Проект шахтной сушилки

                                                                                                                           

 

Реферат

 

       Пояснительная записка курсового проекта содержит  3 источника, 4 рисунка.

      Иллюстративная часть курсового проекта 1 лист формата А1.

 

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, СУШКА СЫРЬЯ, ШАХТНАЯ СУШИЛКА, СУШИЛЬНЫЙ АГЕНТ,  ВЫСУШИВАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ, КАЛО-

РИФЕР, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА.

 

       Объектом проектирования является шахтная сушилка, в которой сушильным агентом является атмосферный воздух, высушиваемый материал – пшеница.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

                                                                                                                                 стр.

                Введение…………………………………………………..…………….......

 1 Краткое описание технологического процесса…………………...

                 2 Описание конструкции разрабатываемого оборудования………........

3 Обзор существующего технологического оборудования……….

                    3.1 Способы сушки зерна..........................................................................

                   3.2  Требования, предъявляемые к сушилкам ………………………….

                   3.3  Классификация зерносушилок………………………………………

                 4 Расчётная часть……….………..................................................................

                     4.1 Построение теоретического процесса сушки на Id-диаграмме…...

                     4.2 Построение действительного процесса  сушки на Id-диаграмме….

                     4.3 Конструктивный расчёт сушилки…………………………………...

                     4.4 Расчёт и выбор калорифера………………………………………….

                     4.5 Расчёт и выбор вентилятора…………………………………………

                 5 Вопросы стандартизации………………………………………………...    

                6 Техника безопасности и охрана труда……………………....................

              Заключение………………………………………………….………..

                  Список используемой литературы………………………..….. ….....

                  Приложение А………………………………………………………...

                  Приложение Б………………………………………………………...

                  Приложение В………………………………………………………...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

       Сушка – тепломассообменный процесс удаления влаги из твёрдых, пастообразных и жидких материалов путём её испарения и отвода образующихся паров во внешнюю среду.

         Этим сушка отличается от других методов удаления влаги, например, путём поглощения её химическими реагентами или механического отделения.

         На  предприятиях пищевой промышленности сушка является одним из основных процессов производства и применяется для обеспечения длительного хранения и консервирования продуктов, уменьшения их массы, сокращения затрат при  хранении  и  транспортировке. Её используют для сушки растительного сырья (зерно, подсолнечные семена, овощи, фрукты, свекловичный жом и т.д.).

      Сушка часто является  завершающим этапом производства, определяющим качество готового продукта.   

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          

         

 

          1 Краткое описание технологического процесса

 

   Влажный материал поступает  через шнековый питатель и равномерно распределя –

ется по всему сечению шахты, пересыпаясь под действием силы тяжести с поверхно-

сти вышележащих коробов на нижележащие. Атмосферный воздух вентилятором 3

нагнетается в калорифер 4, где нагревается и поступает в шахту. Проходя между коро

бами снизу вверх, воздух контактирует с влажным материалом, в результате чего ма-

териал высушивается до заданной влажности и выводится из нижней части шнеко –

вым разгрузочным устройством 5 на ленточный транспортёр 6. Отработанный воз –

дух из сушилки направляется в циклон 7, где улавливается пыль и частицы материа –

ла, а затем выбрасывается в атмосферу.

 

 

Рис. 1 – Технологическая схема процесса сушки

        

 

 

          2  Описание конструкции разрабатываемого оборудования

 

Сушильная камера шахтной сушилки представляет собой вертикальную шахту, заполненную рядами горизонтально расположенных коробов. Короб имеет вид жёлоба, который установлен открытой частью вниз и упирается своими торцами в стенки шахты. Ряды коробов чередуются между собой (располагаются в шахтном порядке). Через короба подводится свежий и отводится отработавший теплоноситель. В верхнюю часть шахты подаётся теплоноситель, и она служит для сушки, а в нижнюю часть поступает наружный воздух; эта часть шахты служит для охлаждения зерна. Пространство между коробами заполнено зерном.

