Расчетно-графическая работа - Проектирование подготовительного отделения мукомольного завода

записка черкаевой.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный
технический университет им. И.И Ползунова»
Кафедра “Машины и аппараты пищевых производств”
Руководитель: Могучева Э. П.
Проектирование подготовительного отделения мукомольного завода
Пояснительная записка расчетной работы по дисциплине
“Проектирование зерноперерабатывающих предприятий”
Разработать проект подготовительного отделения мукомольного завода:
- Производительность: 350 тсут.;
- Этажность здания: 5 этажа;
- Вид помола: хлебопекарный с выходом муки 75% в том числе:
- мука высшего сорта - 30%;
- мука первого сорта – 40%;
- мука второго сорта – 3%;
- манная крупа – 2%;
- Стекловидность помольной партии: не менее 60%;
- Вид транспорта: механический;
- Особенности помольной партии: много овсюга высокозольное зерно.
Принципы построения технологической схемы подготовительного отделения . 5
Расчет технологического оборудования и необходимой вместимости бункеров подготовительного отделения мельницы .6
1 Расчет бункеров для оперативного хранения 6
2 Расчет бункеров для отволаживания зерна 7
3 Расчет весового оборудования . ..8
4 Расчет оборудования для предварительной очистки зерна .. . .8
5 Расчет оборудования для окончательной очистки зерна .. 10
Описание технологической схемы подготовительного отделения мукомольного завода . .. .11
Размещение технологического оборудования .12
Внутрицеховая коммуникация 14
Список использованных источников 17
Приложение А. Технологическая схема подготовительного отделения мельзавода
Приложение Б. Ведомость движения продуктов
Представленное расчетное задание посвящено разработке технологической части проекта мукомольного завода.
Целью данного задания является проектирование подготовительного отделения мукомольного завода по заданным условиям и с учетом качества перерабатываемого зерна представленными в задании на проектирование.
Разрабатываемый проект должен удовлетворять требованиям научно-технического прогресса в целях повышения технического и экономического уровня мельничных предприятий.
Очистка зерна и подготовка его к помолу включает следующие этапы:
- прием и размещение в зерноочистительном отделении партий зерна подготовленных в элеваторе;
- очистка зерна от примесей;
- сухая очистка покрова зерновок;
- гидротермическая обработка зерна для направленного изменения физико-механических химико-биологических свойств эндосперма и оболочек;
- дозирование и смешивание зерна с различными физико-механическими свойствами для получения смеси обладающей наиболее высокими технологическими и пищевыми свойствами;
- доувлажнение и кратковременное отволаживание зерна перед помолом.
Современные мельницы являются полностью механизированными предприятиями с высокой степенью автоматизированного управления технологическим процессом контроль и управление осуществляются с центрального пульта.
Технология является основой производства поэтому грамотное управление производством на любом участке может быть обеспечено только при условии владения методами организации и ведения технологии. Технологический процесс состоит из ряда взаимосвязанных операций каждую из которых выполняет специальное оборудование - машины. Их эффективная эксплуатация требует знания их конструкции характера влияния на их эффективность различных факторов способов контроля и регулирования их работы.
Принципы построения технологической схемы подготовительного отделения
Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах рекомендуют определенную последовательность технологического процесса в зависимости от типа помола и вида перерабатываемой культуры.
При сортовом помоле пшеницы к процессу подготовки зерна предъявляются повышенные требования. Кроме тщательной очистки зерна от примесей большое внимание уделяют гидротермической обработке зерна (ГТО) с целью придания ему оптимальных технологических свойств. Наиболее часто используют холодное кондиционирование.
Рекомендуется вести раздельно подготовку к размолу компонентов помольной смеси различной исходной характеристики. Однако это требует организации двух и более независимых технологических потоков что осуществимо только при достаточно высокой производственной мощности мельзавода.
Расчет технологического оборудования и необходимой вместимости бункеров подготовительного отделения мельницы
Основой для выбора и расчета технологического оборудования являются структурная схема технологического процесса заданная мощность завода и нормы нагрузок на технологическое оборудование.
Мощность завода устанавливают по количеству зерна (тсут) перерабатываемого в размольном отделении и определяют по отраслевым нормам нагрузок на лимитирующее оборудование (рассевы).
При этом производительность технологических линий первичной очистки зерна (до первого отволаживания) принимают на 10-20 % выше мощности размольного отделения для создания необходимого запаса зерна в зерноочистительном отделении. Производительность линий окончательной очистки принимается равной мощности размольного отделения.
При расчете вместимости бункеров для неочищенного зерна необходимо учитывать рекомендации о запасе зерна в этих бункерах на 50 часов работы подготовительного отделения. Такой запас необходим для эффективного смешивания зерна различного качества при формировании помольных партий. При расчете количества бункеров для отволаживания учитывают суммарное время отволаживания зерна в бункерах которое зависит от стекловидности перерабатываемого зерна.
