Устройство подготовки утфеля
«Ш1-ПУУ» (рисунок 4), применяется для дооснащения
станции кристаллизации утфеля последней
ступени кристаллизации.
Рисунок 4 - Устройство подготовки
утфеля «Ш1-ПУУ»
Основные составные части устройства:
смеситель (1), система контроля и регулирования
(не показана).
Смеситель (1) представляет собой
цилиндрический вертикальный сосуд (3)
с патрубками для входа и выхода утфельной
массы. Внутри сосуда расположен полый
вал (4) с лопастями, нижняя лопасть снабжена
перфорированной стенкой. Вращение полого
вала с лопастями осуществляется от асинхронного
двигателя трехфазного тока через клиноременную
передачу и червячный редуктор (2). Утфель
из утфелемешалки-кристаллизатора подается
насосом через нижний патрубок в нижнюю
часть смесителя. Здесь утфель захватывается
лопастями, закрепленными на полом вале,
и перемешивается. Подаваемая в полый
вал очищенная на фильтре вода под напором
проникает в нижнюю перемешивающую лопасть
и в вице капель через перфорированную
стежку диспергируется в утфель. Тщательное
перемешивание осуществляется благодаря
наличию лопастей на полом вале и контрлап
(5), закрепленных крестообразно на корпусе
смесителя. Выходящий из смесителя утфель
поступает в утфелераспределитель центрифуг
непрерывного действия последнего продукта.
Окончательный спуск утфеля производится
через нижний патрубок. Система контроля
и регулирования предназначена для контроля
и регулирования параметров разбавления
утфеля и предусматривает; измерение температуры
утфеля, автоматическое регулирование
воды или разбавленного оттека, поступающих
в смеситель.
Котел клеровочный «КЛР-1.4»
(рисунок 5), предназначен для растворения
(клерования) сахара.
Рисунок 5 - Котел клеровочный
«КЛР-1.4»
Котел представляет собой цилиндрический
корпус (4) с верхней крышкой с откидными
частями (б). Их закрытое положение фиксируется
с помощью конечных выключателей (5). На
крышке установлен мотор-редуктор (7), приводящий
во вращение перемешивающее устройство,
которое состоит из вала (3), укрепленного
в подшипнике (8), пропеллера (2) и диффузора
с ребрами (10), улучшающего циркуляцию
продукта.
В нижней части котла установлен
барботер (1), обеспечивающий нагрев клеровки
паром. На крышке котла имеются шибер для
подачи в него сахара и патрубки для подачи
воды или фильтрованного сока П сатурации.
Раствор сахара (клеровка) выводится из
котла через решетку (9), препятствующую
выходу нерастворившихся комков сахара.
Элеватор белого сахара
«ЭЛГ-250» (рисунок 6), предназначены для
транспортирования сахара-песка по вертикали
снизу вверх на высоту до 40 м в продуктовых
цехах сахарных заводов.
Рисунок 6 - Элеватор белого
сахара «ЭЛГ-250»
Элеватор представляет собой
транспортирующее устройство непрерывного
действия с тяговым органом − замкнутой
лентой (З) с жестко укрепленными ковшами
(4). Лента огибает два барабана: верхний
(приводной)и нижний (натяжной). Ковши по
всему периметру заключены в металлический
кожух, состоящий из отдельных секций
(5), скрепленных между собой болтовым соединением.
В верхней части элеватора (l) помещаются
приводной барабан, а также люк для выгрузки
сахара, в нижней части элеватора (б) помещаются
барабан с натяжным устройством и загрузочный
поток. Привод (2) осуществляется от электродвигателя
через клиноременную передачу и редуктор,
через муфту на приводной вал барабана,
который приводит в движение ленту с ковшами.
Во избежание сбегания ленты с барабанов
по всей высоте элеватора установлены
ограничители, а в нижней части находится
отсекатель. Сахар от трясуна через загрузочный
лоток попадает в нижнюю часть элеватора.
