close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

8569.Сооружения и оборудование для хранения продукции растениеводства и животноводства электронное учебное пособие.

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
В. А. МИЛЮТКИН, С. А. ТОЛПЕКИН,
М. А. КАНАЕВ
СООРУЖЕНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ
РАСТЕНИЕВОДСТВА И ЖИВОТНОВОДСТВА
Электронное учебное пособие
Кинель 2016
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 378:681.14 (075)
ББК 74.58:004я7
М21
Рецензенты:
д-р с.-х. наук, проф. кафедры «Переработка сельскохозяйственной продукции
ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»
В. А. Варламов;
д-р техн. наук, проф. кафедры «Механизация технологических процессов в АПК»
ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»
М. М. Константинов
Милюткин, В. А.
М21 Сооружения и оборудование для хранения продукции растениеводства
и животноводства : электронное учебное пособие / В. А. Милюткин, С. А. Толпекин,
М. А. Канаев. – Кинель : РИЦ СГСХА, 2016.
ISBN 978-5-88575-407-1
Гос. рег. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» 0321600790
В данном электронном учебном пособии рассматриваются основные принципы
хранения сельскохозяйственной продукции, конструкции сооружений и оборудования для
обеспечения сохранности продукции животноводства и растениеводства.
Предназначено для обучающихся по направлению подготовки 110900 «Технология
производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
© Милюткин В. А., Толпекин С. А., Канаев М. А., 2016
© ФГБОУ ВО Самарская ГСХА, 2016
Учебное мультимедийное электронное издание
Милюткин Владимир Александрович
Сергей Александрович Толпекин
Канаев Михаил Анатольевич
Компьютерная верстка Панкратова О. Ю.
Подп. к использованию 28.04.2016
Объем 35 Мб
Редакционно-издательский центр ФГБОУ ВО Самарской ГСХА
446442, Самарская область, г. Кинель, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2
Т ел.: (84663) 46-2-47
Факс 46-6-70
E-mail: [email protected]
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРЕДИСЛОВИЕ
Сельское хозяйство производит основные пищевые продукты (зерно,
мясо и молоко), количество и качество которых во многом определяют «качество жизни» населения.
В понятие «Хранение» входит широкий перечень мероприятий по
обеспечению сохранности продукции, включающих в себя наличие специальных сооружений (хранилищ), разнообразного оборудования, контрольных
приборов и устройств, средств автоматизации и т п. Всё это призвано обеспечивать соответствующие технологические режимы при проведении операций по хранению сельскохозяйственной продукции.
Цель издания – помочь студентам в изучении основных технологических процессов производства при хранении сельскохозяйственной продукции; предъявляемых требований к сырью и готовой продукции; классификации, устройства, особенностей эксплуатации технологического оборудования.
Электронное учебное пособие содержит пять разделов:
1) «Сооружения и оборудование для хранения зерна»;
2) «Технологический транспорт на предприятиях для хранения продукции»;
3) «Сооружения и оборудование для хранения картофеля и овощей»;
4) «Холодильное оборудование и холодильники»;
5) «Оборудование для хранения молока».
Процесс изучения данного электронного учебного пособия направлен
на формирование следующих профессиональных компетенций:
– готовности оценивать качество сельскохозяйственной продукции с учетом биохимических показателей и определять способ её хранения и перер аботки;
– готовности реализовывать технологии хранения и переработки продукции
растениеводства и животноводства;
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– готовности эксплуатировать технологическое оборудование для переработки сельскохозяйственного сырья с учетом различных процессов и аппаратов;
– готовности использовать механические и автоматические устройства при
производстве и переработке продукции растениеводства и животноводства;
– готовности к анализу и критическому осмыслению отечественной и зарубежной научно-технической информации в области производства и переработки сельскохозяйственной продукции.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВВЕДЕНИЕ
Постоянное, круглогодовое обеспечение населения высококачественной сельскохозяйственной продукцией, а перерабатывающую промышленность – хорошим сырьем – важнейшая народнохозяйственная задача.
Эффективное решение данной задачи возможно при хорошо налаженной системе ее длительного хранения в свежем виде, а так же при консервировании.
В связи с чем отрасль хранения сельскохозяйственной продукции
должна решать следующие задачи:
1) сохранение продукции без потерь в массе или с минимальными потерями;
2) сохранение продукции без ухудшения качества;
3) сокращение затрат труда и средств на единицу массы продукции при
наилучшем сохранении его количества и качества.
В системе хранения должны разрабатываться, совершенствоваться и
широко использоваться ресурсо- и энергосберегающие технологии и современное технологическое оборудование, улучшаться санитарно-гигиенические условия производства, техники безопасности, последовательно сокр ащаться применение ручного и тяжелого физического труда, особенно в погрузочно-разгрузочных, складских и других вспомогательных работах, а
также использоваться новые конструктивные материалы. Высокоактуально
внедрение новых технологий: лазерных, биологических, мембранных, нанотехнологий и других, позволяющих значительно повысить производительность труда и снизить энергоемкость процессов.
Все эти задачи в равной мере относятся к пищевой, муколольноэлеваторной, хлебопекарной, кондитерской, консервной, мясо-молочной и
другим перерабатывающим отраслям промышленности. В частности, эти отрасли должны осуществлять техническое перевооружение предприятий на
основе оснащения поточными линиями и оборудованием, обеспечивающим
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
комплексную переработку продукции и сырья. Должен быть увеличен выпуск продукции в расфасованном виде. Более высокими темпами следует
осуществлять механизацию трудоемких процессов путем разработки новых
видов технологического оборудования, расширения бестарных, контейнерных, пакетированных и других грузов.
В мировом хозяйстве все еще велики количественные потери продуктов при хранении. По данным международного института холода, ежегодно
теряется 20-30% всех производимых в мире продуктов питания, что составляет около 1 млрд. т. Только соблюдение научно-обоснованных режимов послеуборочной обработки и хранения сельскохозяйственной продукции, современные конструкции хранилищ и оборудования, организация тщательного контроля, а также бережное обращение с продукцией позволит предотвр атить ее потери при хранении.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. СООРУЖЕНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
ЗЕРНА
1.1. Основные особенности хранения зерна
Сельское хозяйство производит основные пищевые продукты (зерно,
мясо и молоко), количество и качество которых во многом определяют «качество жизни» населения. Упрощенная блок-схема движения сельскохозяйственной продукции (рис. 1) определяет место комплекса операций «Хранение», как узловое между непосредственно производством продукции, ее переработкой и реализацией.
Рис. 1. Блок-схема движения сельскохозяйственной продукции
По видам продукции все хранилища можно разделить на три группы
(рис. 2): зернохранилища, овощехранилища и холодильники.
Рис. 2. Виды хранилищ
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Назначение и классификация зернохранилищ
Сложившаяся в нашей стране система хранения и передачи зерна от
производителей к потребителям условно разделена на три звена (рис. 3).
Рис. 3. Классификация зернохранилищ
К зернохранилищам первого звена относятся хлебоприёмные предприятия, которые принимают зерно от агропроизводителей, проводят его
первичную обработку (очистку, сушку) и хранят определённое время до передачи во второе звено.
Второе звено составляют базисные, перевалочные и фондовые зернохранилища.
Базисные зернохранилища предназначены для хранения оперативных
запасов зерна, необходимых для текущего потребления. Основные операции,
выполняемые базисными хранилищами: приёмка зерна, поступающего от
предприятий первого звена автомобильным, железнодорожным или водным
транспортом, очистка и сушка его, долговременное хранение, отгрузка потребителям. Характерная особенность базисных зернохранилищ – большая
вместимость и высокая производительность оборудования.
Перевалочные зернохранилища выполняют задачи перегрузки зерна
с одних видов транспорта на другие (например, с водного на железнодоро жный), в связи с чем, имеют развитую приемно-отпускную систему.
Фондовые зернохранилища предназначены для хранения государственных запасов зерна. Они приспособлены для выполнения задач особо
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
длительного хранения. Для них характерно повышенное внимание к качеству
зерна, его очистке и сушке.
К зернохранилищам третьего звена относятся производственные и портовые элеваторы, а также реализационные базы.
Производственные зернохранилища снабжают зерном перерабатывающие предприятия (мукомольные, крупяные, комбикормовые, маслобойные и т. п.) Специфика работы производственных элеваторов заключается в
подготовке зерна, как сырья, в соответствии с требованиями конкретных технологий.
Портовые зернохранилища подготавливают партии зерна на экспорт
и отгружают его в морские суда, а также принимают зерно по импорту. Они
имеют высокопроизводительные погрузочно-разгрузочные устройства.
Реализационные базы снабжают зерном торговую сеть и предприятия
пищевой промышленности.
Вообще говоря, деление зернохранилищ на три звена довольно условно. Например, хлебоприемные предприятия могут снабжать мукомольные заводы, а производственное хранилище, во время уборочной, принимать зерно
от хозяйств и т. д.
Способы размещения зерна
В настоящее время приняты два основных способа размещения зерна в
хранилищах: напольное и в ёмкостях (рис. 4).
При напольном хранении зерно размещают насыпью на полу склада
при сравнительно небольшой высоте слоя.
При хранении в ёмкостях, и в частности в силосах, высота слоя зерна
значительно больше. Силосом называют ёмкость, у которой высота стен в 1,5
и более раз больше, чем размеры в плане.
Для временного хранения, в период массового поступления зерна, часто используют асфальтированные площадки, располагая на них бунты,
укрытые сверху брезентом (рис. 5а) или навесом (рис. 5б).
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 4. Способы размещения зерна
Рис. 5. Размещение зерна на площадках и в зерноскладах
Зернохранилища, предназначенные для длительного хранения зерна,
бывают двух типов: склады и элеваторы.
Немеханизированные склады (рис. 5в) не имеют стационарных
средств механизации операций загрузки и выгрузки зерна. Это выполняется с
помощью передвижных напольных механизмов, также как на площадках и
под навесами.
Механизированные склады (рис. 5г) снабжены верхним (загрузочным) и нижним (выгрузным) конвейерами. По конструкции пола механизированные склады могут быть с горизонтальными или наклонными полами.
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В складах с наклонными полами (рис. 5д) всё зерно при разгрузке самотёком
поступает на нижний конвейер. В складах с горизонтальными полами лишь
45-50% зерна самотёком поступает через выпускные воронки на нижний
конвейер. Оставшееся зерно подаётся к выгрузным воронкам передвижными
механизмами. Для приёмки зерна с транспорта, подготовки его к хранению и
отгрузки в системе механизированных складов применяют башенные комплексы, которые представляют собой специализированные здания с соответствующим оборудованием.
Элеваторы являются наиболее современным типом зернохранилищ.
Они обеспечивают наилучшую сохранность зерна, высокий уровень механизации и большую пропускную способность. За редким исключением, зерно
на элеваторах хранится в силосах, объединённых в «батарею силосов»
(рис. 6). Над силосами располагается верхняя галерея, где размещается загрузочный конвейер, под силосами находится нижняя галерея с выгрузным ко нвейером. Всё это называют силосным корпусом. Большая часть оборудования
на элеваторах размещается в рабочем здании, башне.
Рис. 6. Классификация элеваторов
Расположение силосных корпусов по отношению к башне может быть
однокрылое (рис. 6а) и двукрылое (рис. 6б). В зависимости от назначения
элеватор может иметь двухбашенную компановку (рис. 6в) или с одной сто11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
роны башни может располагаться силосный корпус, а с другой – многоэтажное хранилище с напольным размещением определенного количества зерна
(рис. 6г).
