Проектирования аспирационной установки комбикормового завода

33

РЕФЕРАТ

Проект 30 с., 8 источников, 6 листов формата А3 графического материала

СХЕМА АСПИРАЦИОННОЙ СЕТИ, ПЛАНЫ ЭТАЖЕЙ, РАЗРЕЗЫ ЭТАЖЕЙ

Цели работы:

1. Определение диаметров воздуховодов всех участков установки, потерь давления на каждом участке и общих потерь давления установки по главной магистрали;

2. выравнивание потерь давления в тройниках на параллельных участках;

3. Окончательный подбор вентилятора в сети, нахождение мощности для привода вентилятора и подбор электродвигателя.

• ОГЛАВЛЕНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
• 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ
• 3. СОСТАВ ПЫЛИ
• 4. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АСПИРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ
• 4.1 Выявление оборудования, подлежащего аспирации
• 4.2 Расчет кратности воздухообмена и обоснование выбора типов проектируемых сетей
• 4.3 Компоновка аспирационных сетей
• 4.4 Расчет, подбор пылеуловителей и определение их сопротивления
• 4.5 Предварительный подбор вентилятора к сети
• 4.6 Расстановка пылеуловителей и вентиляторов
• 4.7 Проектирование трассы воздуховодов
• 4.8 Расчет аспирационной установки
• 4.9 Проектирование монтажных схем аспирационных сетей
• 5. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
• ВВЕДЕНИЕ
• На предприятиях хлебопродуктов все технологические процессы хранения и переработки зерна сопровождаются образованием большого количества пыли внутри оборудования, которое может достигать взрывоопасной концентрации, а при выделении в окружающую среду создает концентрации, опасные для здоровья людей. Уменьшение выбросов пыли в атмосферу благодаря использованию в аспирационных установках высокоэффективных пылеуловителей не только защищает окружающую среду, но и дает экономию ценных пищевых и кормовых продуктов, из которых состоит пыль. Работа аспирационных установок в совокупности с пневмотранспортными, на предприятиях хлебопродуктов при удалении воздуха в атмосферу сопровождается интенсивным воздухообменом и образованием вакуума в рабочих помещениях. То может привести к неорганизованному воздухообмену, при котором воздух проникает в помещения через щели и неплотности строительных ограждений( стен, окон, дверей), а также при открывании окон и дверей.
• Для устранения этих негативных явлений дополнительно к аспирационным установкам применяют вентиляционные с использованием в холодное время общеобменных воздушных кондиционеров с целью воздушного отопления помещений. При этом не только компенсируется количество воздуха, удаляемого из помещений аспирационными и пневмотранспортными установками, но и обеспечиваются нормативные метеорологические условия для работы персонала предприятия. Таким образом, роль вентиляционных и аспирационных установок на предприятиях состоит в улучшении условий труда, сохранении здоровья людей, организации воздушных потоков, участвующих в технологических потоках и в предотвращении пылевых взрывов. Роль аспирационных установок в технологических процессах состоит в очистке зерна от примесей и сортировании промежуточных продуктов переработки зерна воздушными потоками, в обогащении круп, в охлаждении воздухом рабочих органов машин и перерабатываемых продуктов с целью предотвращения конденсации на них водяных паров. На современных промышленных предприятиях различных отраслей вентиляционные и аспирационные установки применяют широко. Достигнут высокий технический уровень этих установок.
• Основные направления развития и совершенствования вентиляционных и аспирационных установок в настоящее время следующие:
• - создание и применение более совершенного вентиляционного оборудования, главным образом более эффективных и эксплуатационно-надежных фильтров и вентиляторов;
• - дальнейшее развитие теории вентиляционной техники, например, теоретическое обоснование значений надежно транспортирующих скоростей воздуха в воздуховодах;
• - исследование влияния аспирации оборудования на уменьшении его взрывоопасности, обоснование выбора наиболее рациональных вариантов компоновки вентиляционных и аспирационных сетей с применением ЭВМ;
• - усовершенствование методов расчета вентиляционных сетей с применением ЭВМ;
• - разработка и внедрение новых контрольно- измерительных приборов и средств автоматики для эксплуатации вентиляционных и аспирационных установок.
• Эффективно работающие аспирация и пневмотранспорт улучшают условия труда, повышают пожаро- взрывобезопасность производства, улучшают сохранность зерна и продуктов его переработки, способствуют увеличению выхода и повышению качества выпускаемой продукции, предохраняют атмосферный воздух от загрязнения. По санитарным нормам для рабочих зон производственных помещений установлены предельно- допустимые концентрации пыли ( ПДК) :зерновой-4 мг/м³ ; мучной- 6 мг/м³ . Эффективная очистка воздуха от пыли перед выбросом его из систем должна обеспечивать установленную ПДК пыли в окружающем воздухе на территории хлебоприемных предприятий =1,2 мг/м³ и перерабатывающих =1,8 мг/м³ , а в местах постоянного проживания населения, в том числе на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия (максимально- разовая) = 0,5мг/м³. Обеспечение чистоты окружающего воздуха на сегодня проблема мирового значения.