Лента с ковшами, непрерывно двигаясь,
погружается в сахар, само- загружает ковши
и поднимается вверх, где, огибая приводной
барабан, выгружает сахар. По выгрузочному
люку сахар попадает на ленточный транспортер,
подающий его. на сушку.
Оборудование для сушки и транспортировки
сахара.
Комкоотделитель ротационный
«Ш52-ПКР-20» (рисунок 7) предназначен для
удаления комков непробеленного сахара
и посторонних предметов из общей массы
просушенного сахара-песка.
Рисунок 7 - Комкоотделитель
ротационный «Ш52-ПКР-20»
Комкоотделитель состоит из
корпуса (4), крышки (2), сетчатого барабана
(ротора) (7), привода (1). Корпус представляет
собой жесткую сварную конструкцию, состоящую
из швеллеров и стальных листов. В нижней
части корпуса имеются патрубки: выгрузки
сахара (б) и отвода комков и посторонних
предметов (5). На торцевой стенке корпуса
укрепляется течка (3) для загрузки комкоотделителя
просушенным сахаром-песком. Крышка −
это выполненная из листовой и угловой
стали сварная конструкция. В верхней
части торцевого листа крышки имеется
аспирационный патрубок. Ротор состоит
из полого вала и двух концевых оправок
с укрепленными на них коническими штампованными
ситами. Внутри ротора в хвостовой его
части, на специальной стальной дорожке
свободно установлено коническое колесо
(8), упирающееся с одной стороны на упорное
кольцо. Коническое колесо представляет
собой усеченный конус с торцевым диском,
снаружи облицованный деревянными брусками.
Привод состоит из взрывобезопасного
электродвигателя, редуктора, цепной передачи
и смонтирован на отдельной стальной плите,
установленной на корпусе машины. Сахар,
предназначенный для просеивания, поступает
по течке внутрь вращающегося ситчатого
барабана (ротора). По мере продвижения
сахара в барабане происходит просеивание
кондиционной его части. Непросеянная
часть сахара, состоящая из слипшихся
комков кондиционного сахара и посторонних
примесей, попадает под коническое колесо,
происходит разминание слипшихся комков
сахара. Продолжая двигаться дальше вдоль
барабана, кондиционная часть сахара из
размятых комков просеивается через сита,
примеси из барабана поступают в течку
отходов. Выделяющаяся в процессе просеивания
пыль непрерывно отсасывается аспирационной
системой через вытяжной патрубок.
Конвейер качающий белый сахар
«Ш53-ПТА-3» (рисунок 8) предназначены для
приема сахара из центрифуг и транспортирования
его на элеватор сахарных заводов.
Рисунок 8 - Конвейер качающий
белый сахар «Ш53-ПТА-3»
Конвейер представляет собой
желоб (7), установленный на наклонных пластинчатых
пружинах (б) на опорной раме (5). Желоб также
связан с рамой при помощи шатуна (4) и вала
привода (3). Вал привода через шатун сообщает
желобу возвратно-поступательное движение.
Вращение приводного вала осуществляется
от электродвигателя (1) при помощи клиноременной
передачи (2).
При вращении вала привода кривошипно-шатунный
механизм приводит в не равномерное возвратно
- поступательное движение желоб, относительно
медленное перемещение которого по ходу
продукта и довольно быстрое в возвратном
направлении и вызывает транспортирование
продукта.
За один оборот вала кривошип
меняет скорость желоба по величине и
направлению. За время первой четверти
оборота вала скорость желоба достигает
максимальной величины, благодаря чему
находящийся в желобе сахар начинает двигаться
и приобретает скорость, несколько меньшую,
чем скорость желоба, за время второй четверти
оборота скорость желоба уменьшается,
но сахар продолжает по инерции двигаться
с нарастающей скоростью, во время третьей
четверти оборота скорость сахара уменьшается,
так как желоб двигается в обратном направлении,
в четвертой четверти оборота скорость
сахара уменьшается до нуля. Таким образом,
сахар в желобе движется скачкообразно.