Производственный элеватор может блокироваться с мукомольным заводом, комбикормовым цехом и т. п (рис. 7а). Некоторые элеваторы имеют
безбашенную конструкцию (рис. 7б).
Рис. 7. Виды элеваторов
В современную практику строительства зернохранилищ широко внедряются крупноразмерные металлические силосы, которые положительно зарекомендовали себя при хранении сухого и очищенного зерна (рис. 7в).
Требования, предъявляемые к зернохранилищам
Особенности зерновой массы, как объекта хранения, обуславливают
требования, предъявляемые к зернохранилищам.
Вместимость зернохранилищ должна быть достаточной, чтобы в нормальных условиях в них можно было разместить всё закупаемое у сельхозпроизводителей зерно, а также переходящие остатки от урожая предшествующих лет и государственные ресурсы.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Хранилища должны изолировать зерновую массу от грунтовых вод и
атмосферных осадков, а также от влажного и тёплого воздуха. К стенам и полам зернохранилищ предъявляют два основных требования: малая теплопроводность и хорошая гигроскопичность внутренней поверхности (конечно при
достаточной прочности). При высокой теплопроводности стены невозможно
уберечь зерно от внешних колебаний температуры воздуха. При резком снижении температуры воздуха на внутренней поверхности стен хранилища
возможна конденсация водяных паров. Поэтому хорошая гигроскопичность
внутренней поверхности стен защищает зерно от этого конденсата, который
поглощается стенами, а не зерном.
При хранении зерно должно быть защищено от вредителей хлебных
запасов. Хранилище должно быть без щелей, пустот и т. п. Для проведения
работ по обеззараживанию зерна необходимо предусмотреть возможность
газации зерна и хранилища, стены которого должны быть газонепроницаемы.
Как сооружения, зернохранилища должны быть надёжны в строительном отношении, они должны выдерживать без опасных деформаций давление зерновой массы на стены и днища, противодействовать ветровому напору, быть долговечными, пожаро- и взрывобезопастными.
В связи со значительным выделением пыли в процессе обработки зерна
хранилища должны быть безопасными для обслуживающего персонала и
располагать достаточным количеством аспирационных установок.
В зернохранилищах, и в особенности в хранилищах большой вместимости и пропускной способности, все технологические операции должны
быть максимально механизированы, а при возможности и автоматизированы.
Для доведения зерна до стойкого при хранении состояния хранилища должны быть оснащены зерноочистительным оборудованием. Для весового ко нтроля потоков зерна устанавливают весы. Для обеспечения требуемых режимов хранения зернохранилища снабжаются системами вентиляции, сушки и
охлаждения зерна.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Внутризаводская транспортная система предприятий для хранения зерна должна соответствовать требованиям техпроцесса, быть достаточно развитой и максимально производительной. В этих целях широко применяются
машины и установки непрерывного транспорта: конвейеры различного типа,
нории, пневмоустановки, разгрузители и т. п.
В зависимости от функций, возложенных на зернохранилище, оно
должно иметь устройства для приёмки и отпуска зерна с автомобильного,
железнодорожного и водного транспорта.
В состав предприятия должна входить служба по контролю техпроцесса.
Контрольные вопросы
1. Поясните схему, отображающую отечественную систему хранения и передачи зерна
от производителя к потребителю.
2. Какие хранилища составляют второе звено отечественной системы хранения зерна?
Каковы их особенности?
3. Какие хранилища входят в состав третьего звена системы зернохранения? Приведите
их характеристики.
4. Каковы способы размещения зерна при хранении?
5. Как организуется временное хранение зерна?
6. Какие склады используют для длительного хранения зерна?
7. Каково назначение и принцип устройства элеватора?
8. Каковы варианты компоновки рабочего здания элеватора с силосными корпусами?
9. Каковы основные требования, предъявляемые к сооружениям зернохранилищ?
1.2. Элеваторы
Основные сооружения типового элеватора
Типовой элеватор (рис. 8) имеет основной производственный комплекс: рабочее здание 1, силосный корпус 2, приёмные и отпускные устройства для различных видов транспорта 3. Некоторые виды элеваторов (производственные элеваторы) дополнительно блокируются с зерноперерабатывающими предприятиями (мукомольными, комбикормовыми и т. п.).
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 8. Сооружения типового элеватора
В рабочем здании 1 размещается основное технологическое оборудование. Это мощное многоэтажное здание высотой до 80 м является основным
в комплексе элеватора, вокруг которого группируют и с которым связывают
все остальные производственные здания. Кроме силосного корпуса это могут
быть цех отходов, отдельно стоящая сушилка, склад напольного хранения и
т. п.
Силосный корпус – это собственно зернохранилище, которое состоит
из определённого количества (батарей) силосов. Над силосами располагается
верхняя галерея, с надсилосным конвейером (загрузочным), а под силосами
нижняя галерея с отгрузочным транспортёром.
Приёмные и отпускные устройства – это сооружения и оборудование
для разгрузки зерна с железнодорожного, автомобильного и водного транспорта и погрузки на него.
Надо сказать, что основной производственный комплекс – это габаритное сооружение. Например, площадка, которую он занимает на портовых
элеваторах, составляет 200×50 м.
Кроме основного, в состав элеватора входят здания вспомогательных
производств: ремонтные мастерские, пожарное депо, лаборатория и т. п.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
К непроизводственным помещениям относятся: столовая, административное здание, бытовые помещения.
Расстановка оборудования в производственном комплексе
Расстановка оборудования в рабочем здании (рис. 9) осуществляется по
вертикальной технологической цепочке, т. е. когда продукт поднимается
(с помощью норий, как правило) на верхний этаж здания, а затем самотёком
спускается с этажа на этаж, где размещается технологическое оборудование.
Подъём и спуск (каскад), в зависимости от конкретных технологических задач может повторяться многократно.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 9. Расстановка оборудования в рабочем здании элеватора:
1, 2, 3, 4, 5 – нории; 6 – оперативный бункер; 7 – автоматические весы;
8 – силосы
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Так, например, в режиме хлебоприёмки, на первом каскаде производится забор зерна с транспорта, подъём норией 1, взвешивание и первичное
формирование партий (если зерно принимается прямо от комбайнов, то оно
ещё предварительно пропускается через ворохоочиститель). Затем сухое зерно на втором каскаде снова поднимается на верх норией 2, установленной
параллельно первой, проходит зерноочистительные машины и взвешивается.
На третьем каскаде производится операция сушки зерна повышенной
влажности, на четвёртом – перемещение зерна в силосы для хранения.
Пятый подъём (нория 5) происходит при отпуске зерна в транспортные средства.
Транспортная система элеваторов спроектирована так, что возможны
различные технологические комбинации. Например, при формировании
крупных партий зерна его транспортируют в накопительные силосы, и уже
оттуда забирают на обработку. Влажное зерно вначале сушат, а затем очищают и т. п.
Элеватор является производством с достаточно разветвлённой и сложной технологической схемой. Технологический транспорт элеваторов – машины и установки непрерывного действия. Большинство технологического
оборудования, также непрерывного действия, за редким исключением (так,
например, автоматические весы на элеваторах, как правило, циклического
действия). При переходах от непрерывности к цикличности и обратно используют аккумулирующие ёмкости (оперативные бункеры). При подборе
оборудования придерживаются принципа: Qn≤Qn+1, т. е. производительность
каждой последующей машины (включая и транспортирующие) должна быть
не менее производительности предыдущей.
Силосы
Главная задача силосного корпуса – сохранить зерно без потерь и
ухудшения качества. Емкости для размещения зерна, силосы, в поперечном
сечении могут иметь различную форму и размеры (рис. 10).
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 10. Форма поперечного сечения силосов
Наибольшее распространение получили силосы круглого сечения диаметром от 3 до 12 метров, высотой от 30 до 50 м. Средняя вместимость батареи силосов от 50 до 150 тыс. т. В настоящее время силосы изготавливаются,
как правило, из железобетона, хотя известны и стальные конструкции. На рисунке 16 приведена конструктивная схема цилиндрического силоса.
Рис. 11. Конструктивная схема цилиндрического силоса:
1 – впускное устройство; 2 – цилиндрическая часть силоса; 3 – выпускная воронка;
4 – выпускное отверстие
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Он состоит из впускного устройства 1, цилиндрической части 2 и выпускной воронки 3 с выпускным отверстием 4. Выпускные отверстия и воронки могут иметь различную форму (рис. 11).
Побудители и разгрузители зерна
Как уже упоминалось, заполнение элеваторных силосов ведётся с
верхнего конвейера, обычно с помощью разгрузочной тележки (хотя извес тны и другие способы). Выгрузка зерна из силоса производится на нижний,
как правило, ленточный транспортёр. Здесь имеются некоторые проблемы.
Зерно – сыпучий продукт, находящийся в стеснённых условиях, а в нижней
зоне у выпускной воронки и под приличным давлением (не удивительно при
высоте силоса 50 м). При этом возникают соответствующие силы трения.
При самотечной выгрузке возможно возникновение застойных зон и сводообразование. В то же время на конвейер надо организовать погрузку зерна
стабильным потоком с производительностью, соответствующей производительности транспортера и с горизонтальной составляющей скорости груза в
момент начала контакта, равной скорости ленты (последнее важно для износостойкости ленты). Нельзя допустить перегрузок конвейера, это может вызвать его остановку и завал. Поэтому на практике, для снижения коэффициента трения, внутреннюю поверхность силоса покрывают специальной краской. Кроме того, широко применяются, во-первых, побудители потока –
устройства позволяющие стабилизировать процесс выхода зерна из силоса и,
во-вторых, различного рода разгрузители, обеспечивающие регламентируемую подачу груза на конвейер.
На рисунке 12 приведена схема пневматического побудителя потока.
Сжатый воздух пульсирующим потоком подаётся в жиклёрные отверстия в выпускной воронке силоса и воздействует на пограничный слой зерна,
резко снижая трение между ним и поверхностью силоса (режим псевдоожиженного трения). Это способствует стабилизации потока на выходе. Кроме
пневматических, с той же целью, применяются вибрационные побудители.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 12. Пневматический побудитель выгрузки зерна
Из разгрузителей зерна чаще всего применяются шлюзового типа
(рис. 13).
Рис. 13. Шлюзовый разгрузитель зерна
Зерно отрегулированным потоком «мягко» подаётся на ленту конвейера. Регулируя обороты барабана этого разгрузителя можно изменять производительность выгрузки, согласовывая с производительностью конвейера.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кроме шлюзовых, применяются также шнековые, скребковые и другие типы
разгрузителей.
Активное вентилирование зерна в силосах
Вентилирование зерна в силосах элеваторов осуществляется при помощи технических средств двух типов: с вертикальным (продольным) и горизонтальным (поперечным) продуванием насыпи.
В установках с вертикальным продуванием насыпи (рис. 14), так
называемых напорных установках, воздух подаётся через несложное воздухораспределительное устройство, расположенное внизу силоса, соединяемое
с напорным вентилятором. Воздух, нагнетаемый вентилятором через распр еделительное устройство, проходит через насыпь вдоль силоса в вертикальном направлении и выходит наружу через специальный патрубок в надс илосном помещении.
Рис. 14. Вертикальное продувание насыпи
Установки с вертикальным вентилированием сравнительно просты по
конструкции, но продувка слоя высотой 30-50 м сопряжена с рядом проблем.