• В отрасли перерабатывающей промышленности она решается путем создания мало и безотходных технологий производственных процессов, а также использования на предприятиях высокоэффективных пылеуловителей.
• 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
• Технологический процесс на комбикормовом предприятии имеет принципиальное отличие от технологического процесса, применяемого на мукомольном или крупяном предприятии. На комбикормовом предприятии при выработке готовой продукции по заданному рецепту одновременно перерабатывают несколько видов зерновых культур и отходов пищевых производств. В комбикорма входят минеральные вещества и обогатители: витамины, микроэлементы и антибиотики. Всего в состав комбикормов могут входить в разном процентном соотношении15 и более различных наименований компонентов и обогатителей. Эта особенность, несмотря на простой способ подготовки сырья к переработке и его измельчение, усложняет технологический процесс получения комбикормов. Правила организации и ведения технологического процесса производства продукции комбикормовой промышленности предусматривают следующие операции:
• · Очистку сырья от органических, минеральных и металломагнитных примесей;
• · Измельчение очищенного сырья до установленных норм крупности;
• · Подготовку мела и соли;
• · Обогащение комбикормов микродобавками;
• · Дозирование компонентов в соответствии с рецептом;
• · Смешивание дозированных компонентов до равномерного распределения их в массе рассыпного комбикорма;
• · Гранулирование комбикормов.
• В связи с применением на комбикормовых заводах одновременно различных видов сырья технологический процесс состоит из отдельных самостоятельных линий: зерновой, шелушения овса и ячменя, отрубей и мучнистых продуктов, жмыхов и шротов, подготовки мелассы, обогащения: дозирования и смешивания, гранулирования комбикормов. Совокупность технологических линий подготовки и обработки сырья, организованных в единый процесс, представляет собой принципиальную схему технологического процесса производства комбикормов. Особенностью технологии производства комбикормов является разнообразие рецептов комбикормов и физических свойств сырья (влажности, объемной массы, сыпучести и др.), что вызывает периодические выключения некоторых машин и переменную производительность технологического и транспортного оборудования. Непрерывность и поточность производства достигается благодаря наличию необходимых емкостей, позволяющих максимально использовать технологическое и транспортное оборудование, и транспортных линий, подающих сырье в переработку. Схемой предусмотрена сушка сырья на специальных сушилках для доведения его до кондиционной влажности. Зерно, направляемое на шелушение для отделения пленок, предварительно сортируется на сепараторе с выделением мелкой фракции. Продукты размола после дробилок направляются на рассев для сортировки на крупную и мелкую фракции, что дает возможность более целесообразно использовать сырье. Наличие развитой системы транспортных линий подачи сырья, соответствующей производительности дозаторов и емкостей над ними обеспечивает непрерывность и поточность производства при одновременной выработке рассыпных и гранулированных комбикормов. На отдельных участках технологического процесса для внутрицехового перемещения отдельных компонентов используется пневматический транспорт.
• В производственном цехе предусмотрены блокировка электродвигателей и светозвуковая сигнализация. На заводе применяется весовое дозирование на многокомпонентных ковшовых весах, смешивание на горизонтальном смесителе порционного действия, мелассирование комбикормов, обогащение продукции микродобавками (витаминами, микроэлементами, антибиотиками), гранулирование комбикормов, выбой комбикормов в мешки, бестарное хранение продукции и отпуск на автомобильных транспорт и в железнодорожные вагоны. Возможно изготовление комбикормов для всех видов животных и птиц, в том числе и для молодняка. Для повышения точности дозирования, улучшения технологических свойств трудносыпучих видов сырья минерального и животного происхождения на комбикормовых заводах применяют схемы предварительного дозирования и смешивания мела, соли, дрожжей, фосфатов, премиксов, мясокостной, рыбной муки и т. д. При формировании предварительных смесей зернового и гранулированного сырья на дозирование направляют очищенные компоненты в соответствии с требованиями Правил организации и ведения технологического процесса.
