Проектирования элеватора емкостью 55000 тонн

4 Технологическая часть. Расчет потребного, основного, технологического и транспортного оборудования

 

4.1 Выбор принципиальной схемы элеватора

 

Выбираем одноступенчатую схему, в которой весы расположены выше надсилосных конвейеров. Приемку зерна с автомобильного и железнодорожного транспорта предусматриваем через накопительные бункера.

 

 

4.2 Определение годового объема приемки и отпуска зерна и объемы работы элеватора в наиболее напряженные сутки 

 

В соответствии с формулой 1 рассчитываем годовой грузооборот элеватора в соответствии:

 

 ,                                                (1)

 

где  E –  паспортная вместимость зернохралища, т

       Ko - коэффициент оборота.

 

Тогда,

т.

 

В соответствии с формулой 2 определяем годовой объем приемки и отпуска зерна в зависимости от вида транспорта:

 

                                                т.                                          (2)

 

где Q – годовой грузооборот элеватора,т

       n – доля приемки зерна с определенного вида транспорта, %

 

Тогда годовой объем приемки зерна с автотранспорта составляет

 

                                          т.

 

Годовой объем приемки зерна с железнодорожного транспорта составляет

 

                                  т.

 

Максимальное суточное поступление зерна автотранспортом ас определяем по формуле 3:

                                            т/сут,                                   (3)

 

где       0,8–коэффициент, учитывающий поступление зерна в расчетный период  заготовок;

–количество зерна, поступающего от хлебосдатчиков автотранспортом за весь период заготовок, т;

Кс – коэффициент суточной неравномерности поступления зерна;

Пр – продолжительность расчетного периода заготовок, сут.

 

При этом величину коэффициента суточной неравномерности поступления зерна выбираем в соответствии с таблицей 1.2 для элеватора с расчетным периодом заготовок Пр=30 суток и объемом заготовок за расчетный период равным 0,8· =0,8·18150=14150 т. Следовательно в соответствии с таблицей 1.2, Кс=1,6. Таким образом, величина ас составит:

 

 

т/сут.

 

Максимальное часовое поступление зерна автотранспортом находится в соответствии с формулой 4:

,                                                         (4)

 

где Кч – коэффициент часовой неравномерности поступления зерна,   установленный технологическими изысканиями, а для типовых  проектов в соответствии с таблицей 1.3 составит 2,9;

t –  расчетное время подвоза зерна автотранспортом в течение суток, t=24ч.

 

Тогда ач составит,

т/ч.

 

Расчетный (максимальный) суточный объем приемки и отпуска зерна на железнодорожный транспорт Вр пр (отп) находят в соответствии с формулой 5:

 

,                                           (5)

 

где     Аж/д – годовой объем приемки или отпуска зерна на железнодорожный транспорт, т;

Км1,Кс1–коэффициенты месячной и суточной неравномерности. Принимать по данным МПС, установленным изысканиями. Для типовых проектов коэффициент месячной неравномерности Км1=2, коэффициент суточной неравномерности Кс1=2,5;

30     –   расчетное число суток в году, в течение которых производится разгрузка (погрузка).

 

Тогда,

                                       т/сут.

 

 

4.3 Расчет необходимого оборудования для приемки, обработки и отпуска зерна

 

4.3.1 Устройство для контроля качества зерна

 

В соответствии с таблицей 1.10 [8] элеватор с годовым объемом заготовок 60500т относится ко II группе предприятий. Для II группы предприятий предусматривают приемную, центральную и цеховую лаборатории.

Согласно таблице 1.11 [8] число механизированных пробоотборников типа А1-УПЗ-А или А1-УПП оставит 4 шт. по два пробоотборника с двух сторон приемной лаборатории, число устройств для формирования среднесуточных проб У1-УФ-5 с пультом управления-2шт., число бункеров для среднесуточных проб (50х2)=2шт.

С учетом выбранного оборудования принимаем приемную лабораторию по типовому проекту.

Примерная численность работников приемной лаборатории составит на период заготовок 34 человека в том числе:

• на приемке зерна – 6 чел;
• на разделке и анализе среднесуточных проб – 14 чел;
• на контроле сушки – 3 чел;
• на контроле очистки – 3 чел;
• на отгрузке и приемке с железнодорожного транспорта – 6 чел;
• на контроле хранения зерна – 2 чел.

На период работы в течение года в соответствии с таблицей 1.13 [8] – 10 человек в том числе:

• на контроле качества зерна в процессе подработки и составления помольных партий – 3 чел;
• на контроле качества зерна в процессе сушки – 1 чел;
• на контроле качества зерна при отгрузке и приемке с железнодорожного транспорта – 4 чел;
• на контроле качества зерна в процессе хранения – 2 чел.

 

 

4.3.2 Выгрузка зерна из автомобильного транспорта

 

Для расчета необходимого числа технологических линий приемки зерна с автомобильного транспорта по таблице 1.17 [8] находят число партий зерна, поступающих на предприятие в течение расчетного периода заготовок, Р=5 шт

Затем по таблице 1.18 [8] определяем число партий поступающих на предприятие за сутки Рс =3 шт.

Затем путем перебора возможных вариантов по числу партий зерна, направляемых на линию в сутки, Рсл и производительностью транспортного оборудования Qл в соответствии с формулой 6 находим Nл для приемного устройства с накопительными бункерами:

 

  ,                                                     (6)

 

где ач – максимальное часовое поступление зерна автотранспортом, т/ч;

1,2 – коэффициент, учитывающий разнотипность средств доставки;

Qл – производительность линии приемки зерна с автотранспорта, т/ч;

Кк – коэффициент, учитывающий снижение производительности транспортного оборудования при перемещении культур с натурой, отличающейся от пшеницы, Кк=1 в соответствии с таблицей 1.14 [8];

Квз –коэффициент снижения производительности транспортного оборудования при перемещении зерна, различного по влажности и засоренности.

