Техника қауіпсіздігі ережелері және өрт кауіпсіздігі ережелері

Астықты кептірудегі кейінгі  кездегі жаңалыққа тұрақты температурада  рециркуляциялық алғашқы қыздыруды  қолданатын кептіргіштерді жатқызуға  болады. Бұл әдіспен астық былай  кептіріледі:

-дымқыл астықты жауған  бұршақтай қозғалтып қыздырғанда  ылғалдың 1/4 бөлігі кебеді;

-алғашқы қыздыру қондырғысы  арқылы тек дымқыл астық қана  өтіп, шектеулі температураға дейін  қыздырылады;

-қыздырылған ылғал астық  пен рециркуляцияға қолданылатын  кептірілген астық араласқанға  дейін олардың температурасы  теңеледі;

-астық қоспалары өзара  шектеулі температурада араласады,  сондықтан ылғалдың тез кебуіне  жағдай туады яғни астық ылғалының  сіңу коэффициенті өсуінің арқасында  кептіру жылдамдығы артады;

-рециркуляцияланатын астықтың  тек жартылай салқын- датылуына  байланысты тазарту өнімсіз жылу  шығарып қайталап қыздыруға тәуелді  болмайды;

-рециркуляция жасайтын  астық ылғалын кептіру үшін  жылу таситын агент температурасы  астық температурасынан аздап  жоғары болса жетеді. Ол үшін  қыздыру камерасындағы бұрын  пайдаланылған жылу таситын агенттер  қолданылады. 

Астықты рециркуляциялап, тұрақты  температурада кептіру әдісіне  көптеген кептіргіштер көшірілді.

Жартылай салқындату шахтасына  осы режиммен кептіру агентін  жібергенде астықтың температурасы 5-8 градусқа дейін төмендейді. Бұл ылғалды  интенсивті түрде бөлінгендігін  дәлелдейді. Ал пайдаланылған кептіру  агентінің шахтадан кейінгі температурасы  астықтың температурасынан 3-5 градусқа дейін жоғары болады, яғни қолданылатын кептіру әдісінің өте тиімді екендігін  көрсетеді.

Астықты кептіру техникасының даму жолдарын қарастырғанда кептіру  жұмысын дұрыс ұйымдастыру үшін ылғал астықтың дайындалатын мөлшсрін анықтап алу қажет. Ал кейбір аудандардағы ылғалды астық құрамын астық  мол дайындалған жылдардың деректері  бойынша анықтаған дұрыс.

Кептіргіш агрегаттарының қуатын анықтағанда дайындалатын астықтың көлемін ғана біліп қоймай, физикалық жоспарлы тоннаға аударатын коэффициенттің экомикалық аудандарға байланысты шамасын білу де өте қажет.

Жоғарыда ылғалды астықтың пайыз бойынша көлеміне, дәнді  дақылдардың дайындалатын мөлшеріне  байланысты физикалық тоннадан жоспарлы тоннаға аударатын коэффиценттерді  ескере отырып, әр экономикалық аудандарға керекті кептіргіштер қуатын анықтайтын формулаларды шығардық. Ол формулалар нормадағы формулаларға қарағанда, қолдануға оңай түрге келтірілген. Бұл формулаларда кептіргіштердің  жалпы қуаты, дайындайтын астықтын жалпы физикалық шамасымен анықталады.

Солтүстік Қазақстан үшін (П_К=1,290 А жоспарлы т/сағ); Орталық Қазақстан үшін (П=0,850 А жоспарлы т/сағ); Шығыс Қазакстан үшін (Пк= 0,683 А жоспарлы т/сағ); Оңтүстік Қазақстан үшін (Пк=0,810 А жоспарлы т/сағ); Батыс Қазақстан үшін (Пк= 0,274 А жоспарлы т/сағ); мұндағы Пк жоспарлы т/сағ. - кептіргіштердің жалпы қуаты; А - мың тонна дайындалатын астық мөлшері.

 

 

 

 

 

2. Технологиялық бөлім

 

1. Астық кептіргішті жобалауға арналған берілген тапсырма

 

Тақырып аты: « Сағызы жақсы бидай астығын түзуағында екі сатылы шахтылы 20 жоспарлы т/сағ өнімділіктегі астық кептіргіште кептіру ».

Астық кептіргіштің типі: Шахтылы түзу ағынды екісатылы кептіргіш.