• Подготовленную предварительную смесь зернового и гранулированного сырья измельчают в один или два этапа с промежуточным просеиванием продуктов измельчения. Карбамид поступает на комбикормовый завод в таре, поэтому без контроля и очистки карбамид растаривают и подают на дозирование. Карбамидный концентрат поступает в виде крупки и так же, без предварительной подготовки, направляют его на дозирование. При вводе в комбикорма карбамида, растворенного в мелассе, в состав линии включают оборудование для дозирования карбамида и мелассы, растворение карбамида сначала в воде, а потом в мелассе. Для ускорения процесса растворения карбамида температура мелассы не должна превышать 55…60 С. Перед растворением карбамид разрыхляют (поскольку в силу высокой гигроскопичности он комкуется) в жмыхоломаче и подают в надвесовой бункер. Отвешенные порции поступают в растворитель-подогреватель, куда порциями поступает вода. Раствор карбамида в воде направляют поочередно в один из двух смесителей, в которых он перемешивается с мелассой. Затем через фильтр насосом-дозатором смесь подается в основной смеситель или на гранулирование. Точность дозирования раствора контролируют расходометром.
• Карбамид может поступать непосредственно в смеситель мелассы-карбамида (без предварительного растворения в воде). Комбикорма с введенным раствором карбамида в мелассе легко слеживаются, поэтому их желательно хранить в силосах. Наиболее распространенными жидкими компонентами являются жир и меласса. Отличительные физико-механические свойства этих компонентов требуют разработки специальных технологических приемов, создания самостоятельных технологических линии для подготовки и ввода их в комбикорма. Меласса из расходного бака (резервуара) шестеренчатым насосом прокачивается через фильтр и расходомер к дозатору. Питателем комбикорм направляют в смеситель, куда форсунка распыливает мелассу (жир). Для поддержания температуры мелассы на требуемом уровне в расходном резервуаре установлен змеевик, через который пропускают пар. Кормовые жиры, так же, как и мелассу, вводят уже в готовые комбикорма по самостоятельной линии в экспандер или в пресс-гранулятор. Так же вводят и растительное масло.
• При рассмотрении схемы отдельных технологических линий подготовки компонентов комбикорма надо отметить, что подготовленное сырье направляют в наддозаторные бункера. С каждой линии компоненты группируют в наддозаторных бункерах. Их размещают самостоятельным единым блоком на одном из этажей производственного корпуса. Смесители обязательно устанавливают под дозаторами. Процесс дозирования предназначен для составления комбикормов, БВМД, премиксов, карбамидного концентрата или кормовых смесей по заданному рецепту из заранее подготовленных компонентов. Экспандирование - механическая обработка продукта под давлением при высокой влажности и температуре на экспандерах с кольцевым зазором. Это интенсивная гидротермическая обработка рассыпного комбикорма. Линией экспандирования либо завершается производство комбикормов, либо экспандированный комбикорм направляется на гранулирование. Это зависит от назначения комбикорма. Все виды животных и птиц могут использовать экспандант, кроме бройлеров. Птице мясного направления эффективнее скармливать гранулированный экспандант. В этом случае экспандер устанавливается между смесителем- кондиционером и прессом - гранулятором. Самостоятельная линия экспандирования включает: оперативный бункер для рассыпного комбикорма, шнековый питатель, смеситель- кондиционер, экспандер с кольцевым зазором, структуратор, горизонтальный ленточный охладитель, просеиватель и валковый измельчитель. Гранулированные комбикорма и БВМД изготовляют для всех видов сельскохозяйственных животных, птиц и рыб. Линия гранулирования включает этапы контроля рассыпных комбикормов и БВМД по содержанию металломагнитных примесей, прессования, охлаждения гранул, измельчения гранул при выработке крупки, просеивания гранул для отделения мелких частиц или сортирования крупки, взвешивания гранулированного комбикорма.
• Комбикорма и БВМД гранулируют сухим способом. При этом рассыпной комбикорм обрабатывают паром, подаваемым в смеситель пресса под давлением 0,4…0,5 МПа. Выработанную продукцию определенное время хранят на комбикормовых заводах в силосных корпусах или в напольных складах. Вместимость корпусов должна гарантировать пятисуточный запас выработанной продукции. Комбикорма можно хранить в рассыпном виде или в таре, а отпускаемые по рыночному фонду или отправляемые отдаленным потребителям с перевалкой на различные виды транспорта - только в таре. Комбикорма перевозят в крытых вагонах, автомобилях и кормовозах. Для отпуска комбикормов у корпусов готовой продукции должны быть предусмотрены специальные устройства. В железнодорожные вагоны комбикорма загружают через люки в крыше вагона.
• 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