Главная – это неравномерность вентилирования зерна по высоте. Верхние
слои зерна хуже охлаждаются и подсушиваются, чем нижние. Более того,
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при продувании сырого зерна может возникнуть перераспределение влаги,
приводящее к увлажнению верхних слоев.
В установках с горизонтальным (поперечным) продуванием насыпи
(рис. 15) по всей высоте силоса располагают подводящие (напорные) трубы
(каналы) и противоположно им – вытяжные (отводящие) каналы. В этих
установках работают два вентилятора: напорный и вытяжной. Таким образом, поток воздуха в насыпи осуществляется поперёк силоса.
Рис. 15. Горизонтальное продувание насыпи
В установках с поперечной продувкой охлаждение и подсушка зерновой насыпи осуществляется равномерно, но конструктивно они более сложны.
Величина удельной подачи воздуха G0 для вентилирования зависит от
вида зерна и его влажности. Так, например, для пшеницы влажностью 18%
необходима продувка воздухом не менее G0=50 м3/ч для одной тонны продукта. Соответственно, общая подача воздуха составит:
G  G0  M ,
где М – масса зерна, т.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Необходимое время вентилирования до установления температуры
зерна, равной температуре окружающего воздуха, определяется по эмпирической формуле
t
2000
.
G0
Запорные и распределительные устройства
Для переключения маршрутов и направления потоков продукта в зернохранилищах и, в частности, на элеваторах используют разнообразные запорные и распределительные устройства. Заслонки, задвижки, распределители, клапаны и т.п. бывают разных форм, конструкций и размеров. Они приводятся в действие и переключаются разными способами (вручную, с помощью приводов, дистанционного управления и т. д.)
Рассмотрим несколько типичных примеров.
На рисунке 16 показана работа системы, состоящей из плоских задвижек (шиберов), а на рисунке 17 – из поворотного клапана. В первом случае
шиберы установлены в продуктопроводе пневмотранспортной системы, а во
втором клапан – в патрубках самотека.
Если эти запорно-распределительные устройства снабдить электромеханическим приводом (рис. 18), то можно осуществить дистанционное или
даже автоматическое управление.
Рис. 16. Шиберное запорно-распределительное устройство
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 17. Запорно-распределительное устройство с поворотным клапаном
Рис. 18. Задвижка с электромеханическим приводом
В данном примере заслонка жестко связана с гайкой винтового механизма. Ходовой винт приводится во вращение реверсивным электромеханическим приводом.
Естественно, с помощью набора рассмотренных выше устройств можно организовать и более сложные распределительные системы (рис. 19).
В некоторых случаях применяются распределительные устройства с
поворотной трубой, поворачиваемой вручную (рис. 20) или с помощью специального привода.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 19. Пример распределительной системы
Рис. 20. Распределительная система с поворотной трубой:
1, 2, 3, 4 – коллекторы
Не исключено и применение других типов распределителей, например
маятниковых, но уже при решении более специфических задач.
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приёмные и отпускные устройства
В общем случае приёмно-отпускные устройства элеваторов должны
обеспечивать разгрузку и погрузку автомобильных, железнодорожных и водных транспортных средств, перевозящих зерно. На рисунке 21 приведена
схема разгрузки и погрузки автомобилей и вагонов на элеваторе.
Рис. 21. Схема погрузочно-разгрузочных устройств:
1 – нория первого подъема; 2 и 3 – приемные бункеры; 4 – автотранспорт; 5 – железнодорожный
вагон; 6 и 7 – отпускные бункеры
Погрузка зерна в автотранспорт 4 и вагоны 5 осуществляется сверху
через отпускные бункеры 6 и 7. Схема транспортирования от силосов для
хранения до отпускных бункеров нами уже рассматривалась выше.
Разгрузка автотранспорта и вагонов ведётся в нижние, приёмные бункеры 2 и 3, с транспортировкой зерна в приёмный носок нории первого подъёма 1. Если необходимо разгружать несаморазгружающийся транспорт (товарные вагоны с боковой дверью или бортовые автомобили, полуприцепы и
прицепы), то используют автомобиле- и вагоноразгрузчики. Принципиально
они, как правило, представляют из себя платформу, на которой закрепляется
автомобиль или вагон. Платформа, с помощью гидропривода, наклоняется в
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
поперечном направлении (для автомобилей с полуприцепами и при разгрузке
через открытый задний борт – в продольном направлении).
Гораздо проще дело обстоит, когда зерно транспортируется специализированными саморазгружающимися вагонами бункерного типа или автосамосвалами.
Разгрузка водного транспорта, как уже упоминалось, может осуществляться пневматическим способом, но применяются и механические системы,
состоящие из набора транспортёров (винтовых, скребковых, норий и т. п.).
На рисунке 22, в качестве примера, представлена схема механического разгрузчика состоящего из движущегося вдоль причала портала с маневренной
стрелой. На стреле подвешены нория и скребковый конвейер.
Рис. 22. Схема механического разгрузчика
Зерно из трюма судна или баржи зачерпывается ковшами нории и
транспортируется вверх к разгрузочному носку, где перегружается на скребковый транспортёр, который перемещает груз в бункер, закреплённый на
портале.
Из бункера зерно поступает на конвейер, транспортирующий его в рабочее
здание элеватора. Углы наклона стрелы и нории могут изменяться, переме29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щая зачерпывающий барабан нории. Механические разгрузчики менее мобильны, чем пневматические, и после их работы требуется трудоёмкая зачистка трюмов. В этом смысле пневмосистемы обладают преимуществами и
в настоящее время применяются всё шире. Иногда для разгрузки водного
транспорта (впрочем, как и для загрузки) используют портальные краны,
оборудованные грейферными ковшами. На рисунке 23 показана работа такого крана.
Рис. 23. Грейферный разгрузчик
В данном примере кран с грузовой тележкой на стреле перемещается
вдоль причала. На грузовой тележке подвешен грейферный ковш. Кран работает в режиме разгрузки судна, но ясно, что его с таким же успехом можно
использовать и для загрузки. Этот способ прост, но имеет и ряд недостатков
(в частности, цикличность работы). Время рабочего цикла Т составляет:
Т  Т з  Т п  Т т  Т р  Т в  Т о , с,
где Т з – время загрузки грейферного ковша, с;
Тп –
Тт
время подъёма, с;
– время передвижения грузовой тележки по стреле, с;
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тр–
Тв
время разгрузки ковша, с;
– время возврата тележки, с;
То –
время опускания ковша в трюм, с.
Отсюда видно, что лишь небольшая часть рабочего цикла Т т идёт на
«полезное» перемещение груза.
Часовая производительность Q (м3/ч) составит:
Q  Vk  n ,
где V k – полезная ёмкость ковша, м3,
n – число рабочих циклов за час работы ( n 
3600
).
Т
Устройства непрерывной загрузки судов и барж обычно состоят из
конвейера и маневренной самотечной трубы, подвешенных на передвижном
портале или на стационарной башне, установленной на причале.
Оборудование для взвешивания зерна
Контроль количества (массы) зерна на элеваторах ведётся с помощью
весового оборудования. Взвешивание применяют: при приёме, обработке и
отгрузке зерна, его инвентаризации и передаче на переработку. Принципиально различают два основных метода взвешивания: дискретное и непрерывное.
Дискретный (периодический) способ применяется, например, при
определении массы зерна, находящегося в автомобилях и железнодорожных
вагонах. Автоматизированный дискретно-повторяющийся процесс взвешивания позволяет определять массу потока зерна. Существуют и устройства
непрерывного контроля массы зерна в потоке, но применяются они реже, в
частности из-за их сравнительно невысокой точности.
Оборудование для дискретного взвешивания. Несмотря на разнообразие типоразмеров и конструктивных особенностей этих весов, в основе их
заложен один общий принцип. На рисунках 24 и 25 показаны устройство и
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
работа таких весовых механизмов. Груз (автомобиль, вагон, бункер с зерном
и т. п.) размещается на платформе весов. Платформа опирается на спаренные
грузоприёмные рычаги OAB (правый) и O1 A1 B1C (левый), которые связаны
между собой уравнительной тягой BB1 .
Рис. 24. Схема весов
Рис. 25. Работа весов
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Отклонение рычагов через шарнир С передаётся тяге OD затем коромыслу EDF и тяге FG, которая передаёт усилие квадрантному механизму
циферблатного указателя. Этот механизм и создаёт, в конечном счёте, уравновешивающую силу S, многократно меньшую, чем сила веса Р, за счет применения многоступенчатого рычажного механизма.
Например, передаточное отношение рычажного механизма на схеме
U
P
определится из уравнений, составленных для грузоприёмных рычагов:
S
P  a  Pc  c
и коромысла
S  (e  f )  Pc  e ,
откуда
U
P с (e  f )
 
e
S a
может быть достаточно большим и поэтому сила S 
P
– соответственно маU
лой, чтобы уравновешивающий механизм циферблатного указателя «справился» с задачей. Остаётся только добавить, что рычажные механизмы для
конкретных конструкций могут быть более развиты, иметь большее количество ступеней и соответственно иметь большие передаточные отношения.
Шарнирные соединения звеньев рычажных механизмов весов имеют
особенность, они конструируются в виде призм (рис. 24). В таких парах минимальны силы трения, что важно для точности измерения веса. Для успокоения колебаний, которые могут возникнуть в механизме весов, применяют
различные демпферы. Уравновешивание производится, как уже упоминалось, механизмом, встроенным в циферблатном указателе или с помощью
гири (рис. 24).
В последнее время всё чаще стали появляться конструкции весов с динамометрическими датчиками. Принципиально они разработаны по двум вариантам:
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) датчики устанавливаются на выходе традиционной рычажной системы
(гибридная система);
б) датчики устанавливаются вместо рычажной системы (полностью электронная система динамометрических датчиков).
Неоспоримым достоинством таких весов является возможность дистанционного контроля и управления с применением современных методов.
В тоже время, довольно сложная система датчиков, усилителей, преобразователей требует постоянного контроля, регулировок и соответствующей квалификации персонала.
Дискретно-повторяющееся (циклическое) взвешивание потока
зерна. Этот способ является основным в техпроцессе элеватора. Чаще всего
он осуществляется автоматическими ковшовыми весами, распложенными
(по вертикали) между двумя аккумулирующими бункерами (рис. 26).
Рис. 26. Автоматические ковшовые весы
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Надвесовой бункер снабжается регулируемым дозатором. На грузовой
платформе весов установлена ёмкость (ковш) с клапаном в днище. Устройство работает следующим образом: при пуске установки подается сигнал на
начало подачи зерна в ковш (включение дозатора), ковш заполняется до подхода к заданной дозе (синяя отметка на циферблатном указателе, рис унок
26), дозатор переключается на режим малой подачи (досыпки) и отключается
при наборе полной дозы (красная отметка). Затем открывается клапан ковша
и зерно ссыпается в подвесовой бункер. Затем весы возвращаются в исходное
положение. Число взвешенных доз регистрируется специальным счётчиком.
Таким образом, удаётся измерить (с достаточной точностью) массу
проходящего по технологическим цепочкам непрерывного потока зерна.
Например, за период времени Т:
M  m  n, кг,
где m – масса отвешиваемой дозы, кг
n – число взвешиваний за время Т.
Система непрерывного взвешивания (конвейерные весы). Автоматические весы непрерывного действия, как правило, встраиваются в конструкцию ленточного конвейера и поэтому называются конвейерными весами (рис. 27, 28).