Астық кептіргіштің өнімділігі: 20 жоспарлы. т/сағ.

Кептірілетін астық түрі: Жақсы сағызды бидай.

Астық ылғалдылығы: кептіргенге  дейін 20%; кептіргеннен кейін 14,5%.

Ауа параметрлері: температура 5⁰С; салыстармалы ылғалдылығы 70%.

Отын түрі:сұйық дизельді.

 

2. Кептіру объектісі ретінде астық сипаттамасы

 

Дәндегі ылғал

 

Дәндер ылғалдылығы оның тамырда пісіп жетілуінен кейін  тасымалдау кезінде ашық алаңда сақтау кезінде екі жолмен: ауадағы су буларын сору және сұйық фазада судың  сіңірілуі арқылы жауын немесе шықтың түсуі кезеңінде жүреді.

Жүгері және күнбағыс дақылын  кеш мерзімде жинау нәтижесінде, көбінесе, жоғары ылғалдылықта болып, яғни 30...36% және 25%-ға жеткенде егістен  жинайды. Бұл сондай-ақ дәндердің  жетілуі кезеңінде төмен температураға  және ауадағы ылғалдылққа әбден  қанығуына байланысты. Тіпті, бір  тәулік ішінде жиналған дәндердің ылғалдылығы 10-32%-ға дейін ауытқиды. Комбайынмен  жиналған астық дәндерінің ылғалдылығы  бірдей болмайды.

Астық массасында осыған байланысты ылғалдың таралуы әртүрлі болып  кездеседі. Дәндер әртүрлі кемелденіп пicy дәрежесіне және әртүрлі ылғалдылыққа ие: дәндердің орташа ылғалдылығы 22% кезінде кейбіреуінің ылғалдылығы 10%, 17% және 20% және одан да жоғары 25% ылғалдылықта болуы мүмкін. Сондай-ақ орташа ылғалдылығы 15% астықта ылғалдылығы 10... 12%, тіпті, ылғалдылығы 40...50% дәндер кездеседі.

Дәндердің құрылымдық бойында  да ылғалдылық бірдей таралмайды: ең көп  ылғал көбінесе, ұрықта, орташа эндоспермде, ал одан аз қабығында болады. Сонымен  қатар дәндердің орташа ылғалдылығында 17%- те ұрық 19,4%, ал эндосперм - 16,7% ылғалдылыққа ие.

 

Астық ылғалдылығының жіктелуі

 

Ылғалдың химиялық байланысы. Бұл түрде ылғалдылықты иондық және молекулааралық күштерінің байланысына карай бөледі.

Судың иондық байланысы химиялық реакдияларда қатаң өзара айқын арақатынаста жаңа заттектің пайда болуынан құрылады. Мұндағы сутегі жойылып кетеді және заттектің құрамына енеді. Бұл байланыс тек заттектің Бүлінуі кезінде ғана бұзылады.

Молекуларлық  байланыста ерітіндінің кристалдануы кезінде суда белгілі мөлшерде берілген зат үшін кристалдың бұзылуы. Бұл байланыс тек қыздырғанда ғана үзіледі.

Ылғалдың физикалық-химиялық байланысы. Ол: адсорбциялы байланысқан ылғал, осмотикалы байланыскан және құрылымдьіқ ылғал болып үш түрге бөлінеді.

Адсорбциялы байланысқан  ылғал. Бұл дәндердің белсенді беткі қабатындағы адсорбирленген бірнеше жүздеген молекулалы қалыңдықтағы судың қабаты. Адсорбирленген судың молекуласы байланысының беріктігі бірдей емес. Екіншісі, үшіншісі және т.б. қабат пайда болған сайын байланыстың беріктігі төмендейді.

Адсорбирленген су қабатының  байланысының беріктігі қаншалық мықты  екеніне келесі факторлармен жорамалдауға болады. Дәндердің белсенді беткі  қабатындағы бірнеше бірінші  қабаттарының су молекуласы адсорбциясы  жылудың бөлінуімен және су құрамының  лезде өзгеруімен бірге жүреді. Судың  жалғыз қабатының адсорбциясы кезінде  жүйенің сығылуы коллоидты дене-су жүреді. Басқаша айтқанда, дәндердің  көлемінің үлкейіп ісінуінен  кейін, дәндердің жиынтық көлемінен  және судан аз болады. Бұл су және дәндер тығыздығына байланысты.