Для производства комбикормов используют различные виды сырья. В большом количестве входят в состав комбикорма продукты, содержащие основной запас питательных веществ-белков, углеводов и др., в меньшем- те компоненты, которые богаты некоторыми отдельными питательными веществами, например белок. Их добавление повышает общее содержание этих питательных веществ в комбикорме. В сравнительно малых количествах добавляют компоненты, состоящие из одного какого-либо вещества или нескольких веществ в очень высоких концентрациях.

Кормовые средства оценивают по ряду показателей. Одним из показателей является общая питательная ценность, выражаемая в кормовых единицах. Кормовая единица эквивалентна питательной ценности 1 кг овса с натурой 450…480 г/л влажностью 13%. Для большого удобства расчетов обычно указывают количество кормовых единиц в 100 кг корма. Например, 1 кг овса имеет 1 корм. ед., 100 кг - 100 корм. ед. Важнейшее питательное вещество- белок, или протеин, количество которого выражают в процентах. Однако имеет значение не только общее содержание протеина, но и его усвояемой, или перевариваемой части. Количество перевариваемого белка определяют для разных видов животных экспериментальным путем. Содержание жира - количество жира в процентах, заключенного в продукте. Клетчатка- углевод, который усваивается только жвачными животными, её количество ограничивается в готовом продукте. Кроме этих основных показателей, учитывают содержание аминокислот, составляющих белок, содержание отдельных элементов, например в минеральных кормах - содержание кальция, фосфора, натрия и др. Не каждый продукт оценивают по всему комплексу показателей, например, в минеральном сырье (мел, соль) не может быть белка и других веществ. Основой комбикормов является зерновое сырье. Общее количество зерна в составе комбикорма достигает 65…70%. Как известно зерно разных культур можно условно разделить на три группы: злаковые, зернобобовые, масличные. Зерновое сырье вводят в комбикорма в измельченном виде. Для некоторых видов животных и птиц ограничивается ввод отдельных видов зернового сырья, так как их избыток ухудшает качество продукции, может отрицательно сказаться на здоровье животных. Кроме целого зерна, в комбикормах широко применяют побочные продукты и отходы, получаемые при переработке зерна в муку м крупу. Побочными продуктами являются отруби и мучка, извлекаемые при производстве муки, а также мучка, получаемая на крупяных заводах. Эти продукты по питательной ценности немного уступают целому зерну, а по некоторым показателям, например содержанию белка, витаминов, отдельных продуктов превосходят его. Кроме того в комбикормах используют зерновые отходы, получаемые на зерноперерабатывающих предприятиях. Травяная мука представляет собой искусственно высушенную и размолотую траву, в ней содержится достаточно много белка, а также каротина, который служит источником витамина А. В комбикормовом промышленности широко применяют продукты переработки растительного сырья в пищевой промышленности - сахарной, крахмало-паточной, спиртового и пивоваренного производства. Отходы сахарного производства - свекловичный жом и кормовая патока - меласса. Сухой свекловичный жом является энергетическим компонентом, это высушенная свекловичная стружка после экстракции сахара. В нем много углеводов, и его можно применять в качестве замены зернового сырья, особенно для жвачных животных. Меласса представляет собой вязкую жидкость, в которой около 50% растворимых углеводов. Меласса хорошо усваивается организмом животных, обладает приятным вкусом и запахом. Комбикорма с добавлением мелассы охотно поедают животные. Отходами крахмало-паточного производства служат кукурузные корма, представляющие собой высушенные и размолотые остатки зерна после измельчения крахмала.

Глютен - белковая часть зерна, остающаяся после извлечения крахмала.

Продукты пивоваренной и спиртовой промышленности - сухую дробину и сухую барду - также используют в качестве замены зернового сырья. Корма животного происхождения - рыбная, мясная, мясокостная, кровяная, крабовая мука, сухое обезжиренное молоко и т. д.- являются ценнейшими источниками животного протеина. Животный протеин полноценный, содержит в своем составе все аминокислоты в нужном соотношении. К кормам животного происхождения можно отнести и животные жиры, которые служат концентрированными источниками энергии; их вводят в комбикорма в небольших (обычно 2…5%) количествах, но их ввод существенно повышает обменную энергию комбикорма. Ценным белковым продуктом считают кормовые дрожжи, выращенные на различных продуктах - мелассе, отрубях, метиловом спирте, метане. Кормовые дрожжи содержат очень много белка, а также большой набор различных витаминов.

Минеральные корма - мел, известняк, фосфаты, поваренная соль и т. д.- необходимы для балансирования комбикормов минеральными веществами.