1 Расчет бункеров для оперативного хранения
Общую вместимость бункеров для неочищенного зерна V0 м3 находят по формуле:
где – время нахождения зерна в бункерах ч
γ – объемная масса зерна тм3 (для пшеницы γ= 0 775 тм3);
φ – коэффициент использования бункера (φ= 09);
Qпо –расчетная производительность подготовительного отделения мельзавода тсут.
Расчетную производительность подготовительного отделения Qпо тсут находят по формуле
где Qмз – производительность мукомольного завода тсут;
Кз – коэффициент запаса.
Примем Кз равным 12. Тогда
При устройстве железобетонных бункеров площадь их поперечного сечения принимают 7 м2 учитывая размер сетки привязочных осей бункеров и их строительных конструкций.
Тогда объем занимаемый бункерами V1 м3 учитывая что высота каждого этажа равна 48 м составит
где S – площадь поперечного сечения м2;
h – высота бункера м;
n – количество этажей на которых расположены бункера шт.
Число бункеров для неочищенного зерна nбопределяют по формуле
где Vо – см. формулу (1);
V1 – см. формулу (3)
С учетом строительных конструкций принимаем 12 бункеров для неочищенного зерна.
2 Расчет бункеров для отволаживания зерна
Расчет бункеров для отволаживания зерна проводится аналогично расчету бункеров для оперативного хранения зерна.
Так как перерабатываемое зерно – пшеница со стекловидностью более 60% то общее время отволаживания принимаем равным 48 часам.
Тогда по формуле (1) рассчитаем общую вместимость бункеров для отволаживания V0 м3
Объем занимаемый бункерами V1 м3 расчитываем по формуле (3).
По формуле (4) рассчитаем число бункеров для отволаживания nб шт
С учетом строительных конструкций принимаем 6 бункеров для первого и 6 бункеров - для второго отволаживания зерна после его увлажнения. Для подогрева зерна отводим один бункер.
3 Расчет весового оборудования
Необходимое количество дозаторов стоящих до отволаживания nв1рассчитывают по формуле
где Qпо –см. формулу (1);
p – вместимость весового ковша кг;
q – количество взвешиваний в минуту шт.
Принимаем число взвешиваний в минуту для весов с вместимостью ковша 50 кг равное трем.
Таким образом принимаем к установке дозаторы АД-50-ЗЭ в количестве 2
4 Расчет оборудования для предварительной очистки зерна
Количество машин необходимых для предварительной очистки зерна n1находят по формуле
где Qпо ч – расчетная часовая производительность подготовительного отделения тч;
q – производительность машины тч.
Расчетная часовая производительность подготовительного отделения Qпо ч тч определяется по формуле
где Qпо –см. формулу (1).
Результаты расчета оборудования для предварительной очистки зерна приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Расчет оборудования для предварительной очистки
Наименование оборудования
Паспортная производительность оборудования тч
Количество однотипного оборудования
Триер- куколеотборник
Триер- овсюгоотборник
Увлажнительная машина
по 3 машины на каждый этап увлажнения
5 Расчет оборудования для окончательной очистки зерна
Количество машин необходимых для окончательной очистки зерна n2находят по формуле
где Qмз ч –часовая производительность мукомольного завода тч;
Часовая производительность мукомольного завода Qмз ч тч определяется по формуле
где Qпо –см. формулу (2).
Результаты расчета оборудования для предварительной очистки зерна приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Расчет оборудования для окончательной очистки
Количество однотипного оборудования шт.
Описание технологической схемы подготовительного отделения мукомольного завода
Зерно пшеницы с хранения или поступающее автотранспортом или железнодорожным транспортом с помощью конвейеров №1 и №2 направляется в накопительные бункера №1-№12. С помощью конвейеров №3 №4 и №5 зерно поступает в башмак нории I-20 №1 и далее на весы АД-50Э №1 и №2. Взвешенный поток пшеницы поступает в ситовоздушные сепараторы А1-БЛС-12 №1 и №2 для очистки от примесей отличающихся от зерна по геометрическим размерам и от легких включений. Далее на камнеотборники Р3-БКТ-100 №1 и №2 для выделения минеральных примесей. При помощи нории I-20 №2 зерно подается в концентраторы А1-БЗК-18 №1 и А1-БЗК-9 №1 где осуществляется разделение зернового потока на фракции для последующей эффективной очистки от примесей отличающихся от зерна пшеницы длиной. Выделенные фракции проходят последовательную раздельную очистку в триерах - куколеотборниках А9-УТК-6 №1-№5 и в триерах – овсюгоотборниках А9-УТО-6 №1-№5. Затем фракции зерна объединяются и подаются на первый этап очистки поверхности зерна в обоечные машины Р3-БГО-8 №1 и №2 и через норию I-20 №1 пшеница поступает в аспиратор А1-БНА-150 №1. В зимнее время зерно поступает в бункер для подогрева перед операцией двухэтапной гидротермической обработки (ГТО).