Зерно движется в шахте под действием силы тяжести. В процессе движения зерно обтекает короба горячего воздуха и разделяется на 2 потока. По мере движения после прохода короба зерно вновь соединяется в один поток. Благодаря такому движению зерно многократно перемешивается в процессе сушки.   Горячий воздух через подводящий воздушный канал проходит сквозь движущийся вниз зерновой слой и выходит наружу через отводящий канал.

К преимуществам сушилок данного типа относят:

- полноценный теплообмен по  всей ширине слоя зерна;

- многократное перемешивание зерна;

- деликатная сушка зерна;

- эталонное качество высушенного  зерна;

- слой просушиваемого зерна  составляет 140 мм и продувается  с двух сторон;

- на сушилках шахтного типа  возможно регулировать температуру  просушки и скорость продвижения  зерна. На некоторых моделях сушилок  возможно регулировать также  объём воздуха.

Сушильные шахтные аппараты применяют для сушки хорошо сыпучих дисперсных материалов (гранулированных, зернистых, мелкокусковых) с небольшой их начальной влажностью. Эти сушилки относятся к аппаратам с неактивной (спокойной) гидродинамикой, поэтому их используют для обезвоживания материалов с большим внутри диффузионным сопротивлением, скорость сушки которых определяется, в основном, перемещением влаги внутри частиц и мало зависит от скорости газовой фазы. Типичным примером применения шахтных сушилок в пищевой промышленности может служить сушка зерновых культур (пшеница, ячмень, овёс), семян подсолнечника, гречихи, риса и т.д.

Отличительной особенностью шахтных сушилок является наличие вертикальной шахты круглого или прямоугольного сечения, полностью заполненной материалом, через который продувается сушильный агент. Шахтные сушилки могут быть как периодического, так и непрерывного действия, которые имеют преимущественное применение. Продувка слоя может осуществляться как вдоль оси шахты (в аппаратах круглого или прямоугольного сечения), так и в радиальном направлении (в аппаратах с кольцевым слоем высушиваемого материала).

В непрерывно действующей шахтной сушилке с осевым противоточным движением сушильного агента материал поступает через штуцер 2 и движется сплошным плотным слоем сверху вниз, производительность регулируется питателем 5 (рис. 2). Сушильный агент подается через газораспределительное устройство 4 корпуса, проходит снизу вверх через слой высушиваемого материала и выводится через штуцер 3.

По мере продвижения через слой материала газ насыщается влагой и на некоторой высоте слоя может полностью потерять свои свойства как сушильного агента, поэтому высота слоя материала в непрерывно действующей шахтной сушилке должна быть меньше этой предельной высоты, на которой достигается насыщение газовой фазы влагой. Для обеспечения этого условия в шахтных сушилках по высоте шахты  часто устанавливают ряды газоподводящих и газоотводящих коробов 4, через первые из них подводится свежий сушильный агент, а через вторые отводится отработавший.

Газоподводящие короба и газоотводящие в сушилке чередуются по высоте. Расстояние между коробами по высоте выбирают таким образом, чтобы сушильный агент, проходя через расположенный между ними слой материала, сохранял свой сушильный потенциал. Оно определяется соотношениями расходов взаимодействующих фаз и кинетикой сушки.

В шахтной сушилке с кольцевым слоем материал и сушильный агент движутся перекрестным током. Достоинством аппарата этого типа является то, что толщина

слоя высушиваемого материала может быть выбрана независимо от необходимого времени пребывания материала в сушилке. Ее выбирают такой, чтобы не наступало насыщение сушильного агента влагой на выходе газа из слоя, чтобы гидравлическое сопротивление слоя при его продувке сушильным агентом было приемлемым. Кроме того, в них отсутствуют газоподводящие и газоотводящие короба, увеличивающие металлоемкость аппарата.