В составе комбикормов используют различные продукты, содержащие биологически активные вещества: витамины, микроэлементы, антибиотики и т. д. Введение в небольших количествах этих веществ повышает усвояемость питательных веществ, сохраняет здоровье животных. На комбикормовых заводах вырабатывают: комбикорма полнорационные, комбикорма-концентраты, белково-витаминные добавки (БВД), кормовые смеси, премиксы, карбамидный концентрат, заменители цельного молока (ЗЦМ), а также отдельные компоненты, подвергнутые различным видам обработки для повышения их кормовой ценности. Основным видом продукции являются полнорационные комбикорма и комбикорма-концентраты, которые вырабатывают для всех видов животных в рассыпном или гранулированном виде. Полнорационные комбикорма полностью удовлетворяют потребность животных в питательных и минеральных веществах, витаминах и др. Комбикорма-концентраты получают с повышенным содержанием белка, минеральных веществ, витаминов и др. Обычно их используют вместе с грубыми и сочными кормами (сеном, силосом и т. д.). Кормовые смеси изготовляют в основном для крупного рогатого скота, чаще всего на основе побочных продуктов крупяного производства (лузгу, мучки и т.д.). При изготовлении смесей в эти продукты добавляют мелассу, карбамид, мел, соль и другие добавки. В этих продуктах не содержится всего набора питательных веществ, но их можно использовать, в качестве кормового средства. Белково-витаминные добавки - смесь белковых, минеральных, биологически активных веществ. Они не предназначены для непосредственного скармливания животным, их применяют на межхозяйственных предприятиях для производства комбикорма на основе зерна, грубых кормов и др. Поставка БВД на предприятия, расположенных при животноводческих хозяйствах, сокращает встречные перевозки зерна и готового комбикорма, погрузочно-разгрузочные работы, экономит транспортные средства. Премиксы представляют собой высокодисперсную однородную смесь различных биологически активных веществ и микродобавок с наполнителем. Премиксы служат для обогащения комбикормов и БВД, в которые их вводят в количестве соответственно 0,5…1 и 4…6%. Предприятия выпускают несколько видов премиксов с разным составом биологически активных веществ. Премиксы вырабатывают на специализированных предприятиях, откуда они направляются на комбикормовые заводы. Разновидностью премиксов можно считать обогатительные смеси, которые изготовляют непосредственно на комбикормовых заводах на специализированных линиях. Они обычно уступают специализированным премиксам по набору биологически активных веществ. Карбамидный концентрат представляет собой специальный вид добавок, используемый для взрослых жвачных животных, который вырабатывается на основе синтетического карбамида, зерна и бентонитов. Карбамидный концентрат служит в качестве дополнительного источника белка,хотя сам белком не является. Заменитель цельного молока (ЗЦМ)- это продукт, предназначенный для выпойки телят, поросят и ягнят. ЗЦМ изготовляют на основе сухого обезжиренного молока, крахмала, животных жиров, премиксов и др. Перед использованием ЗЦМ растворяют в теплой воде. Рациональное кормление сельскохозяйственных животных, птиц и рыб во многом определяет их рост, развитие и продуктивность. Каждое кормовое средство имеет и достоинства, и недостатки. Продуктов, в которых были бы все необходимые для организма животных питательные вещества и в нужном соотношении, практически нет. Поэтому кормление отдельными продуктами непродуктивно и требует излишнего расхода кормов. По сравнению с индивидуальными кормами комбикорма имеют ряд крупных преимуществ: снижается расход кормов на единицу продукции; в составе комбикорма можно использовать продукты, которые отдельно не применяют для кормления вследствие плохого вкуса, запаха, структуры и т. д.; ценность комбикорма повышается посредством введения в него небольшого количества биологически активных веществ- витаминов, солей микроэлементов, антибиотиков и т. д. ; комбикормам можно придать форму, удобную для скармливания, механизации процесса раздачи корма и т. д.

Итак, комбикормом может быть названа смесь измельченных до необходимой крупности кормовых продуктов, составленная обоснованным рецептам и правильно сбалансированная по содержанию питательных, минеральных веществ, витаминов и т. п.