Әдетте, сорбцияның жылулық  эффектісі дифференциалды жылулық  ісінумен, яғни І кг сұйықтықтың  сіңірілуі кезінде бөлінген жылу мөлшерімен сипатталады. Бидай үшін сорбцияның диференциалды жылуы 1300 кДж/кг құрайды.

Қарапайым бос сумен адсорбирленген су қабатымен салыстырғанда: а) еріткіш  болмайды; ә) екі есе аз жылусыйымдылыққа ие болады; б) айтарлықтай төмен температурада  қатады, оған қоса оның бір бөлігі тіпті, температура -78°С дейін төмендесе  де катпайды; в) нөлге тең жазмыш өткізгіштік пен электр өткізгіштікке  ие; г) он есе тұтқырлыққа ие.

Адсорбциялы күштермен байланыеқан  су кептірген кезде дәндердің  ылғал байланысын үзуге кеткен қосымша  энергия шығынымен бірге жойылып  кетуі мүмкін.

Осмотикалы байланысқан  ылғал. Бұл - осмотикалы қысым нәтижесінде дәндердің клетка ішіне енген ылғал. Дәндердің сулануы кезінде жасуша ішіндегі ерігіш фракция концентрациясы сыртына қарағанда, үлкен бола бастайды, сондықтан су жасуша ішіне қабырға арқылы енеді. Сұйықтықтың Мұндай сіңірілуі жылудың бөлінуінсіз және жүйенің контракциясымен дәндердің көлемінің үлғаюымен бірге жүреді. Қасиетіне байланысты сіңірілген ылғал қарапайым судан ерекшеленбейді.

Десорбция үдерісінде осмотикалы байланысқан ылғалды жою кезіндегі  қажетті шартта бар үлкен ерігіш фракция консентрациясының клетка ішіне қарағанда, сыртында болады. Бұл жағдайда осмотикалы байланысқан ылғал жасуша қабырғасы арқылы, яғни дәндерге қандай жолмен енсе, дәл сондай диффузия жолымен сұйықтық күйінде дәндердің беткі қабатына ауысады.

Осмотикалы байланыс адсорбциялы  байланысқа қарағанда, тұтқырлығы аз болады. Алайда, ылғалды жою кезінде де қосымша әнергия шығыны қажет.

Құрылымдық ылғал(иммобилизиялық). Оған кең көлемде қамтылған жаңа құрылымдық түрде гелдің қалыптасуы кезіндегі ылғалды жатқызады. Бұл ылғалға өте азғантай энергия байланысы сәйкес келеді. Құрылымды,осмотикалы байланысқан ылғал сияқты өзінің қасиеті бойынша әдеттегі судан еш айырмашылыгы жоқ. Ылғалдың Бұл болігі кептіру үдерісінде жойылуы кезіндегі қосымша энергия диффузияда ылғалдың су буын,сондай-ақ дәндердің беткі қабатындағы сүйықтық күйіндегі негізгі құрылымдық күйіне қарсыласуын жеңуге жұмсалады.

Ылғалдың механикалық  байланысы. Бұған микрокапилярлардың, макрокопилярлардың ылғалдылығын жатқызады. Буға қаныққан микрокапиллярлық қысымның беткі қабатынан жоғары көтеріле, шығатын жерінен төмен сұйықтықтың меншікті қисықтық радиусы әрекет сферасының молекулярлық күшінің радиусымен (г=10"⁵) шамалас.

Макрокапиллярлардың мениск үстіндегі қаныққан бу қысымы іс жүзінде  капиллярдың радиусына тәуелді  емес және бос сұйықтың жайдак бетіндегі  қаныққан бу қысымымен бірдей. Алайда макрокапиллярлардың бір бөлігі келесі жағдайда капиллярлық конденсация  жолымен толуы мүмкін. Макрокапиллярлардың  ішкі бетінде су молекулаларының  адсорбциялаушы қабаттары (бірінші, екінші және т.б.) түзіледі. Капиллярдың қандай да бір жіңішкерген жерінде мениск түзілген жағдайда және жарықта капилляр радиусы г<10° болады, сон да бу конденсацияланып, капиллярлар жартылай немесе толығымен суға толады. Сойтіп ауадағы су буының сорбциясы кезінде  макрокапиллярлардың бір бөлігі суға толады.