Рис. 27. Схема конвейерных весов
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 28. Работа конвейерных весов
Одна из роликовых опор конвейера делается подвижной в вертикальном направлении и под ней устанавливают тензометрический (силоизмерительный) датчик, который непрерывно регистрирует величину G (вес ленты с
грузом на участке АВ). На холостой ветви конвейера размещают датчик скорости ленты.
Количество перемещаемого в единицу времени продукта (расход)
определится как
Q  q  V , кг / с,
где Q – массовый расход, кг/с;
q – погонная масса продукта, кг/м;
V – скорость транспортирования, м/с.
С учетом того, что
G = M∙g, кг,
где М – масса продукта и ленты на участке АВ, кг;
g – ускорение свободного падения, м/с2
q
G
, кг/м.
g a
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На непрерывное измерение этой величины и тарируется тензодатчик.
В результате определяется некоторая функция
q = f (t),
где t – время взвешивания.
Датчик скорости (тахометрический датчик) регистрирует величину и
характер изменения скорости транспортирования, т. е. функцию
V = s(t).
Суммарное количество продукта, перемещенного конвейером за время
Т, определится как
T
Q   f (t )  s(t )dt, кг.
0
Интегрирование произведения данных функций производится компьютерным устройством.
Оборудование для сушки зерна на элеваторах
На элеваторах наибольшее распространение получили шахтные зерносушилки непрерывного действия. На рисунке 29 показаны устройство и
принцип действия такой сушилки.
Вертикальная шахта прямоугольного сечения в нижней части имеет
выпускное устройство (различных конструкций). Сырое зерно в шахту поступает сверху из надшахтного бункера равномерным потоком и с регламентированной скоростью (ступенчато или непрерывно) перемещается вниз.
Внутренний объем шахты пронизан системой подводящих и отводящих коробов. По подводящим коробам в шахту подаётся горячий воздух или топо чные газы (агент сушки) от специальных топок, а по отводящим откачивается
«отработка» – вобравший влагу агент сушки. Короба открыты снизу и поэтому из подводящих горячий воздух проходит в массу зерна, «отбирает» влагу
и подсасывается под отводящие короба (сечение А-А). Скорость перемещения зерновой массы определяется настройкой выпускного устройства.
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 29. Устройство шахты зерносушилки
Сушильная установка на элеваторе (рис. 30) включает в себя саму шахту, охладительную колонку и обслуживающие нории.
Сырое зерно норией 1 подаётся в надшахтный бункер (избыток через
«перетёк» возвращается назад). Сухое нагретое зерно норией 2 перемещается
в охладительную колонку. Корпус колонки перфорирован мелкими отверстиями. Вытяжной вентилятор откачивает воздух из корпуса, создавая некоторый вакуум внутри и втягивая наружный воздух через перфорацию. Охлаждённое зерно выгружается из колонки (обычно с помощью шлюзового разгрузителя).
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 30. Работа сушильной установки
На практике часто применяются сушилки с двумя шахтами. Это позволяет осуществить два варианта сушки: 1) при значительной влажности зерна
производить его сушку в два этапа, передавая продукт с одной шахты на другую последовательно и 2) включать шахты параллельно (удваивая производительность) при невысокой влажности зерна. Кроме того, возможен вариант
сушки с рециркуляцией.
Существуют и другие конструкции зерносушилок: барабанные, карусельные, многоярусные и т. п., но они, обычно применяются в других случ аях.
Операция сушки является одной из наиболее энергоёмких в техпроцессе элеваторов. Для генерирования агента сушки (горячего воздуха или то39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
почных газов) в специальных топках сжигается жидкое или газообразное
топливо. Расход топлива определяется как
РМ
Р0
К
, кг
где М – планируемая масса просушенного зерна, т;
Р0 – удельный расход условного топлива, кг/т;
К – коэффициент пересчета условного топлива на натуральное.
Удельный расход и коэффициент пересчета топлива – это опытносправочные параметры, определяемые в каждом конкретном случае.
Кроме того, в сушильных установках на приводы норий, вентиляторов,
выпускных устройств и т. п. расходуется электроэнергия:
Э  Э0  М ,
кВт∙ч,
где Э 0 – удельный расход электроэнергии для конкретной установки, кВт·ч/т.
Естественно, что масса зерна изменяется в процессе сушки и становится существенно меньше. Убыль массы зерна определяется как
М  М 1  М , т,
где М 1 – масса зерна до сушки, т;
М – масса зерна после сушки, т.
Теоретическое значение М определяется по формуле
М  М1 
100  1
,
100   2
где 1 – влажность зерна до сушки, %;
 2 – влажность зерна после сушки, %.
Зерноочистительные машины
Перед отправкой на хранение зерновая масса должна быть очищена от
крупных, мелких и лёгких примесей, семян сорняков и битого зерна. Номенклатура зерноочистительных машин применяемых на элеваторах разнообразна: ворохоочистители, сепараторы, триеры.
По принципу действия их можно разделить на две группы: пневмоситовые и триерные.
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пневмоситовые очищают зерно от крупных мелких и лёгких примесей.
На рисунке 31 представлена схема работы таких машин. Конструктивно они
состоят из корпуса с подводящими и выводящими патрубками, набора сит с
отверстиями различного размера, формы и расположения, пневмосепаратора
и вытяжного вентилятора. Сита приводятся в колебания с помощью специальных вибраторов (чаще всего, инерционного или эксцентрикового типов).
Рис. 31. Пневмоситовый сепаратор
Подлежащее очистке зерно поступает на сита, где происходит отделение крупных и мелких примесей. Очищенное от них зерно проходит по каналу пневмосепаратора, освобождаясь от легких примесей («относов») и выводится из машины.
На этом принципе построено большинство зерноочистительных машин
элеваторов: сепараторы, ворохоочистители, рассевы и т п.
Однако после очистки на этих машинах в зерне остаются примеси,
имеющие одинаковое с зерном поперечное сечение, но отличающееся от него
длиной. Эти примеси делят на короткие (куколь, гречишка, битое зерно и
т. д.) и длинные (овсюг).
Для отбора этих примесей применяют машины с ячеистой вращающейся рабочей поверхностью, называемые триерами. Изготавливаются два о с41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
новных типа триеров: цилиндрические – с расположением ячеек на внутренней поверхности цилиндра и дисковые – с ячейками, расположенными на
торцевых поверхностях чугунных дисков.
На рисунке 32 показан принцип действия таких машин (на примере
овсюгоотборочного цилиндрического триера).
Рис. 32. Овсюгоотборочный цилиндрический триер
Зерновая масса подаётся во внутрь вращающегося цилиндра и постепенно продвигается вдоль него (за счет наклона цилиндра или специальными
гонками). Ячейки захватывают и зерно, и примесь (в данном случае длинную), но размеры и конфигурация ячеек таковы, что они «неудобны» для
примеси и «удобны» для зерна, вследствие чего примесь выпадает первой и
выводится из машины по специальному лотку. Таким образом, зерновая масса освобождается от данного вида примесей. По такому же принципу можно
произвести и отбор коротких примесей (конечно же, при соответствующих
ячейках и месту расположения отборочного лотка). В этом случае раньше
будет выпадать зерно. Как правило, триеры подразделяются на овсюгоотборочные и куколеотборочные. Таким же образом работают и дисковые трие42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ры, состоящие из набора дисков и расположенных между ними отборочных
лотков.
Контрольные вопросы
1. Какие сооружения входят в состав типового элеватора?
2. По какому принципу обычно расставляется рабочее оборудование на элеваторах?
3. Какова конструктивная схема силоса и какие формы поперечного сечения силосов
наиболее распространены?
4. Каковы проблемы выгрузки зерна из силосов?
5. Каков принцип работы побудителей потока зерна?
6. Каковы функции разгрузителей зерна?
7. Каковы достоинства и недостатки вертикальной продувки зерна при активном вентилировании силоса?
8. Приведите схему горизонтальной продувки силоса. Каковы достоинства и недостатки
этого варианта?
9. От чего зависят удельная и общая подачи воздуха для вентилирования силоса?
10. Какие запорные и распределительные устройства распространены на элеваторах и
зерноскладах для обеспечения требуемых маршрутов потока зерна?
11. Каково назначение приёмно-отпускных сооружений и оборудования элеваторов?
12. Поясните схему приемки и отпуска зерна для автотранспорта и железнодорожных в агонов.
12. Приведите пример конструктивно-технологической схемы механического разгрузчика судов и барж.
13. Из чего состоит грейферный разгрузчика и как определяется его произв одительность?
14. Поясните принцип действия рычажных весов. Какова область применения таких
устройств?
15. Каково устройство и принцип работы автоматических ковшовых весов?
16. Как определяется масса потока зерна, проходящего за единицу времени через автоматические ковшовые весы?
17. Как устроены конвейерные весы? В чём их достоинства и недостатки?
18. Как определяется масса зерна, прошедшего через конвейерные весы за единицу времени?
19. Каково устройство сушильной шахты и как в ней производится сушка зерн а?
20. Поясните конструктивно-технологическую схему шахтной сушильной установки,
применяемой на элеваторах.
21. Как определить расход топлива или электроэнергии при сушке зерна?
22. Как определяется убыль массы зерна при его сушке?
23. Поясните принцип действия зерноочистительного сепаратора.
24. Каково назначение, устройство и принцип работы триеров?
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.3. Зерносклады, площадки и башенные комплексы
Кроме элеваторов, где зерно хранится в силосах, существует еще и
«напольный» способ размещения зерна. При этом способе зерно хранится
насыпью на полу склада при сравнительно небольшой высоте слоя (не более
7-9 м). Для кратковременного размещения зерна используют и специальные
площадки.
Хотя ёмкость складов на порядок меньше ёмкости элеваторов (типовой
склад вмещает максимум около 3000 тонн) суммарная вместимость их по
стране составляет порядка 60% от общей. Склады и площадки дислоцируются в непосредственной близости к местам производства зерна и являются, как
правило, первичным звеном в системе заготовок. В связи с этим зерно для
складирования приходит не очищенное и зачастую повышенной влажности.
Поэтому механизированные зерносклады имеют башенные комплексы для
приёмки, обработки и передачи зерна на склад.
Площадки для временного хранения зерна и зерносклады
Вследствие неравномерности поступления зерна и сжатые сроки уборки урожая, отдельные предприятия вынуждены принимать и временно хр анить некоторое количество зерна на специально оборудованных площадках.
Асфальтированная площадка (рис. 33) сооружается на грунтовом основании,
с песчаной подсыпкой 140-160 мм и такой же толщины щебёнчатого подстилочного слоя.
Рис. 33. Асфальтированная площадка
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Толщина асфальтового или асфальтобетонного покрытия составляет
30-40 мм. Поперечный профиль площадки должен иметь слегка выпуклую
форму. Для обеспечения необходимой аэрации зерна между поверхностью
насыпи и укрывающим брезентом должно оставаться воздушное пространство. Вентилирование зерна можно обеспечить, если, например, оборудовать
площадку трубчатой вентиляционной установкой или другой мобильной системой.
Немеханизированные склады. Это склады не имеющие стационарных средств механизации, являются простейшими сооружениями для хранения зерна (рис. 34). В таких складах хранят зерно насыпью с высотой в средней части 4,5-6 м, у стен 2,5-4 м. Полы асфальтовые или асфальтобетонные,
стены кирпичные, каменные или из сборного железобетона. (В последнее
время используют и сборные сооружения ангарного типа).