3. СОСТАВ ПЫЛИ

В различных отраслях промышленности (например, в промышленности строительных материалов, химической и горнорудной) под пылью понимают вид аэрозоля, т. е. дисперсную систему, состоящую из мелких твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде. В зерноперерабатывающей промышленности к производственной пыли относят мелкие и легкие органические и неорганические твердые частицы, которые выделились в производственное помещение из зерновой массы при перемещении, обработке и переработки зерна, а также различных сыпучих компонентов комбикормов. Причем к пыли относят не только частицы, взвешенные в воздухе (аэрозоль), но и частицы, осевшие на поверхности оборудования и строительных конструкций здания (аэрогель). Особенно большое количество пыли образуется при переработки зерна в машинах ударного действия, например, в обоечных и вымольных машинах, в молотковых дробилках и вальцовых станках. В этих машинах иногда могут возникать повышенные взрывоопасные концентрации пыли, которые устраняют аспирированием оборудования. Пыль, проникая через неплотности корпусов оборудования в воздух помещения, повышает его запыленность, ухудшает условия работы человека, снижает производительность труда, повышает трение и износ в машинах, способствует возникновению пожаров, пылевых взрывов и т. п. Пыль, находящаяся в двух состояниях: в аэрозольном (взвешенном) и в аэрогельном (осевшем), может переходить из одного состояния в другое. Из первого состояния во второе пыль переходит под действием сил тяжести, а также электрических или центробежных сил. Из второго состояния в первое пыль переходит под действием возмущающих сил, вызванных вибрацией, ударами или потоками воздуха. Состав пыли зависит от ее происхождения. Промышленная пыль состоит из тех же продуктов и веществ, которые перерабатывают на данном предприятии. Зерновая пыль состоит из двух частей: минеральной и органической. На элеваторах пыль содержит до 50% минеральных частиц. В зерноочистительных отделениях мукомольных заводов и крупозаводов преобладает органическая пыль (до 80…95%). В размольных и выбойных отделениях мукомольных заводов вся пыль мучная, органического происхождения. На предприятиях по хранению и переработки зерна пыль по ценности может быть негодная (черная) зольностью более 6,5% (подлежит уничтожению); кормовая (серая) зольностью 2…6,5% (может идти на корм скоту и птице); пищевая мучная (белая) зольностью меньше 2% (используется как пищевой продукт при выработке муки второго сорта). Размеры частиц колеблются в широких пределах - от долей микрометра до 250 мкм. В зависимости от размеров частиц пыль условно разделяют на крупную (50…250мкм), среднюю (10…50мкм) и мелкую (меньше 10мкм). На элеваторах и складах для зерна преобладает крупная пыль, в зерноочистительных отделениях мукомольных заводов и крупозаводах - средняя пыль, в размольных и выбойных отделениях мукомольных заводов - мелкая пыль (70-80% с размером частиц меньше 3мкм), в шелушильных отделениях крупозаводов и на комбикормовых заводах - также мелкая пыль. Вредность пыли зависит от ее размеров и химического состава. Крупная пыль менее опасна, чем мелкая, так как она задерживается при дыхании на слизистых оболочках носа. Мелкая пыль с размером частиц 5…10мкм - самая опасная для здоровья человека. Химический состав пыли в большей степени определяет ее вредность, которую оценивают по содержанию диоксида кремния (кремнезема). Установлено, что для сохранения здоровья людей содержание пыли в воздухе производственных помещений не должно превышать пределов, установленных ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы». Чистота воздуха в рабочих помещениях должна поддерживаться по запыленности на уровне, не превышающем предельно допустимых концентраций (ПДК): 4мг/м³ зерновой пыли и 6мг/м³ мучной. В местах постоянного проживания людей запыленность воздуха не должна превышать 0,5мг/м³ независимо от вида пыли. Допустимая концентрация пыли при выбросе воздуха в атмосферу после очитки в аспирационных и пневмотранспортных установках определяется расчетом рассеивания воздуха. Одна из основных задач, решаемых с помощью вентиляционных и аспирационных установок, - обеспечение чистоты воздуха по запыленности, не превышающей эти пределы. Чистоту воздуха в рабочих помещениях (по запыленности) можно обеспечить аспирационными установками посредством эффективной аспирации всего оборудования, в котором образуется пыль. Чистоту воздуха, выбрасываемого в атмосферу, можно обеспечить в том числе применением высокоэффективных пылеуловителей (желательно фильтров).

4 ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АСПИРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ

4.1 Выявление оборудования, подлежащего аспирации

Таблица 4.1 Аспирируемое оборудование комбикормового цеха

Из чертежей общих видов цехов по заданной технологической схеме выявляют все оборудование, подлежащее аспирации.

Итого общий расход воздуха по цеху 1460 м/ч

На комбикормовых заводах аспирируют все одноименное оборудование, применяемое на мукомольных заводах и крупозаводах, и специальное оборудование: дозаторы, измельчители, смесители, прессы-грануляторы, цепные конвейеры и шелушильные машины.

4.2 Расчет кратности воздухообмена и обоснование выбора типов проектируемых сетей

Типы проектируемых сетей выбирают следующим образом.