Макро және микрокапиллярларды толтыратын ылғал байланысының беріктігі  осмостық байланысқан ылғалдан едәуір төмен, алайда, кептіруде соның өзін жою қосымша энергияны қажет  етеді.

Суландырудың байланысы  ең әлсіз байланыс. Суландырудың ылғалы сұйық фазадағы сумен тікелей  жанасқанда дәндердің беткі кабатына жабысып, су бөлшекерінің механикалық  күшпен ілінісуі арқылы ұстап тұрады.

Ылғал беткі қабатқа түскеннен  кейін осмостық қысым әссрінен дәндердің  ішіне енуі мүмкін, сөйтіп байланыстың  жаца- осмостық немесе күрылымдық түрі пайда болады. Бұл жағдайда дәндер ісінеді де көлемі үлғаяды.

Дәндердегі ылғалды жоюда  кепітірудің басынан со аяғына со₂ дейінгі аралықты кептіру аймағы деп атайды. Бұл аймақта болдырмайтын ылғалды жояды. Дәндерде қалып қойған ылғал жойылмайтын ылғалға жатады. Тепе-теңдікті ылғалдың қисығының кез келген нүктесінде орналасқан гигроскопиялық ылғал со мен со₂ аймағы десорбция аймағы деп аталады. Тепе-теңдікті ылғал қисығынан жоғарғы жағында сорбция аймағы орналасқан.

Ылғалдың дәндермен байланыс түрінің сипатын дәлдеу үшін сорбция  изотермиясын талдаудың маңызы зор. Бұл талдау келесідей қорытындылар жасауға мүмкіндік береді.

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы  cp=0-10% интервалында, яғни дәндердің ылғалдылығы төмен болғанда OA изотермасы телімінде қисық абсцисса осіне карай дөңесті келеді. Бұл едәуір жылу бөлумен қатар жүретін (гидратация жылуы) мономолекулалық адсорбцияға тән. Мономолекулалы адсорбцияның ылғалын жою барысында жылудың бұл көлемі қосымша жұмсалуы тиіс.

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы  ф=10-90% интервалында, АВ изотермасы телімінде қисық ордината осіне қарай дөңесті келеді. Бұл полимолекулалық адсорбцияға, сонымен бірге дәндердің ішіне осмостық қысым (осмостық байланысқан ылғалға) нәтижесінде кірген ылғалдылыққа тәп. Полимолекулалық адсорбцияның ылғалы жылу анағұрлым аз бөлігі сіңіріледі, дәндердің ылғалдылығы өскен сайын сорбция жылуы азаяды.

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы (р=90-100% интервалында ВС изотермасының  телімі көбінесе, микрокапиллярлардың  ылғалына сәйкес келеді (г<10° см). Мұнда  сорбцияның изотермасы түзу сызыққа  жақын, ылғал жылу болмей сіңіріледі.

Ф=100% маңында қоршаған ортадағы будың сорбциялануы жолымен микрокапиллярлардың  бір бөлігі толып, кейін капиллярлық  конденсация орын алады да, дәндердің  түйық жасушаларының ішіне сұйықтық осмостық жолмен кіреді.

Гигроскопиялық ылғалдылықтан  кейін ылғал барлық макрокапиллярлардың  ішін толтырып, беткі қабаты сумен  тікелей жанасқаннан дәндердің  ішіне кіреді.

 Астықты кептіру  үдерісіндегі жылу және ылғал  алмасу

Конвективті кептіру дегеніміз - дәндердің бетіндегі ылғалдың кептіру  камерасы ішінде буланып шығуы. Әрине, Бұл жағдайда дәндердің ішіндегі ылғалды оның бетіне шығару қажет. Ылғалдың булануына қажетті жылуды дәндерге инертті газ береді. Алайда, ол кептіру  камерасында тек жылутасығыштың ғана емес, ылғалсіңіргіштің қызметін атқарады. Бұл газ кептіру камерасынан  дәндерден бөлініп шыққан ылғал  буын сіңіріп, жояды.

Жылыған газ беретін жылу тек ылғалдың булануына ғана емес, оны булану температурасына дейін  қайнатуга, түзілген будың қызуын арттыруға, сонымен бірге дәндердің өзін қыздыруға жұмсалады. Соңғысы болмаса  ылғалдың ысып булануы мүмкін болмас еді.