Дозатор весовой автоматический
«6 148 АД-50-РКЗ» (рисунок 9), предназначен
для дозирования и учета зерна, крупы и
семян с объемной массой 0,45 - 0,85 т/м и влажностью
не более 15 % на зерноперерабатывающих
предприятиях, мельницах сортового помола
и предприятиях агропромышленного комплекса.
В дозаторе 6 148 АД-50-РКЗ использовано весовое
устройство тензометрическое.
1 – двух створчатое
днище; 2 - каркас; 3 - устройство весовое;
4 - устройство питающее; 5 - шибер; 6 -
пневмоцилиндр подвижного упора; 7 - пневмоцилиндр
открытия заслонки; 8 - система пневматическая.
Рисунок 9 - Дозатор весовой
автоматический 6 148 АД-50-РКЗ
Дозатор состоит из каркаса,
на котором установлено питающее устройство
в виде воронки с секторной заслонкой.
Заслонка открывается пневмоцилиндром.
Питатель имеет подвижный регулируемый
упор, управляемый пневмоцилиндром. С
помощью этого упора регулируется величина
проходного сечения питателя при точной
подаче продукта. В верхней части питающего
устройства расположен шибер. Весовое
устройство дозатора 6 148 АД-50-РКЗ состоит
из грузоприемного устройства, силоизмерительного
тензоре- зисторного датчика и коромысла.
Коромысло дозатора 6 148 АД-50- -РКЗ снабжено
указателем равновесия и регулятором
точности, состоящим из передвижной гири
и полотна со шкалой. Дозатор работает
в автоматическом и ручном режимах по
принципу автоматического уравновешивания
массы продукта, находящегося в грузоприемном
устройстве, силоизмерительным датчиком
(6 148 АД-50-РКЗ) или массой специальных грузов,
установленных в уравновешивающем устройстве.
При включении дозаторов включаются пневмораспределители
пневмоцилиндров, заслонка питателя открывается,
а подвижный упор занимает крайнее левое
положение. Продукт интенсивным потоком
поступает в грузоприемное устройство.
При достижении определенной дозы датчик
дозатора выдает электрический сигнал
на выключение электропневмораспределителя
пневмоцилиндра. Заслонка питающего устройства
поворачивается, уменьшая проходное сечение
воронки, соответствующее режиму досыпки.
При достижении заданной дозы заслонка
закрывается. Дозатор готов к разгрузке.
При ручном режиме разгрузка осуществляется
путем нажатия кнопки "выгрузка".
Конвейер ленточный стационарный
«П9-КЛС» (рисунок 10), предназначен для
горизонтального перемещения грузов на
различных участках производства. Используется
в качестве технологического оборудования,
как элементы поточных линий, питающих
и дозирующих устройств и др
.
Рисунок 10 - Конвейер ленточный
стационарный «П9-КЛС»
Конвейер состоит из приводной
станции (1), роликоопор (2), секций каркаса
(3), ленты конвейерной (4), опор каркаса
(5), натяжной станции (6).
Представляет собой устройство,
действующее по принципу перемещения
грузов непрерывно движущейся лентой,
которая огибает приводной барабан, приводящий
ее и натяжной барабан в движение. Рабочая
часть ленты опирается на верхние роликоопоры,
нерабочая на нижние.
Штабелеукладчик мешков с сахаром
«Ш1-ПША» (рисунок 11), применяется для укладки-разборки
штабелей мешков с сахаром массой 50 кг
в малогабаритных складах сахара, также
в схемах напольной механизации в конце
транспортировки для подачи мешков на
штабель, в железнодорожные вагоны или
на автотранспорт, а также в начале пинии
при разборке штабеля с подачей груза
на транспортную линию или непосредственно
в автотранспорт.
Поступление мешков на штабеле
укладчик возможно с высоты 310 - 2500 мм от
пола.