Вначале по формуле рассчитывают, какой будет кратность воздухообмена в цехе, если спроектировать один тип аспирационных сетей с выбросом очищенного воздуха в атмосферу.

I=Q_общ/V_n,

где Q _общ - общий расход воздуха, мі/ч; принимают его из таблицы 4.1;

V_n-внутренний объем всех рабочих помещений цеха, мі; подсчитывают его по габаритным внутренним размерам здания из чертежей общего вида цеха.

Обычно V_n=abУh, где a-длина, b-ширина, h-высота этажей рабочих помещений цеха.

а=18м, b=18м, h=4,5 м

V_n=1458 м, то

Кратность воздухообмена при расчете получилась меньше 1, то приточная система не предусматривается.

4.3 Компоновка аспирационных сетей

Чтобы спроектированные установки имели высокие технико-экономические показатели и эксплуатационную надежность при объединении оборудования в сети, соблюдают следующие принципы компоновки:

· Технологический, состоящий в том, что в одну сеть объединяют такое оборудование, в котором пыль одинакова или близка по качеству;

· Одновременности работы, состоящий в том, что в одну сеть объединяют оборудование, работающее в одно и то же время;

· Пространственный, состоящий в том, что в одну сеть объединяют близко расположенное оборудование; кроме того, целесообразнее объединять оборудование вертикальными воздуховодами, а не горизонтальными, что делает сети более экономичными и эксплуатационно-надежными;

· Температурный, состоящий в том, что в одну сет нельзя объединять оборудование, имеющее разную температуру воздуха, так как при смешивании теплого и холодного воздуха возможны конденсация водяных паров и налипании пыли на стенки воздуховода;

· Эксплуатационной надежности, состоящий в том, что машины с регулируемым режимом воздушного потока, а также с собственным вентилятором проектируют в самостоятельные местные установки; число точек отсоса в одной сети принимают не более десяти.

4.4 Расчет, подбор пылеуловителей и определение их сопротивления

Циклоны к сетям подбирают следующим образом. По найденному расходу воздуха в пылеуловителе подбирают ближайший, меньший по размерам циклон. Определив площадь входного отверстия, рассчитывают скорость входа воздуха в циклон. Выбираем 4 циклона УЦ-38-400.Входная скорость 12 м/с. Сопротивление циклона

где коэффициент сопротивления циклона

для циклонов типа УЦ.

4.5 Предварительный подбор вентилятора к сети

Предварительный вентилятор к сети подбирают по расходу воздуха и ориентировочному давлению вентилятора.

Расход воздуха в сети, перемещаемого вентилятором Q_в, определяют с учетом полезного расхода Q_п.сети и подсосов воздуха в сети, т.е.

Q_в= Q_п.сети + Q_подс,

Где Q_п.сети = Q_м - полезный расход воздуха с сети, м/ч;

Q_ПОДС - подсосы воздуха в сети; зависят от типа сети и подобранного пылеуловителя.

В общем случае

Q_подс=Q₁ + Q₂ + Q₃,

Где Q₁-подсос воздуха в воздуховодах, м/ч; принимают его ориентировочно равным 5% полезного расхода Q_п.сети;

Q₂- подсос во всасывающих фильтра, мі/ч; принимают его равным 5 % в фильтрах РЦИЭ;

Q₃- подсос воздуха через клапаны воздуховодов, которые отключают аспирацию, мі/ч; принимают его равным 5 % от полезного расхода Q_п.сети.

Q_п.сети=1460 м/ч,

Q₁= 1460 * 0.05 = 73 м/ч,

Q₂= 150 мі/ч,

Q₃ = 1460 * 0.05 = 73 м/ч,

Q_подс= 296 мі/ч,

Q_в= 1460 + 296 = 1756 м/ч.

Ориентировочно давление вентилятора, равное ориентировочному сопротивлению сети, принимают равным 1800…2000 Па при фильтрах типа РЦИЭ ( РЦИ). Принимаем 2000 Па [7].

По найденному расходу воздуха Q_в = Q_п.сети (мі/ч ) и ориентировочному давлению вентилятора по аэродинамическим характеристикам предварительно подбираем вентилятор с максимальным КПД.

Принимаем вентилятор В.Ц5 - 35-4.01, n = 2930 об/мин, кпд = 0.75.