Рис. 34. Немеханизированный зерносклад
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вентилирование зерновой насыпи осуществляется мобильными вентиляционными системами, погрузочно-разгрузочные работы производятся с
использованием средств напольного транспорта: погрузчиков, подборщиков,
передвижных транспортёров и т. п.
Вместимость складов Q∑ выражают массой зерна, которую можно разместить в них при максимально допустимой загрузке. Различают паспортную
и рабочую вместимость складов.
Паспортной, называется вместимость зерносклада при размещении в нём
пшеницы объёмной массой 0,75 т/м 3, с содержанием влаги 14…15% и сорной
примеси не более 2% при высоте насыпи у стен 2,5 м, и в средине 5 м, при угле
естественного откоса 25 град. Например, для типового склада с размерами в
плане 62,5  20,8м паспортная вместимость составляет 3200 т.
Рабочую вместимость определяют расчетом для каждого конкретного
случая с учётом культуры, объёмной массы и качества зерна. С некоторым
приближением вместимость Q∑ (т) можно вычислить по формуле (рис. 34а)
Q∑=(V1+V2)∙γ
где V1 – объём нижнего параллелепипеда насыпи, м 3;
V2 – объём верхней усечённой пирамиды, м 3;
γ – объёмная масса зерна, т/м3.
V1=А∙В∙Н ,
V2=((А+а)/2)∙((В+b)/2)∙h ,
где A и В – внутренние размеры склада в плане, м;
H – высота насыпи у стен, м;
h – высота усечённой пирамиды насыпи, м;
a и b – размеры усечённой пирамиды насыпи по верху, м.
Размеры по верху насыпи определятся, если принять среднее значение
угла естественного откоса зерна 220. Тогда
сtg 220 = 2,5,
а = А – 2h∙сtg 220 = А – 5h,
b = B – 5h.
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Определив по этим зависимостям размеры по верху конкретной насыпи, находят значение вместимости для данного зерносклада.
Механизированные зерносклады снабжены стационарными средствами механизации (рис. 35). Для загрузки склада, обычно, применяют ленточный конвейер с разгрузочной тележкой, для выгрузки – так же ленточный
транспортёр, расположенный в нижней галерее, под выпускными воронками.
Рис. 35. Механизированный зерносклад с горизонтальными полами
В складах с горизонтальными полами после самотечной выгрузки остаётся большое количество зерна. Поэтому требуется трудоёмкая зачистка с
применением напольных средств механизации. От этого недостатка свободны склады с наклонными полами (рис. 36). Угол наклона полов составляет
36…450, а величина заглубления 4-7 м.
Рис. 36. Механизированный зерносклад с наклонными полами
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Установки для вентилирования зерна в складах и на площадках
Для вентилирования зерна применяются стационарные, напольнопереносные, передвижные трубчатые и жёлобчатые установки.
В стационарных системах (рис. 37) в полах склада имеются каналы,
прикрытые на уровень с полами перфорированными щитами (например, из
чешуйчатого сита).
Рис. 37. Стационарная вентиляционная установка зерносклада
Воздух в каналы нагнетается вентиляторами, установленными с наружи склада (обычно один вентилятор на два канала). Эта же идея реализуется
и в напольно-переносных установках, только без каналов в полах, а с помощью сборно-разборных воздухоподводящих конструкций, монтируемых
непосредственно на полу склада.
Передвижные трубчатые установки (рис. 38) используются как на
складах, так и на площадках. Набор телескопически складывающихся перфорированных труб с вентиляторами на концах может перемещаться с объекта
на объект.
В развёрнутом виде длина трубы порядка 10 м, в транспортном положении – около 2,5 м. Трубы устанавливаются поперёк склада или площадки с
двух сторон. Расстояние между трубами составляет 3-5 м.
Мобильные телескопические аэрожелобы (рис. 39) предназначены для
вентилирования и выгрузки зерна.
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 38. Передвижная вентиляционная установка
Рис. 39. Устройство телескопического аэрожелоба
Аэрожелобы имеют прямоугольное сечение. На верхней плоскости
всех звеньев вмонтирована решетка из чешуйчатого сита. На нижней – у всех
звеньев кроме первого имеются люки с заслонками. Размещение аэрожелобов
в типовом механизированном зерноскладе представлено на рисунке 40.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 40. Расстановка аэрожелобов в зерноскладе
Шаг расстановки порядка 5 м, но концы каждой секции должны располагаться у выпускных воронок. Система работает следующим образом:
▪ в режиме вентилирования (рис. 41) нижние люки желобов открыты и
воздух, нагнетаемый вентиляторами проходит в зерновую насыпь и через
люки и в отверстия верхней решетки;
▪ в режиме выгрузки сначала выпускают зерно самотёком, затем закрывают все люки и включают вентиляторы одной или нескольких противоположных пар желобов. Весь поток воздуха устремляется в отверстия верхних р ешеток, сдувая пограничный слой зерна в направлении выпускных воронок.
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 41. Режимы работы аэрожелобов в зерноскладе
Напольные средства механизации погрузочно-разгрузочных работ
в зерноскладах
Загрузка и выгрузка зерна на немеханизированных складах производится мобильными средствами механизации: передвижными погрузчиками,
транспортёрами, зернометателями и т. п. Этими же средствами выполняется
зачистка на механизированных складах с горизонтальными полами после основной выгрузки.
На рисунке 42 приведена принципиальная схема зернопогрузчика, широко используемого в отечественной и зарубежной практике. Самоходное
шасси 1 несёт на себе набор скребковых транспортёров. Правый и левый
(3 и 4) – подгребают зерно к заборному носку наклонного транспортёра 5,
который перемещает зерно к приёмной воронке маневренного транспортёра
6. Он установлен на поворотной платформе 2 и имеет механизм изменения
угла наклона в вертикальной плоскости 7.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 42. Принципиальная схема зернопогрузчика:
1 – шасси; 2 – поворотная платформа; 3 и 4 – правый и левый скребковые транспортеры;
5 – наклонный скребковый транспортер первого подъема;
6 – маневренный транспортер второго подъема; 7 – механизм изменения угла наклона
Все механизмы погрузчика имеют электрический привод с кабельным
питанием. Известны и другие конструкции, построенные по такому же принципу, с использованием шнековых и ленточных конвейеров, ковшовых цепных транспортёров и т. п.
На рисунке 43 и 44 приведены некоторые варианты применения таких
подборщиков.
Рис. 43. Загрузка склада при поступлении зерна в самосвальном транспорте
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 44. Выгрузка склада в средства колёсного транспорта
Для разравнивания зерновой насыпи и заполнения углов при загрузке
складов находят применение зерновые метатели. На рисунке 45, в качестве
примера, представлена схема ленточного метателя. Его основной механизм
состоит из бесконечной ленты 3, огибающего ведомого 1 и ведущего 2 барабанов и два параллельно расположенных диска 4. Таким образом, организуется желоб с дисками в качестве боковых стенок и лентой в качестве днища.
Рис. 45. Ленточный зерновой метатель:
1 – ведомый барабан; 2 – ведущий барабан; 3 – бесконечная лента; 4 – диск; 5 – питатель;
6 – поворотная головка; 7 – механизм регулирования угла наклона; 8 – шасси
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Зерно через питатель 5 подаётся в этот желоб на быстро движущуюся
ленту, разгоняется и выбрасывается устойчивым потоком под контролем
оператора. Угол наклона потока к горизонту регулируется механизмом 7 в
диапазоне 100-300. Метательный механизм установлен на поворотной головке
6, а та, в свою очередь на маневренном шасси 8. Привод основного механизма электрический с кабельным питанием.
Башенные комплексы механизированных зерновых складов
Башенные комплексы предназначены для приёмки, обработки и размещения зерна в механизированных складах. Для работы с зерном сухим и средней сухости применяют приёмно-очистительные, а для работы с влажным зерном – сушильно-очистительные башни. Эти сооружения во многом схожи с
рабочими зданиями элеваторов, но с более ограниченными функциями и, естественно, с меньшими габаритами (высота таких башен порядка 15-25 м, площадь основания 65-145 м2).
На рисунках 46 и 47 представлена принципиальная технологическая
схема приёмно-очистительного башенного комплекса, обслуживающего несколько прилегающих складов.
Рис. 46. Приемно-очистительный башенный комплекс (приемка зерна):
1, 2, 3 – нории; 4 – очистительные сепараторы; 5 – весы; 6 – ленточный транспортер; 7 – выгрузной
конвейер
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Зерно, доставленное автомобильным транспортом (рис. 46), поступает в
загрузочный носок нории 1, поднимается и пропускается через очистительные
сепараторы 4. Затем очищенное зерно норией 2 поднимается для взвешивания
на весах 5. Подготовленное таким образом сухое зерно поступает на ленточный транспортёр 6 и доставляется на склады.
При отпуске зерна со склада (рис. 47) оно выгрузным конвейером 7
транспортируется к нории 2, поднимается, взвешивается и норией 3 доставляется на загрузку в ж/д вагоны.
Рис. 47. Приемно-очистительный башенный комплекс (отгрузка зерна):
1, 2, 3 – нории; 4 – очистительные сепараторы; 5 – весы; 6 – ленточный транспортер; 7 – выгрузной
конвейер
Подобные башенные комплексы в принципе могут выполнять и некоторые дополнительные операции (например, перемещение зерна со склада на
склад и т. п.). При установке двух весов возможна одновременная приёмка и
отпуск зерна.
Для сельскохозяйственных районов, где характерно поступление значительного количества сырого зерна, необходимо организовать его сушку в потоке при приёмке. В этом случае сооружаются и оборудуются сушильноочистительные башни.
На рисунках 48 и 49 представлены схемы такого башенного комплекса.
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 48. Сушильно-очистительный башенный комплекс (приемка зерна):
1, 2, 3, 4 – нории; 5 – весы; 6 – ленточный транспортер; 7 – выгрузной конвейер; 8 – сушилка;
9 – сепаратор
Сырое зерно, после подъёма норией 1 поступает в сушилку 8, затем нория 2
подаёт сухое зерно на очистку в сепараторе 9 и сухое очищенное зерно после
взвешивания на весах 5 конвейером 6 транспортируется на склад. В случае поставок сухого зерна оно, минуя операцию сушки, сразу норией 2 подаётся на
очистку и далее по цепочке.
Рис. 49. Сушильно-очистительный башенный комплекс (отгрузка зерна):
1, 2, 3, 4 – нории; 5 – весы; 6 – ленточный транспортер; 7 – выгрузной конвейер;
8 – сушилка; 9 – сепаратор
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если в сжатые сроки приходится принимать большое количество сырого
зерна и сушилка не может справиться с этим объёмом, избыток сырого пр одукта направляется на временное хранение в складе для сырого зерна, выделенного из числа прилегающих складов. Отгрузка зерна осуществляется по той
же схеме, что и на приёмно-очистительном комплексе (рис. 49).
Контрольные вопросы
1. Каковы принципиальные различия между зерноскладами и элеваторами?
2. Как устроена типовая площадка для хранения зерна?
3. Как определяется расчётная вместимость зерноскладов с плоскими полами?
4. Каково устройство механизированного зерносклада с плоскими полами?
5. В чём отличие и преимущество зерноскладов с наклонными полами?
6. Как организуется активное вентилирование зерна на зерноскладах со стационарной
вентиляционной системой?
7. Как обеспечивается вентилирование зерна на складах и площадках с помощью передвижных трубчатых вентиляционных установок?
8. В чём основные достоинства мобильных телескопических желобов?
9. Каково устройство и принцип работы типового мобильного зернопогрузчика?