Рисунок 11 - Штабелеукладчик
мешков с сахаром «Ш1-ПША»
Штабелеукладчик состоит из
самоходной поворотной тележки (5), трехсекционной
реверсивной конвейерной системы (1,2,3,4),
гидродомкратов (6), каркаса (7).
Штабелеукладчик − это конвейерная
линия, закрепленная на каркасе, который
может совместно с ней разворачиваться
в горизонтальной плоскости на 180 вокруг
вертикальной оси самоходной тележки.
Концы конвейерной пинии могут перемещаться
в вертикальной плоскости, один конец
в 0,31 - 2,5 м от пола, а второй 1,3 - 7,2 м.
3. Расчет центрифуги
Определить мощность на валу
подвесной вертикальной центрифуги для
разделения сахарного утфеля, если внутренний
диаметр барабана , высота барабана , частота
его вращения , масса барабана , диаметр шейки вала
, время разгона барабана , плотность утфеля
, масса загруженного в барабан утфеля .
Исходные данные:
Внутренний диаметр барабана
, |
1205 |
Высота барабана , |
495 |
Частота ращения барабана ,
|
961 |
Масса барабана , |
250 |
Диаметр шейки вала , |
100 |
Время разгона барабана |
50 |
Масса загруженного в барабан
утфеля , |
400 |
1. Угловая скорость вращения
барабана:
2. Мощность , необходимая
для разгона барабана:
где: - масса барабана,;
- наружный радиус
барабана, , ;
– продолжительность разгона, .
3. Толщина кольцевого
слоя утфеля:
где: – масса суспензии,
загружаемой в барабан, ;
– высота внутренней
части барабана, ;
– внешний
радиус кольца суспензии в
барабане, , ;
4. Внутренний радиус кольца
суспензии в барабане
, .
5. Мощность на сообщение кинетической
энергии утфелю:
где: - коэффициент, учитывающий
гидравлическое сопротивление при перемещении
суспензии в барабане, .
6. Фактор распределения
в барабане центрифуги:
где: - ускорение свободного
падения, ;
7. Динамическая нагрузка
на подшипник:
где: - полная масса барабана, ;
8. Мощность на преодоление
сил трения в подшипниках:
где: – диаметр шейки
вала,;
– коэффициент трения,
.
9. Мощность на преодоление
трения барабана о воздух:
в - ;
10. Максимальная расчетная
мощность:
11. С учетом запаса мощности
в период пуска, равного 20%, необходимая
мощность электродвигателя для
центрифуги:
где: - к.п.д. передачи,
.
Заключение
В процессе выполнения курсовой работы
были изучены теоретические основы производства
сахара – песка; произведен литературный
обзор по теме производство сахара – песка;
рассмотрена характеристика сырья и готовой
продукции; рассчитан материальный баланс,
а так же произведен подбор оборудования.
В шестом разделе проведен патентный
поиск по разработкам в области технологий
производства сахара – песка. Патентные
исследования по фонду изобретений показали,
что тема разработана достаточно хорошо.
Просмотрено более 200 изобретений с 2000
по 2010 г. Из них выбрано 6 изобретений, касающихся
данной темы. В них рассматриваются вопросы
создания наиболее эффективных способов
переработки сахарной свеклы в сахарный
песок. Однако внимание разработчиков
к исследуемой теме не равномерно по годам.
Наименьшее количество изобретений
было опубликовано в 2004 г. Пик изобретательской
активности приходится на 2007 и 2008 г. До
этого года количество изобретений распределялась
по годам равномерно. Изучив предложенные
патенты можно сделать вывод, что применение
данных инноваций может привести к значительному
повышению выхода сахара и его качественных
показателей, что в конечном итоге окажет
положительное влияние на рентабельность
данного производства.
Рассмотрены основные методы переработки
и утилизации отходов производства. Указанные
отходы представляют большую ценность
и при правильном ведении хозяйства используются
полностью на корм скоту, для удобрения
полей или как сырье для выработки других
видов продукции (к примеру пектина,
хлебопекарных дрожжей, спирта и т.д.).