Предварительно очищенное зерно через норию I-20 №4 подается на первый этап ГТО в увлажнительные машины А1-БШУ-2 №1 - №3 и при помощи винтового конвейера № 6 распределяется по шести бункерам для отволаживания. По окончании 24 часов пшеница через винтовые конвейеры №7 и №8 а также норию I-20 №5 поступает на второй этап очистки поверхности зерна в обоечных машинах Р3-БГО-8 №3 и №4 и удаление легких примесей в аспираторе А1-БНА-150 №2. Далее потоки зерна проходят контрольную очистку от овсюга и других длинных примесей в триерах – овсюгоотборниках А9-УТО-6 №6-№8. Очищенное зерно поступает на второй этап ГТО в увлажнительные машины А1-БШУ-2 №5 и №6 и при помощи шнека №9 распределяется в шесть бункеров для отволаживания длительностью 12 часов.
Затем зерно через конвейеры №10 № 11 и нории I-120 №6 Подается на третий этап очистки поверхности зерна в обоечных машинах Р3-БГО-8 №5 и №6 и удаление легких примесей в аспираторе А1-БНА-150 №3. Очищенное зерно последовательно пройдя энтолейтор Р3-БЭЗ №1 для уничтожения скрытой зараженности и аспиратор А1-БНА-150 №4 для выделения образовавшихся легких примесей поступает в размольное отделение мукомольного завода.
Размещение технологического оборудования
На мельнице технологическое оборудование связанное между собой транспортными механизмами представляет собой единую механизированную поточную систему. Наилучшим является решение когда оборудование размещается при минимальном использовании транспортных механизмов. Это имеет особое значение для мельниц работающих на пневматическом транспорте где на каждый подъем зерна или промежуточных продуктов расходуется значительное количество энергии.
При размещении технологического оборудования на этажах выполняют следующие основные требования:
) соблюдают поточность процесса;
) однотипное оборудование размещают на одном этаже;
) обеспечивают максимальную естественную освещенность рабочих мест;
) соблюдают требования охраны труда техники безопасности и максимально используют производственную площадь;
) выполняют требования технической эстетики;
) обеспечивают минимальное число транспортных механизмов и коммуникаций.
На первом этаже мельницы расположены: башмаки норий (1-7) винтовые шнековые конвейеры магнитные сепараторы.
На втором этаже расположены: обоечные машины Р3-БГО №1 и №2 для первого этапа очистки поверхности зерна; бункер для подогрева зерна и аспиратор А1-БНА-150 №4 для удаления легких примесей.
На третьем этаже расположены: камнеотборники Р3-БКТ-100 №1 и №2 предназначенный для выделения минеральных примесей; триера - овсюгоотборники А9-УТО-6 №1-№8- для отделения длинных примесей; энтолейтор Р3-БЭЗ - для уничтожения скрытой зараженности зерна бункер для подогрева зерна.
На четвертом этаже расположены: ситовоздушные сепараторы А1-БЛС-12 используемый для очистки зерна; триера – куколеотборники А9-УТК-6 №1-№5- для отделения коротких примесей и аспираторы А1-БНА-150 №2 и №3 для удаления легких примесей.
На четвертом этаже расположены: головки норий (1-7); винтовые шнековые конвейеры; весы - АД-503Э №1 и №2 - для взвешивания поступающего на завод зерна; концентраторы А1-БЗК-18 №1 и А1-БЗК-9 №1 - для фракционирования зерновой массы с целью повышения эффективности очистки зерна; увлажнительные машины А1-БШУ-2 №1-№6; обоечные машины Р3-БГО №3 и №4 для второго этапа очистки поверхности зерна и Р3-БГО №5 и №6 для третьего этапа очистки поверхности зерна и аспиратор А1-БНА-150 №1 для удаления
Технологическая схема подготовительного отделения представлена на чертеже 1 (см. приложение А).
Внутрицеховая коммуникация
Коммуникация – это связанные самотечными трубами системы машин транспортных механизмов и бункеров по которым перемещается зерно и промежуточные продукты в порядке предусмотренном схемой технологического процесса.
Проект коммуникаций состоит из графической и описательной частей. В графическую часть входят продольные и поперечные разрезы отделения мельницы на которых показано технологическое и аспирационное оборудование. На чертежах наносят линии обозначающие самотечные трубы и номера их в последовательном порядке получения продуктов по схеме технологического процесса.
Описательная часть включает в себя ведомости движения продуктов по схеме технологического процесса. В неё фиксируют наименование продуктов которые поступают в машину и выходят из нее с указанием вида транспортных механизмов и номеров разгрузителей приемных устройств и норий.