10. В каких операциях задействуют мобильные зернопогрузчики?
11. Каково назначение, устройство и принцип действия зернометателей?
12. Каково назначение башенных комплексов механизированных зерноскладов?
13. Каков принцип работы приёмно-очистительного башенного комплекса?
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ
2.1. Общие понятия о транспортном оборудовании
Классификация транспортного оборудования
Общий термин «промышленный транспорт» содержит два понятия:
1) внешний транспорт (автомобильный, железнодорожный, водный и т.
д.);
2) технологический транспорт (внутрицеховой), т. е. те виды транспортирующих устройств, которые используются непосредственно в технологическом процессе.
Технологический транспорт может быть непрерывного или периодического действия.
Непрерывный транспорт характеризуется постоянным потоком движения продукта (груза). Само транспортное средство, как правило, стационарное с электромеханическим приводом. К машинам непрерывного транспорта
относят конвейеры различного типа, устройства гидравлического, пневматического и самотечного транспорта. Эти транспортирующие машины и установки как раз и получили наибольшее применение на современных предприятиях для хранения сельскохозяйственной продукции.
К машинам периодического действия относят средства напольного
транспорта (погрузчики, тележки, кары и т. п.), а также грузоподъёмные
устройства (краны, лифты, подъёмники).
Пример работы непрерывной транспортной системы элеватора
На рисунке 50 представлен фрагмент транспортной системы типового
элеватора, зернохранилища с большой пропускной способностью. Прием
зерна ведётся всасывающей пневмотранспортной установкой 2, которая подаёт продукт в загрузочный носок нории 3 (машины вертикального транспорта). Затем зерно самотёком проходит бункер 4, весы 5, бункер 6 и попадает в загрузочный носок нории второго подъёма 7, из которой выгружается на
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
верхний (надсилосный) конвейер 8. Этот конвейер транспортирует зерно в
назначенный для его хранения силос. Отпуск продукта (например, в автотранспорт) идёт по цепочке: силос – нижний (подсилосный) транспортёр 8 –
нория второго подъёма 7 – весы 5 – нагнетающая пневмотранспортная установка 11.
Рис. 50. Схема транспортной системы элеватора:
1 – баржа; 2 – всасывающая пневмотранспортная установка; 3 – нория первого подъема;
4 – надвесовой бункер; 5 – автоматические весы; 6 – подвесовой бункер; 7 – нории второго
подъема; 8 – надсилосный транспортер; 9 – батарея силосов; 10 – подсилосный транспортер;
11 – нагнетающая пневмотранспортная установка; 12 – автотранспорт
Если параллельно установлены две нории второго подъёма и двое весов,
то возможно проведение этих двух операций одновременно.
Кроме упомянутых, транспортные операции на элеваторах требуются
при проведении очистки и сушки зерна, отправке его в мукомольные и
крупяные цеха (элеваторы часто блокируются с этими производствами) и т.
п. Таким образом, даже из одного рассмотренного примера видно, что транспортные операции и, соответственно, транспортирующие машины являются
важной составляющей технологического процесса современного предприятия для хранения сельскохозяйственной продукции.
Контрольные вопросы
1. Как классифицируется транспортное оборудование предприятий для хранения?
2. Какова схема транспортной системы элеватора? Какие транспортные средства в ней
задействованы?
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.2. Ленточные конвейеры
Назначение и устройство ленточных конвейеров
Головной и хвостовой барабаны ленточного конвейера (рис. 51) охватывает гибкая лента, обычно резинотканевая. На верхней ветви ленты располагается транспортируемый груз и её называют «рабочей», а нижнюю ветвь –
«холостой». Обе ветви поддерживаются вращающимися роликами (на рабочей ветви их, как правило, в два раза больше). Головной барабан является
приводным, хвостовой часто делают натяжным, т. е. снабжают устройством
для регламентируемого натяжения ленты.
Рис. 51. Ленточный конвейер:
1 – ведущий барабан; 2 – лента; 3 – ведомый барабан; 4 – опорные ролики; 5 – рама конвейера;
6 – привод; 7 – натяжное устройство; 8 – загрузочное устройство; 9 – разгрузочное устройство
Привод конвейера – электромеханический, опорная конструкция – пространственная рама («остав»). Загрузочные и разгрузочные устройства разнообразны: от простых лотков и кожухов до довольно сложных вибрацио нных питателей и разгрузочных тележек.
Лента на рабочей ветви может быть плоской (рис. 52а) или, с помощью
роликов, образовывать желоб (рис. 52б). Во втором случае на рабочей ветви
будет размещаться большее количество насыпного груза.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 52. Исполнение рабочей ветви ленточного конвейера:
1 – электродвигатель; 2 и 4 – муфта; 3 – зубчатый редуктор; 5 – ведущий барабан; 6 – лента
Тяговое усилие ленте передаётся (за счёт сил трения) от приводного
(ведущего) барабан. Вращение барабана обеспечивает электромеханический
привод, состоящий, как правило, из электродвигателя и понижающих передач (ремённых, зубчатых, червячных и т. п.).
Для обеспечения достаточных сил трения между лентой и приводным
барабаном, а также для ограничения провисания ленты с грузом между роликами, лента натягивается с помощью специальных устройств (рис. 53).
В большинстве случаев ленточные транспортёры разгружаются у головного барабана и тогда разгрузочное устройство достаточно просто по
конструкции (обычно это сварной кожух-лоток). Однако, в ряде случаев,
(как, например, для надсилосного конвейера элеватора) необходима разгрузка в промежуточных точках вдоль трассы транспортера. Тогда возможны
следующие варианты:
1) использование плужковых разгрузочных устройств;
2) применение разгрузочной тележки.
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 53. Натяжные и разгрузочные устройства ленточного конвейера:
а – грузовое хвостовое; б – винтовое хвостовое; в – грузовое у привода;
г – одностороннее; д – двухстороннее; 1 и 3 – хвостовые барабаны; 2 и 5 – грузы; 4 – приводной
барабан; 6 – винт; 7 – лента; 8 – плужок; 9 – карман
Первый вид устройств (рис. 53) прост и находит применение при ограниченной производительности, неширокой ленте и небольшой её скорости.
Разгрузочная тележка (рис. 54) более сложна по конструкции, но и более
универсальна в применении. Сбрасывающие барабаны 4 и 5 отклоняют рабочую ветвь конвейера 1, обеспечивая подъём груза и его сброс в двухрукавный кожух 6. Продукт выгружается по сторонам транспортера (с помощью
специальной заслонки с той или иной стороны или по обе стороны одновр еменно).
Рис. 54. Разгрузочная тележка ленточного конвейера:
1 – рабочая ветвь конвейера; 2 – холостая ветвь конвейера; 3 – тележка;
4 и 5 – сбрасывающие барабаны; 6 – разгрузочный кожух;
7 – приводной барабан конвейера с лентой
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ленточные конвейеры предназначены для транспортирования насыпных и штучных грузов в горизонтальном или слабонаклонном направлении,
они имеют высокую производительность (скорость ленты может быть порядка пяти метров в секунду) и могут перемещать груз на расстояния от нескольких метров до нескольких сотен и даже тысяч метров. Однако на них
нельзя транспортировать горячие продукты или использовать в зонах повышенных температур (например, в печах), их лента сравнительно быстро изнашивается, в конструкции требуется большое количество роликоопор и
приходится постоянно контролировать и регулировать натяжение ленты.
Производительность ленточных конвейеров
Объёмная производительность ленточного конвейера, т. е. объем
насыпного груза, перемещаемого конвейером в единицу времени, прямо пропорциональна скорости движения ленты и объёму груза, размещенному на
одном погонном метре ленты:
V  v  q, л/с,
где v – скорость ленты, м/с;
q – объём груза на одном погонном метре (погонная нагрузка), л/м,
или
V
3600
 v  q  3,6  v  q, м3/ч.
1000
Погонная нагрузка прямо пропорциональна площади поперечного с ечения груза на ленте (рис. 53). Площадь сечения, в свою очередь, определяется шириной ленты и характером расположения роликоопор на рабочей ветви транспортёра. На практике часто употребляется показатель «массовая
производительность» Q:
Q  3,6  v  q   , т/ч,
где р – объёмная плотность насыпного груза, т/м3.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение и устройство ленточных конвейеров? Каковы их достоинства и недостатки?
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Поясните назначение и устройство основных элементов ленточного конвейера.
3. Для чего предназначена и как устроена разгрузочная тележка ленточного конвейера?
4. Как определяется производительность ленточного конвейера?
2.3. Нории
Назначение и устройство нории
Для вертикального транспортирования насыпных грузов, в частности
зерна, широкое применение находят нории.
Нория (рис. 55) состоит из вертикально-замкнутого тягового элемента
3 (ленты, как в данном примере, или цепи: одинарной или спаренной), с прикреплёнными к нему ковшами. Тяговый элемент огибает верхний приводной
1 и нижний натяжной 2 барабаны (или звёздочки). Корпус нории включает в
себя верхнюю часть (головку) 4, нижнюю (башмак) 6 и среднюю (трубы) 5.
Тяговый элемент с ковшами 3 приводится в движение от привода 7 и получает натяжение от натяжного устройства 8 (конструктивно весьма схожего с
приводами и натяжными устройствами ленточных транспортёров.
Рис. 55. Конструктивная схема нории:
1 – верхний (ведущий) барабан; 2 – нижний (натяжной) барабан;
3 – лента с ковшами; 4 – головка нории; 5 – трубы; 6 – башмак; 7 – привод;
8 – натяжное устройство
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Насыпной груз подаётся в загрузочный патрубок (носок) башмака нории, захватывается ковшами, транспортируется наверх и разгружается на
верхнем барабане в разгрузочный носок. Привод снабжается тормозным
устройством для предохранения от обратного движения ходовой части при
отключении двигателя.
Главное достоинство нории – возможность транспортирования насыпных грузов на большую высоту (до 50-60 м), при хорошей производительности (до 400-500 м3/ч). Недостатки норий – чувствительность к перегрузкам и
необходимость равномерной подачи груза в загрузочный носок.
Производительность нории
Объемная производительность нории прямо пропорциональна скорости
движения тягового органа (ленты или цепи), геометрической емкости ковша
и частоте расположения ковшей (количеству ковшей на одном погонном
метре тягового органа), т. е.
V  v  io   ,
л/с,
где v – скорость движения, м/с;
io –
геометрическая емкость ковша, л;
 – количество ковшей на одном погонном метре, шт.
Если учесть, что

1
,
ак
где а к – расстояние (шаг) между ковшами, м,
а также перевести размерность объёмной производительности в м3/ч, то формула примет вид:
V
3,6  v  i0
,
ak
м3/ч.
На практике ковши заполняются не на полную геометрическую емкость. Например, при транспортировании зерна на 70-80%, муки 85% и т. д.
Это обстоятельство учитывается введением коэффициента заполнения ковшей  , который приводится в справочниках.
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Так, для муки это будет   0,85, для зерна – 0,7-0,8 и т. п. С учётом этого, формула принимает вид:
V
3,6v  i0  
,
ak
м3/ч.
В технологических потоках часто контролируется массовая производительность Q (т/ч) и тогда:
Q V  
3,6v  i0  
 ,
ak
т/ч,
где p – объёмная масса насыпного груза, т/м3.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение и устройство нории?
2. В чем заключаются достоинства и недостатки нории?
3. Как определяется производительность нории?