Квз -определяем в соответствии с таблицей 1.5 [8] с учетом средневзвешенного качества зерна. Поступающего автомобильныи транспортом.

 

Средневзвешенная влажность зерна в соответствии с формулой 7 составит:

 

,                               (7)

 

 

где 15,40,35 – качество зерна поступающего от хлебосдатчиков по влажности в соответствии с заданием, %;

14,5,16,20–влажность зерна пшеницы сухого и средней сухости, влажного, а также сырого с влажностью до 20% в соответствии с приложением Б [3], %.

 

Средневзвешенная сорная примесь в соответствии с формулой 8 составит:

 

  ,                                    (8)

 

где 20,30,50 – качество зерна поступающего от хлебосдатчиков в соответствии с заданием, %;

2, 5,5, 3,5  –содержание сорной примеси в зерне пшеницы средней чистоты, в сорном зерне до ограничительных кондиций, в сорном зерне свыше ограничительных кондиций в соответствии с приложением Б [3], %.

 

Средневзвешенная зерновая примесь в соответствии с формулой 9 составит:

 

                              (9)

 

где 10, 40, 50 – качество зерна поступающего от хлебосдачиков в соответствии с заданием, %;

0,5, 2,5, 4,5–содержание зерновой примеси в зерне пшеницы чистом, средней чистоты и сорном до ограничительных кондиций, %.

 

Итого средневзвешенное содержание отделимой примеси в соответствии с формулой 10 Qср.вз. составит:

 

                                       (10)

 

.

 

Таким образом, Квз =0,8.

Подбираем число технологических линий Nл для производительности транспортного оборудования Qм=100т/ч.

Принимаем число партий поступающих на линию =3 шт, тогда по таблице 1.14 [8] принимаем G=8т, находим Qл=75т/ч, тогда Nл будет равно:

 

.

 

При подаче трёх партий на одну линию, а всего их две, то тогда примут 6 партий, при необходимости 3 партий.

Подбираем число технологических линий Nл для производительности транспортного оборудования Qм=175т/ч

Принимаем число партий поступающих на линию =3 шт, тогда по таблице 1.14 [8] принимаем G=8т, находим Qл=175т/ч, тогда Nл будет равно:

 

.

 

При этом идет подача трёх партий на одну линию, при необходимости 3 партий в сутки

Таким образом, для Qп = 175т/ч необходимо принять Nл=1 шт, =3 шт, при этом соблюдается условие формулы 11:

  ,                                                    (11)

 

где    Рс – число партий поступающих на предприятие, сут;

i  – номер линии;

n  – число линий приемки зерна с автотранспорта, шт;    

 – число партий, направляемых на i-тую линию в сутки, шт.

 

шт,

 

Рассчитываем производительность автомобилеразгрузчика Qa для выбранного варианта по формуле 12:

 

  ,                                                (12)

 

где –      техническая производительность автомобилеразгрузчика определенной марки в зависимости от средней грузоподъемности автомобилеразгрузчика Ga в соответствии с таблицей 1.15 [8] равна 140 т/ч;

Кк–   коэффициент снижения технической производительности автомобилеразгрузчика в зависимости от производительности транспортирующего оборудования, числа партий поступающих на линии в сутки, средней грузоподъемности автотранспорта в соответствии с таблицей 1.16 равен 0,88;

Квз– коэффициент изменения производительности автомобилеразгрузчика в зависимости от состояния зерна по влажности и засоренности равен 0,8;

1,2 –         коэффициент, учитывающий разнотипность средств доставки зерна.

 

Принимаем марку автомобилеразгрузчика ГУАР-15с с производительностью 8 т/ч.

 

т/ч

 

Так как Qa>Qл (Qa=97 т/ч, Qл=175 т/ч) следует предусмотреть установку 3 автомобилеразгрузчиков на линию. Общее число автомобилеразгрузчиков ГУАР-15с с учетом числа приемных линий составит 3 шт.

Вместимость приемных бункеров в соответствии с рисунком 1, под каждым автомобилеразгрузчиком принимаем 30 т.

Так как, сечение бункера составляет 3х3 м, следовательно, АВ=3м. ОХ – высота пирамиды вычисляется по формуле 13:

 

,                                                       (13)

 

м,

 

h1 h2 – высота конусной и прямоугольной части бункера; α=450 – угол естественного откоса

Рисунок 1. Бункер для приема зерна с автотранспорта и его разрез

 

Сторона выпускного отверстия NC=0,4 [3], тогда КХ вычисляется по формуле 14:

 м,                                           (14)

м,

 

,                                          (15)

 

м.

 

Найдем объем усеченной пирамиды в соответствии с формулой 16:

 

  ,                                       (16)

 

где S1 и S2 – площадь большего и меньшего сечения пирамиды.

 

 

Вместимость бункера в соответствии с формулой 17 составит:

 

,                                                  (17)

 

где V1,V2 – объем конусной и прямоугольной части бункера, м3;

       γ        –  объемная масса, т/м3;

0,85   – коэффициент вместимости бункера.

 

Тогда,

                                            ,

 м3,

 

Высота прямоугольной части бункера вычисляется по формуле 18:

 

,                                                  (18)

 

м.

 

Высота всего бункера складывается из суммы h1 и h2 и составляет 6,03м. Так как бункер получился очень высоким делим его на 2 более маленьких бункера. Следовательно, принимаем 3 бункера высотой 3 м и вместимостью 30 т.

 

 

4.3.3 Разгрузка зерна из железнодорожных вагонов