4.6 Расстановка пылеуловителей и вентиляторов

Зная размеры выбранных пылеуловителей и вентиляторов, определяют место их установки по чертежам общего вида цеха, руководствуясь следующими положениями:

· Вентиляторы и пылеуловители устанавливают на свободные места - желательно с соблюдением симметрии относительно остального оборудования;

· Вентилятор и пылеуловитель монтируют по возможности ближе один к другому;

· Для удобства обслуживания вентиляторов с приводом и фильтров при расстановке оставляют нормальные проходы (генеральный проход с одной стороны 1…1.2 м; остальные проходы с двух сторон по 0.8 м и со стороны входа воздуха не менее 0.5 м);

· При установке вентилятора и пылеуловителя стремятся упростить трассу воздуховодов, например учитывают, что воздух из вентилятора можно выводить вверх, вниз, вправо и влево. Место установки вентилятора выбирают с учетом удобства обслуживания и упрощения трассы воздуховодов. Вентилятор с электродвигателем монтируют в рабочих помещениях на полу ближе к аспирируемым машинам с наибольшим сопротивлением и ближе к фильтру;

· При установке пылеуловителей предусматривают возможность вывода пыли через самотечные трубы в сборные бункеры, винтовые конвейеры, нории, скребковые конвейеры или пневмотранспорт для передачи в цех отходов;

· Следует избегать установки пылеуловителей и вентиляторов против окон, так как это затемняет цех; лучше их размещать в простенках или в середине помещения.

После выбора места установки вычерчивают вентиляторы и пылеуловители на чертежах общего вида цеха в масштабе 1 : 50 на разрезах и плане.

4.7 Проектирование трассы воздуховодов

4.8 Расчет аспирационной установки

Общее сопротивление сети по главной магистрали, как показал расчет, составляет 3357 Па.

р_В= 2410 Па, Q_в= 1557 м/ч.

Вентилятор подбираем по аэродинамической характеристике марки

В.Ц5 - 35-4.01

N= 2930об/мин, кпд= 0,75 .

Мощность для привода вентилятора определяем по формуле

Где Q_в- объемный расход воздуха, м/ч;

р_В- действительное давление вентилятора, Па;

з_В- кпд вентилятора.

кВТ

А потребную мощность электродвигателя

Где k₃- коэффициент запаса, принимаем k₃= 1.1

.

Из приложения 11 [7] для вентилятора В.Ц5 - 45-4.25.01 находим электродвигатель

АИР100S2 мощностью 4 кВт.

4.9 Проектирование монтажных схем аспирационных сетей

В данном курсовом проекте была спроектирована аспирационная установка №10 на основе проекта расположения оборудования в производственных помещениях комбикормового цеха Стерлибашевского комбикормового завода в с. Стерлибашево с известным технологическим процессом, в масштабе 1:50. Спроектированная аспирационная сеть удовлетворяет современным требованиям: высокоэффективна, взрывобезопасна, экономична, эксплуатационно надежна, экологически и технологически эффективна и соответствует правилам техники безопасности и охраны труда. Проектируемая аспирационная сеть также удовлетворяет требованиям санитарно-гигиенической эффективности. Технический проект вентиляционной установки соответствует требованиям санитарных, строительных и других норм и содержит расчетные данные в соответствии с Указаниями ОАО «ЦНИИпромзернопроект». Окончательный расчет позволил принять к аспирационной сети вентилятор марки В.Ц5-35-4.01, как наиболее экономичный, с максимальным кпд и наименьшими потерями энергии на передачу. Область практического приложения проектирования аспирационных установок - это вновь строящиеся и реконструируемые предприятия по хранению и переработки зерна: элеваторы, зерносклады, сушильно-очистительные башни (СОБ), мукомольные, крупяные, семяочистительные и комбикормовые заводы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Алешковская В.В., Краюшкин Б.А., Коломенский С.В. Системы пневмотранспорта и аспирации мукомольных заводов. - М.:Колос,1992. - 175 с.

2. Бутковский В.А., Мерко А.И., Мельников Е.М. Технологии зерноперерабатывающих производств. - М.: Интеграф сервис, 1999. - 472 с.

3. Веселов С.А., Веденьев В.Ф. Вентиляционные и аспирационные установки предприятий хлебопродуктов. - М.: КолосС, 2004. - 240 с.

4. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. - М.: Колос, 2000. - 424 с.

5. Кожарова Л.С. Основы комбикормового производства. - М.: Пищепромиздат, 2004. - 264 с.

6. Теплов А.Ф., Галкина А.В. Охрана труда на предприятиях по хранению и переработки зерна. - М.: Агропромиздат, 1989. - 384 с.

7. Указания ОАО «ЦНИИпромзернопроект».

8. Чеботарев О.Н., Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Технология муки, крупы и комбикормов. - М.: ИКЦ «МаРТ»,2004. - 688 с.