2.4. Пневмотранспортные установки и самотечные устройства
Назначение и устройство пневмотранспортных установок
Обратимся к транспортной схеме элеватора (рис. 50) и отметим, что
для выгрузки из водного транспорта и для отгрузки в автомобильный на о тдельных участках применены пневмотранспортные установки. Такие установки достаточно широко применяются на предприятиях для хранения, в
частности, в зернохранилищах. Принцип работы пневмотранспорта основан
на перемещении зернистых продуктов в смеси с воздухом по трубам, под
давлением или с помощью вакуума. В первом случае установки называют
нагнетательными, а во втором – всасывающими.
На рисунке 56 представлена схема пневмотранспортной установки всасывающего типа.
Вентилятор 5 (или какая-либо другая воздуходувная машина, например, вакуумный насос) отсасывает воздух из полости разгрузителя 4, создавая в нём вакуум. Вакуум по трубопроводам распространяется до нижнего
среза всасывающего сопла 1. Продукт вместе с некоторым количеством
наружного воздуха засасывается в сопло и проходит по трубопроводам до
разгрузителя, где скорость потока резко падает, вследствие чего груз падает
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на дно, а воздух через пылевой фильтр отсасывается вентилятором. Естественно, полость разгрузителя должна быть герметичной. Поэтому выгрузка
продукта ведётся с помощью так называемого шлюзового затвора 7.
Рис. 56. Пневмотранспортная установка всасывающего типа:
1 – всасывающее сопло; 2 – участок гибкого трубопровода; 3 – трасса жестких трубопроводов;
4 – разгрузитель объемного типа; 5 – вентилятор; 6 – фильтр; 7 – шлюзовый затвор
Всасывающее сопло работает следующим образом (рис. 57). Конец
сопла погружают в насыпной груз. Благодаря вакууму в трубке 2 происходит
подсос атмосферного воз духа через кольцевую щель между трубкой и кожухом 1 и вместе с воздухом увлекается груз, попадая в трубку сопла и далее по
системе.
На рисунке 58 приведена схема пневмотранспортной установки нагнетательного типа. Вентилятор 1 нагнетает воздух в продуктопровод 3 куда роторный шлюзовый затвор 2 вбрасывает транспортируемый продукт из бункера. Смесь продукта и воздуха движется по трассе, представляющей собой систему трубопроводов, к месту разгрузки (бункер Б). Здесь устанавливается
разгрузитель того или иного типа (на данной схеме разгрузитель центробежного типа – циклон). Ввод продуктопровода в циклон производится в верх67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ней, цилиндрической его части по касательной к окружности поперечного
сечения.
Рис. 57. Работа всасывающего сопла:
1 – кожух; 2 – трубка
Рис. 58. Пневмотранспортная установка нагнетательного типа:
1 – вентилятор; 2 и 5 – роторные шлюзовые затворы; 3 – продуктопровод;
4 – разгрузитель центробежного типа (циклон)
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В результате этого поток смеси воздух-продукт приобретает закрутку и
внутри циклона организуется вихревое движение. Вследствие этого продукт,
как более тяжелая фракция, оттесняется к переферии, а воздух, как более
лёгкая – к центру вихря. В конечном счёте продукт сползает по стенкам
циклона на дно конической части, а воздух через вытяжную трубу выходит в
атмосферу. Продукт из циклона выгружается шлюзовым затвором 5. Безусловно, с воздухом может выносится и некоторое количество продукта, в
особенности, пылевидных фракций. Поэтому на практике применяют дополнительные циклоны или фильтры, установленные последовательно.
Преимуществами пневмотранспортных систем по сравнению с механическими конвейерами является их герметичность, удобство сопряжения горизонтальных, вертикальных и наклонных участков, распределение на несколько потоков и т. п. Кроме того, производительность этих установок д овольно легко регулируется (путём изменения скорости воздушного потока), а
это ценное качество при использовании в автоматизированных линиях.
Главным недостатком пневматического транспорта считается высокая
энергоёмкость. Обычная производительность пневмоустановок – несколько
десятков тонн, реже – более ста тонн в час. Расстояния транспортирования –
от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Скорость воздушного
потока составляет 15-30 м/с.
Производительность пневмотранспортных установок
Производительность пневмотранспортных установок определяется, как
Q  Vв   в   к ,
т/ч,
где V в – объёмный расход воздуха, м3/ч;
3
 в – плотность воздуха, т/м ;
 к – коэффициент массовой концентрации транспортируемого продукта в
воздухе. Этот коэффициент дается в справочниках в зависимости от вида
продукта и суммарной длины материалопроводов. Его значения колеблются
в широких пределах от 5 до 80 т/т.
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Самотечные устройства
Самотечные (гравитационные) устройства часто применяются в транспортных системах хранилищ для перемещения насыпных грузов под действием сил тяжести. Например, в системе элеватора самотёки задействованы
между подвесовым бункером и загрузочным носком нории второго подъема,
для передачи груза от неё на верхний транспортёр и т.д. Эти устройства выполняют важные функции распределения и передачи грузов от одних элементов транспортной системы к другим. Как правило, груз в самотёках движется в закрытых лотках круглого или прямоугольного поперечного сечения.
На рисунке 59 представлена расчетная схема такого устройства.
Рис. 59. Самотечное устройство:
Н – перепад высот,  – угол наклона лотка, V1 и V2 – соответственно начальная и конечная
скорости груза в лотке
Если необходимо обеспечить требуемое значение конечной скорости
V2 (при известной V1), то угол наклона лотка определится из равенства:
 =
2
2+12 −22
70
,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
где f – приведённый коэффициент трения груза о лоток.
Если известна начальная скорость и угол наклона, то конечная скорость определится, как
2 = √2(1 −  ∙  ) + 12,
Считается, что оптимальная скорость потока в самотёках составляет
порядка 2,5 м/с. При более высоких скоростях начинается повышенный износ лотков и возможно травмирование груза (например, зерна). Коэффициент
заполнения лотка  = 0,5-0,7. Потребная площадь поперечного сечения лотка
F (м2) определяется по следующей формуле
=
Q
3600∙V∙φ∙ρ
,
где Q – требуемая производительность, т/ч;
 – объемная плотность груза, т/м3.
Контрольные вопросы
1. Из чего состоит и как работает пневмотранспортная установка всасывающего типа?
2. Как работает всасывающее сопло пневмотранспортной установки?
3. Из чего состоит и как работает пневмотранспортная установка нагнетательного типа?
4. Каковы области применения пневмотранспортных установок, их достоинства и недостатки?
5. Как определить производительность пневмотранспортных установок?
2.5. Скребковые и винтовые конвейеры
Рассмотренные в
предыдущей части виды транспортирующих
устройств далеко не исчерпывают номенклатуру применяемых на предприятиях для хранения сельскохозяйственной продукции машин непрерывного
транспорта. Вот скажем, как решена транспортная система зерносклада с горизонтальным полом (рис. 60а, б), (пример из зарубежной практики).
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 60. Транспортная система зерносклада:
а – схема загрузки зерносклада; б – схема разгрузки зерносклада.
1 – ленточный конвейер с разгрузочной тележкой; 2 – скребковый транспортёр;
3 – механизм передвижения и подъема скребкового транспортёра; 4 – винтовой транспортёр
(шнек); 5 – шиберная заслонка
В режиме загрузки ленточный конвейер 1 транспортирует зерно внутрь
склада. Разгрузочная тележка при этом совершает челночное движение, сс ыпая зерно под трассой конвейера. Подвесной скребковый транспортер 2 разравнивает продукт в поперечном направлении. Этот транспортёр перемещается синхронно с тележкой. Для подъема и перемещения его имеется специальный механизм 3. Винтовой транспортер (шнек) 4 используется при отпуске зерна со склада (рис. 60б). Эта операция начинается с открытия выпускных шиберов 5 (при включенном шнеке) поочерёдно от торца, где располагается выгрузное отверстие шнека. Некоторое время зерно поступает в
шнек самотеком, а затем задействуют скребковый транспортёр.
Скребковые и винтовые транспортеры нашли достаточно широкое
применение на предприятиях отрасли и, в частности, на зерноскладах.
Назначение и устройство скребковых конвейеров
Скребковые конвейеры (транспортеры) включают в себя группу разнообразных по конструкции транспортирующих машин, в которых транспортируемый груз перемещается волоком при помощи специальных скребков, закреплённых на движущейся цепи, или паре параллельных цепей (рис. 61).
Наиболее распространённая конструктивная схема данного транспортера состоит из приводной звёздочки 1, тяговой цепи со скребками 2, кожуха
3 с загрузочным 4 и выпускным 5 патрубками. Крутящий момент приводная
звёздочка получает от электромеханического привода 6. Ведомая звёздочка 7
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используется как натяжная, для чего снабжается натяжным устройством 8.
Верхняя холостая ветвь цепи движется по траверсе 9. Загрузочный и выпускной патрубки, в принципе, можно располагать в любом месте по длине
транспортёра или иметь набор их. Продукт может перемещаться по жёлобу
той или иной формы, по трубе и вообще без жёлоба, как в примере на рисунке 60а, б.
Рис. 61. Скребковый транспортер:
1 – приводная звёздочка; 2 – скребки; 3 – кожух; 4 – загрузочный патрубок; 5 – выпускной
парубок; 6 – электромеханический привод; 7 – ведомая звёздочка;
8 – натяжное устройство; 9 – траверса
Скребковые конвейеры – надёжное средство транспортировки в горизонтальном, наклонном или даже вертикальном направлениях гранулированных, кусковых и порошкообразных сыпучих продуктов. Немаловажным является и то обстоятельство, что можно обеспечить перемещение продукта в
закрытом кожухе. Скорость транспортирования составляет 0,1-0,4 м/с, а
дальность – до 60-100 м. Недостатками этих транспортёров являются сравнительно высокое потребление энергии, повышенный износ и уровень шума.
Производительность скребковых конвейеров
Производительность скребковых конвейеров определяется скоростью
перемещения цепи со скребками и площадью поперечного сечения сыпучего
продукта в желобе (рис. 62) по следующей зависимости:
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3
V  S  v , м /с,
где S – площадь поперечного сечения груза, м2;
v – скорость перемещения цепи, м/c.
Рис. 62. Поперечное сечение рабочей ветви скребкового транспортера
Однако эта формула справедлива только в первом приближении, так
как на практике площадь сечения груза неодинакова по длине транспортера.
Поэтому данный параметр принято определять как
S  f ,
м2,
где f – площадь сечения желоба, м2;
φ – коэффициент заполнения желоба, значения которого выбираются в
диапазоне 0,5-0,8, в зависимости от вида транспортируемого груза.
Кроме того, с помощью коэффициента сН (диапазон от 1 до 0,5) учитывается зависимость производительности от углов подъема.
Таким образом, формула для определения объёмной производительности скребкового транспортера примет вид:
V  f  v    c H , м3/с
или для массовой часовой производительности:
Q  3600  f  v      c H , т/ч,
где p – объемная плотность груза, т/м3.
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На практике производительность скребковых транспортеров составляет
50-350 т/ч.
Назначение и устройство винтовых конвейеров
В этих конвейерах (транспортерах) груз перемещается с помощью специального крупноразмерного винта, так называемого шнека.