 

 

 

Рис. 2 – Сушилка шахтного типа

        

       3 Обзор существующего технологического оборудования

 

Основной задачей сушки зерновых и масличных культур является снижение влажности осушаемого продукта до значений, при которых продукт (зерно) можно безопасно заложить на длительное хранение, не опасаясь возникновения очагов самосогревания. Однако сушка - это не только способ понижения влажности зерна. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества. Прежде всего, выбор зерносушилки определяется ее производительностью, стоимостью, экономным расходом топлива, безопасностью в работе, надежностью автоматического контроля влажности зерна на выходе из сушилки, автоматическим управлением температурой зерна и горячего воздуха. Также немаловажна легкость очистки сушилки, особенно при сушке разных партий семенного зерна. Важную роль при этом играет вид зерна и его дальнейшее использование.

В процессе неправильной сушки при нагревании зерна сверх допустимой температуры происходит ухудшение его качества, снижается всхожесть и энергия прорастания в семенном зерне, увеличивается трещиноватость зернобобовых культур, риса-зерна, снижаются хлебопекарные свойства муки, полученной из такого зерна. Например, у кукурузы в результате сушки при высокой температуре полностью теряется всхожесть, но целиком сохраняется кормовая ценность. В пересушенной кукурузе трудно отделяется крахмал.

Во время сушки пшеницы при высокой температуре происходит закал зерна, затрудняющий его размол. При помоле зерна пшеницы с трещинами снижается выход муки высшего сорта. Посевное зерно невозможно высушить при высоких температурах без снижения всхожести, поэтому температура посевного зерна, а также солодового ячменя и мукомольной пшеницы, во время сушки не должна превышать 45°С. Для других видов зерна температура может быть выше. Предельная температура зависит и от начальной влажности зерна: чем выше влажность, тем ниже должна быть температура. Поэтому для сушки семенного, кормового и мукомольного зерна установлены различные температурные диапазоны сушки.

Основными критериями при конструировании сушилки, её установке, оптимизации работы и снижении затрат на эксплуатацию являются:

- В верхней части зерносушилки  или непосредственно над сушилкой  должна быть накопительная резервная  секция или буферная емкость, в которую транспортным оборудованием  подаётся влажное зерно. Установленные  в буферной емкости датчики  верхнего и нижнего уровня зерна обеспечат непрерывное, без перерыва, заполнение зерносушилки, включая и выключая загрузочные устройства;

- Конструкция сушилки должна  обеспечивать независимость работы  и показателей по производительности  от направления дующего ветра (не обращать внимания на розу ветров), и позволять располагать зерносушилку в любом месте участка;

- Подача агента сушки должна  быть обеспечена к каждому  зернышку со всех сторон –  наличие застойных зон или  локальных течений осушаемого  продукта не допускается. Необходимо минимизировать контакт осушаемого продукта с нагретыми металлическими частями конструкций сушилки, чтобы не допустить контактный перегрев продукта. Это серьезно сказывается на эффективности использования энергии теплоносителя, а соответственно и на расходе топлива;

- Теплоизоляция горячей зоны  и наружная обшивка позволяют  значительно снизить расход тепла  и соответственно - топлива, особенно  если принимать во внимание  климатические условия зернопроизводящих  регионов стран СНГ;

- Качественные (модуляционные) применяемые горелки и топливная автоматика позволяют поддерживать температуру теплоносителя в автоматическом режиме, и, как проверено многолетней практикой, это непосредственно оказывает значительное влияние на экономию расхода топлива;

- Зерносушилка должна работать  в полном автоматическом режиме  и не зависит от ошибок обслуживающего  персонала. Датчики температуры, включенные  в состав управляющей автоматики  сушилки, должны исключать недопустимое  превышение температуры зерна и агента сушки;

- Выбросы пыли за пределы  сушилки должны быть исключены  – удаление и сбор выделяющейся зерновой пыли;

- Сушка зерна должна происходить  бережно, без травмирования и  без перегрева, с минимальным  количеством различного вида  транспортных механизмов и устройств;

- Для обеспечения чистки сушилки  от остатков зерна и проведения  ее ремонта должен быть обеспечен  легкий доступ в любую точку  сушилки.