Ведомость движения продуктов для проектируемого мукомольного завода представлена в таблице 3 (см. Приложение Б).
Размещение оборудования до разработки проекта коммуникаций не является окончательным и может быть изменено если перемещение той или иной машины позволит довести до необходимой величины угол наклона самотечной трубы или избежать установки передаточного транспортного механизма.
В процессе разработки чертежей коммуникаций для увеличения угла наклона самотечных труб иногда бывает необходимо изменить расположение отверстий для вывода продукта из машины. Самотечные трубы от машины к машине проводят согласно схеме технологического процесса под фактическим углом который должен быть больше минимально допустимого угла. Каждую самотечную трубу проектируют в поперечном и продольном разрезах и проставляют её номер угол наклона этаж проверки в ведомости движения продуктов.
Минимальные углы наклона самотечных труб для подготовительного отделения принимают следующие: зерно сухое – 45°; после моечных и увлажнительных аппаратов – 65°.
При проектировании рекомендуется принимать величину углов на 3-5° больше указанных так как при установке самотечных труб возможны некоторые отклонения в размерах здания и расположении оборудования. Слишком большие углы наклона самотечных труб также нежелательны так как с увеличением угла наклона возрастает скорость движения продукта а это вызывает пыление через лючки и неплотности в трубах.
При установке самотечных труб нельзя уменьшать установленные нормами проходы между машинами. Нельзя также размещать трубы в непосредственной близости от оборудования что может ухудшить условия обслуживания машин.
При необходимости самотечные трубы могут быть установлены около машин и транспортных механизмов со стороны не требующей обслуживания. Самотечные трубы располагаемые у окон должны находится на расстоянии позволяющем очищать стекла и открывать фрамуги. При размещении самотечных труб у групп норий или вертикальных материалопроводов трубы на высоте до 2м от пола не должны перекрывать проходы между нориями закрывать смотровые люки норий.
После нанесения на продольные и поперечные разрезы всех самотечных труб необходимо убедиться в том что разработанный вариант коммуникации является приемлемым по количеству запроектированных
передаточных транспортных механизмов. Об этом можно судить по количеству передаточных материалопроводов и шнеков дополнительно установленных из-за недостаточного уклона самотечных труб для промежуточных продуктов и готовой продукции.
В данной работе спроектировано подготовительное отделение мукомольного завода. Производительность завода 350 тсут. Технологическое оборудование располагается на пяти этажах.
Выполнены следующие разделы:
- разработана технологическая схема процесса;
- рассчитано и подобрано основное технологическое и транспортное оборудование;
- выполнен проект коммуникаций.
Список использованных источников
Бутковский В.А. Мельников Е.М. Технология мукомольного крупяного и комбикормового производства. – М.: Агропромиздат 1989. – 464 с.: ил.
Могучева Э.П. Устинова Л.В. Проектирование мукомольных заводов. Проектирование подготовительных отделений Учебное пособие Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ 2009. – 178 с.
Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах. – М.: Производственно-издательский комбинат ЦНИИТЭИ хлебопродуктов 1991. – ч 1-2.

черкаева.dwg

Бункера для неочищ. зерна 6шт.
Бункера для 1-го отволаж. 6шт.
Бункера для 2-го отволаж. 6шт.
Условные обозначения
Датчик-индикатор первичного взрыва
Реле контроля скорости
бункера для неочищенного зерна n=12шт.
бункера для 1-го отволаживанияn=6шт.
бункера для 2-го отволаживанияn=6шт.
бункер для подогрева зерна
бункер для подогрева
Таблица- Ведомость движения продукта
Наименование технологической операции
Направление продукта
Угол самотека (фактический)
Бункера для неочищенного зерна
Сепаратор А1-БЛС-12 №1
Удаление минеральной примеси
Камнеотборник РЗ-БКТ-100 №1
Фракционирование зерна
Концентраторы А1-БЗК-18 №1
Удаление коротких примесей
Концентраторы А1-БЗК-18
Удаление длинных примесей
Первая обработка поверхности зерна
Обоечная машина РЗ-БГО-8 №1
Удаление легких примесей
Аспиратор А1-БНА-150 №1
Бункер для подогрева зерна
Первый этап увлажнения зерна
Машина для увлажнения А1-БШУ-2 №1-№3 (бункера для первого отволаживания)
Вторая обработка поверхности зерна
Обоечная машина РЗ-БГО-8 №3
Аспиратор А1-БНА-150 №2
Второй этап увлажнения зерна
Машина для увлажнения А1-БШУ №4-№6 (бункера для второго отволаживания)
Третья обработка поверхности зерна
Обоечная машина РЗ-БГО-8 №5
Аспиратор А1-БНА-150 №3
Уничтожение скрытой зараженности
Аспиратор А1-БНА-150 №4