном месте, где должна быть надпись «Место для курения», урна, ящик с песком или бачок с водой для окурков.

5. Запрещается работать на агрегате без ограждения вращающихся частей. Обслуживают механизмы, расположенные выше нулевой отметки, со специальных площадок, которые ограждают прочными перилами высотой не менее 1 м. Лестницы должны быть прочными, расстояние по высоте между ступенями при угле наклона к горизонту 40° - 45-200 мм, а при 60° -- 250 мм. Ограждения приводных ремней делают легкими, прочными и устанавливают так, чтобы можно было безопасно и удобно производить уборку около оборудования. Выступающие концы валов защищают специальными кожухами.

Принимая смену, необходимо убедиться в исправности механизмов, наличии и исправности ограждения вращающихся частей.

6. При обслуживании норий необходимо выполнять следующие требования:

- норийные трубы, башмаки, колпаки головок и смотровые люки должны быть герметичными и не пропускать пыль и зерно, а в случае обнаружения неисправностей их устраняют;

- при необходимости очистки башмака нории от завала убеждаются в том, что привод нории выключен, поставлен на тормоз и исключена возможность обратного хода;

- очищают башмаки норий от зерна только специальным скребком с гладкой ручкой, при этом следует быть осторожным, чтобы в случае непроизвольного обратного хода норийной ленты ковшами не захватило руки;

- после ликвидации завала норий выясняют причину завала и принимаю т меры к ее устранению;

- запрещается ремонтировать нории на ходу;

- перед началом ремонта выключают электродвигатель, а на пусковую аппаратуру крепят специальную табличку с надписями: «Не включать», «Ремонт», «Работают люди»;

- запрещается работать с открытыми смотровыми люками норий;

- технический уход верхней головки норий (смазка, натяжение цепи, установка ограждений) производят со специальной площадки, предусмотренной проектом.

7. Не допускаются повреждения силовой и осветительной электросети. В случае обнаружения дефекта в проводке работу прекращают. Все повреждения электроприводов, пульта управления, силовой и осветительной сети устраняет только электромонтер.

8. Систему подачи топлива и зажигания необходимо содержать в исправности. В начальный момент пуска топки следят за тем, чтобы не было преждевременной подачи топлива до зажигания свечи, иначе может произойти взрыв. При внезапном затухании или срыве факела, в случае несрабатывания системы контроля факела, прекращают подачу топлива, устраняют неисправности и после продувки приступают к повторному розжигу.

Топочные помещения необходимо выполнять из несгораемых материалов. В период розжига топки на жидком топливе процесс горения неустойчив: красновато-бурое или коптящее пламя свидетельствует о неполном сгорании топлива. При недостаточном давлении топлива в форсунке плохо распыляется топливо, в результате чего происходит неполное его сгорание. При повышенном давлении может наблюдаться отрыв факела. При остановке топки необходимо дополнительно перекрыть топливо провод. В противном случае при плохой работе магнитного клапана возможна течь топлива через форсунку в раскаленную камеру сгорания, а интенсивное испарение топлива приводит к накоплению взрывоопасной смеси в топочном пространстве.

Возможность взрыва можно ликвидировать при включении вентилятора, которым эта смесь вытягивается из топки.

9. Запрещается работать без зануления и заземления пульта управления и электродвигателей. Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом. Кроме того, помещение должно иметь грозозащиту. Электропроводка, пусковая и осветительная аппаратура должны быть выполнены в защищенном исполнении и соответствовать условиям эксплуатации и типу помещения. За электрохозяйством необходим систематический надзор, и если корпус машины или оборудования окажется под напряжением или обнаружатся повреждения в силовой и осветительной сети, необходимо выключить общий рубильник, предупредить об опасности обслуживающий персонал и устранить неисправность. При выключении рубильника необходимо помнить, что предохранитель и пакетный выключатель «Освещение пульта» остаются под напряжением. Во время работы запрещается открывать дверки пульта и станции управления.

10. Перед пуском оборудования в работу и разгрузкой автомашин следует подавать звуковой сигнал.

Запрещается открывать заслонки, если под бункером отходов, очищенного зерна и др. находятся люди; при въезде под бункера в кузове автомашины не должно быть людей.

Запрещается находиться внутри бункера во время работы.

11. При эксплуатации топки внимательно следят за четкостью работы автоматики процесса горения топлива, а также за исправностью основных блокировок технологического процесса сушки. Эксплуатация топки без элементов автоматики запрещается.

12. Важным условием соблюдения противопожарной безопасности является герметичность топливо провода в местах соединения его с приборами, запорной арматурой и т.д. Сушилку и топливный фильтр периодически очищают от сора и смолистых масел.

Не допускается использование топлива из резервуара при его уровне, меньшем, чем 100 мм над приемным патрубком насоса (клапанной коробки в топочном блоке ТБ-1,5), в противном случае может произойти подсос воздуха к топливу и образоваться взрывоопасная смесь. Для защиты от статического электричества в системе и от электрических разрядов молний топливное хранилище должно быть надежно заземлено.

13. В случае загорания в сушилке зерна выключают топку, вентиляторы и выпускные устройства; открывают люки диффузоров и, обнаружив очаги загорания, через окно коробов извлекают их из шахты. Если очаги загорания устранить не удается, необходимо выпустить зерно из шахт, после чего очистить стенки камеры и поверхность коробов от пригара. При выпуске зерна из сушилки во время ликвидации очагов загорания загоревшееся зерно гасят водой и убирают отдельно.



Заключение

послеуборочный технологический зерноочистительный

В данном курсовом проекте приведено технико-экономическое обоснование КЗС, основные показатели зерна, организован процесс послеуборочной обработки зерна, рассчитана пропускная способность комплекса, нужное оборудование. Разработан план размещения оборудования на комплексе. Рассчитаны нужные площади складов для хранения фуражного, продовольственного и семенного зерна. В подробности изучена техническая характеристика, устройство и рабочий процесс ЗВС-20. Изучены и описаны машины аналогичные ЗВС-20. Рассчитана воздушная система зерноочистительной машины ОВС-25. Приведены основные инструктажи и правила пожарной безопасности на предприятии. Разработана схема технологического процесса послеуборочной обработки зерна. Приведен план размещения объектов и оборудования в пункте послеуборочной обработки зерна.

послеуборочный технологический зерноочистительный



Литература

1.Бутковский, В.А. Технология зерноперерабатывающих производств / А.И. Мерко, Е.М. Мельников. - М.: Колос, 1999. - 497 с.

2.Вобликов, Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна/ В.А. Буханцов, Б.К. Маратов, А.С. Прокопец. - Ростов н/Д.: Издательский центр МарТ, 2001. - 240 с.

3.Иванов, М. Н. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. - М.: Высш.

шк., 2008. - 408 с.

4.Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н. Карпенко, В.М. Халанский.- М.: Колос, 1983 - 495 с.

5.Ловчиков, Р.А. Зерноочистительные машины: учеб. Пособие

к лаб. раб. / А.П. Ловчиков, Р.А. Саляхов, Н.А. Кузнецов.- Челябинск: ЧГАА, 2010. - 159 с.

6.Макаров, П.И. Механизация послеуборочной обработки зерна / П.И. Макаров, Г.С. Юнусов, И.И. Казанков, Г.В. Богданов, Х.С. Гайнанов, Н.Ф. Маслова.- Йошкар Ола.: Мар. гос. ун-т, 2007. - 284 с.

7.Шкрабак, В.С. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве / В.С. Шкрабак, А.В. Луковников, А.К. Тургиев.-М.: Колосс, 2004, - 512 с.

Размещено на Allbest.ru