Рис. 63. Винтовой конвейер:
1 – кожух; 2 – шнек; 3 – привод
Шнек 2 (рис. 63) находится в кожухе (желобе) 1 и приводится во вращение приводом 3. Груз, поступающий в желоб через загрузочный патрубок,
захватывается винтом, транспортируется вдоль желоба и выгружается в тр ебуемом месте. Винтовые конвейеры также, как и скребковые, в принципе,
могут загружаться и разгружаться в любом месте их трассы. Эти конвейеры
сравнительно просты по конструкции и применяются для горизонтального,
наклонного и даже вертикального транспортирования, в основном, сыпучих
продуктов. Они пригодны для перемещения горячих, пылеопасных (при герметичном кожухе) и прочих грузов, не допускаемых для открытого транспорта.
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В поперечном сечении желоб может иметь различную конфигурацию.
Наиболее часто применяются цилиндрические, U-образные и V-образные
желоба (рис. 64).
Рис. 64. Форма поперечного сечения желоба:
а – цилиндрическая; б – U-образная; в – V-образная
При транспортировании груз должен заполнять только некоторую
часть рабочего объема желоба (рис. 65). Степень заполнения (загрузки) оценивается коэффициентом загрузки φ, значения которого колеблются в зависимости от вида груза и составляют 0,125-0,4, то есть 12,5-40%. Для зернопродуктов
φ = 0,4.
Рис. 65. Заполнение желоба:
D – внешний диаметр шнека; Н – шаг винта
Частота вращения шнеков винтовых конвейеров невысока и ограничена в диапазоне 50-100 об/мин. Эти факторы предопределяют сравнительно
невысокую производительность шнеков, до 50-100 м3/ч. Кроме того, длина
их тоже лимитирована и редко превышает 25-40 м.
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Производительность винтовых конвейеров
Производительность винтовых конвейеров определяется по следующей
зависимости:
Q  3600 
D 2
4
 v      cН , т/ч,
где D – внешний диаметр шнека (рис. 64), м;
φ – коэффициент загрузки желоба, (φ = 0,125-0,4);
p – объемная плотность груза, т/м3;
сН – коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера к горизонту,
(сН = 1-0,6);
v – осевая скорость винтовой линии шнека, м/с.
Осевая скорость винтовой линии шнека определится как
v
H n
, м/с
60
где H – ход винтовой линии (рис. 65), м;
n – частота вращения шнека, об/мин.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение и устройство скребковых конвейеров?
2. Каковы достоинства и недостатки скребковых конвейеров?
3. Как определяется производительность скребковых конвейеров?
4. Каково назначение и устройство винтовых конвейеров?
5. Назовите достоинства и недостатки винтовых конвейеров.
6. Как определяется производительность винтовых конвейеров?
2.6. Вибрационные и подвесные конвейеры
На рисунке 66 представлена типовая схема транспортёра в котором
перемещение грузов осуществляется с помощью вибраций.
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 66. Вибрационный конвейер:
1 – грузонесущий орган; 2 – упругий элемент подвески; 3 – вибратор
Грузонесущий орган 1 установлен на упругих опорах 2 и приводится в
колебания вибратором 3. Существует довольно много типов вибраторов: механических, электромагнитных, гидравлических и т. п., выполняющих, собственно, одну задачу – обеспечить направленные колебания грузонесущего
органа с определённой частотой и амплитудой. Направление вибраций задаётся под некоторым углом (150-300) к направлению транспортирования. В результате груз совершает микроброски относительно днища грузонесущего
органа, перемещаясь в заданную точку.
Основное достоинство вибрационных конвейеров – это возможность
транспортирования в герметичном грузонесущем органе довольно широкого
ассортимента грузов, от порошкообразных до среднекусковых, горячих, пылеобразующих и т. п. Однако, скорость перемещения груза невелика, порядка
0,15 – 0,25 м/с. Среднее её значение v (м/с) при горизонтальном транспортировании можно определить по формуле
v  k  A ,
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
где А – амплитуда колебаний грузонесущего органа, м;
ω – угловая частота колебаний, рад/с;
k – коэффициент скольжения груза (k = 0,3-0,75).
Вообще вибрационные конвейеры рационально использовать для горизонтального транспорта или, даже, с небольшим уклоном. На подъём они р аботают, но только при очень малых углах подъема.
Длина транспортёров такого типа ограничена в пределах 25-40 м.
Производительность вибрационных конвейеров
Объемная производительность вибрационных конвейеров определяется
по следующей зависимости:
V  3600  F  v,
м3/ч,
где F – средняя площадь поперечного сечения груза, м 2;
v – средняя скорость передвижения груза, м/с.
В поперечном сечении грузонесущие органы чаще всего имеют круглую или прямоугольную конфигурацию (рис. 67).
Рис. 67. Поперечное сечение грузонесущего органа:
а – круглое; б – прямоугольное; Н – толщина слоя насыпного груза;
В – ширина грузонесущего органа; D – диаметр грузонесущего органа
Толщина слоя насыпного груза Н не должна превышать 0,2 м. Таким
образом, объемная производительность среднего по габаритам вибрационного конвейера с грузонесущим органом прямоугольного сечения шириной,
например, В = 0,6 м составит:
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3
V  3600  0,6  0,2  0,25  108 м /ч.
Назначение и устройство подвесных конвейеров
Подвесные конвейеры находят применение для транспортировки
штучных грузов (или насыпных в таре) в холодильниках и овощехранилищах.
Рис. 68. Подвесной конвейер:
1 – каретка; 2 – цепь; 3 – подвеска с грузом; 4 – ходовое колесо; 5 – подвесной путь
Рис. 69. Пример трассы подвесного конвейера:
1 – привод; 2 – натяжное устройство
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Каретки 1 (рис. 68), соединённые с тяговой цепью 2 и снабжённые ходовыми колёсами 4, движутся по подвесному пути 5. Снизу к кареткам прикреплены подвески 3, на которых размещается груз (либо они имеют захватные устройства иного типа, например для транспортировки мясных туш).
Гибкость тягового органа в горизонтальной и вертикальной плоскостях по зволяет выполнить пространственную трассу этого конвейера любой конфигурации.
На рисунке 69 представлен пример такой трассы.
На первом этаже хранилища расположено натяжное устройство 2 конвейера и производится загрузка. На втором этаже, по трассе расставлены
участки мойки, сушки и охлаждения продукта. Затем продукт перегружается
для отправки на хранение. Максимальная протяжённость замкнутой трассы,
до 500 м (хотя имеются примеры многоприводных технологических конвейеров, длина которых несколько километров). Скорость перемещения грузов
варьируется в широком диапазоне 0,1-45 м/мин. Все эти качества обеспечивают возможность транспортировки, совмещённой с выполнением операций
сушки, мойки, замораживания и т. п.
Производительность подвесных конвейеров
Производительность подвесных конвейеров определяется следующей
зависимостью:
v
Z  3600  , шт./ч,
t
где v – скорость движения цепи, м/с;
t – расстояние между каретками (шаг расстановки кареток), м.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение и устройство вибрационных конвейеров?
2. Назовите достоинства и недостатки вибрационных конвейеров.
3. Как определяется скорость транспортирования и производительность вибрационных
конвейеров?
4. Каково назначение и устройство подвесных конвейеров?
5. Назовите достоинства и недостатки подвесных конвейеров.
6. Как определяется производительность подвесных конвейеров?
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.7. Технические факторы, определяющие выбор типа
транспортирующего устройства
Род и свойства груза
Анализ физико-механических свойств грузов может сразу значительно
сузить круг возможных для применения транспортёров. Например, влажные,
липкие, горячие грузы многими машинами не транспортируются, некоторые
машины могут вызвать крошение, дробление груза, ряд грузов требует герметичного транспортирования и т. д.
Направление, длина и конфигурация трассы
Одни транспортёры сравнительно легко допускают изменение направления пути перемещения как в одной плоскости, так и в пространстве, для
других же это невыполнимо. Предельные расстояния транспортировки также
различны, неодинаковы и допустимые углы подъема трассы.
Потребная производительность
Естественно, производительность выбранной транспортирующей машины должна соответствовать заданной и, даже, с некоторым запасом, однако при этом необходимо иметь в виду, что чем выше производительность тем
рентабельнее транспортёры с большой скоростью перемещения груза.
Например, скорость перемещения груза на ленточном конвейере в 5-6 раз
больше, чем в скребковом и в 10 раз больше, чем в винтовом конвейерах.
Кроме этих основных факторов учитываются также условия эксплуатации, характер дополнительных операций, проводящихся одновременно с
транспортированием (мойка, сушка, заморозка) и т. п.
Контрольные вопросы
1. Какие факторы являются определяющими при выборе типа транспортного устройства?
2. Какова должна быть потребная производительность транспортирующих машин?
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. СООРУЖЕНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
КАРТОФЕЛЯ И ОВОЩЕЙ
3.1. Назначение и классификация овощехранилищ
Овощехранилища представляют собой сооружения, укомплектованные
соответствующим оборудованием и предназначенные для длительного хранения картофеля и овощей в свежем виде. Данные объекты классифицируют
по назначению, конструктивным особенностям, видам хранящейся продукции, вариантам складирования и способам обеспечения режимов
хранения.
Здания хранилищ по отношению к планировочной отметке земли бывают наземные, полузаглубленные и заглубленные (рис. 70).
Рис. 70. Способы посадки зданий овощехранилищ
В наземных зданиях отметка пола превышает планировочную отметку
земли на 0,2-0,3 м. В настоящее время этот вариант получил массовое распространение как в России, так и за рубежом, благодаря удобной транспор тной связи внутреннего объема здания с внешней средой. Кроме того, это
единственно возможный вариант на основаниях с высоким уровнем грунтовых вод.
Полузаглубленные здания овощехранилищ имеют отметку пола ниже
планировочной отметки земли, но не более чем на половину высоты стены.
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Более глубоко посаженные здания принято называть заглубленными.
Два последних конструктивных исполнений овощехранилищ имеют
более стабильный микроклимат, требуют меньших затрат на теплоизоляцию
и в них более экономично поддерживается режим хранения. Большинство
овощехранилищ предыдущего поколения построены по этим вариантам.
Хранилища семенной продукции специализированы по её биологическим видам: картофелю, моркови, лука и т. п., то есть эти хранилища являются сооружениями для хранения одновидовой продукции.
Хранилища продовольственного назначения, наряду со специализированными по отдельным видам, например, продовольственному картофелю,
моркови, капусте и т.д. могут быть и многоцелевого использования, когда в
изолированных помещениях хранят несколько видов продукции. Такие хранилища называют комбинированными.
По способам складирования различают хранилища навальные и контейнерные. В свою очередь навальные подразделяют на закромные, секционные и завальные.
Закромные хранилища оборудуются отсеками емкостью до 100 т каждый, секционные – отсеками до 250 т, а в завальных – продукция хранится в
едином массиве. Не исключается и оборудование стеллажами (например, для
хранения капусты). В контейнерных хранилищах продукцию содержат в таре: ящиках и контейнерах емкостью до 300-400 кг.
По способам обеспечения режимов хранения различают хранилища с
естественной и принудительной вентиляцией.
В хранилищах с естественной вентиляцией (рис. 71) тепло хранимой
продукции отводится за счет движения воздуха под действием температурного перепада, то есть при этом тёплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз. Складирование картофеля и овощей допускается слоем
не более 1,5-2,0 м. Такие сооружения имеют ограниченное применение из-за
фактической невозможности регулировать и поддерживать требуемые режимы хранения.
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 71. Овощехранилище с естественной вентиляцией
В настоящее время преимущественно используются овощехранилища с
принудительной (активной) вентиляцией, в том числе и с применением в
определенные периоды искусственного холода (рис. 72).
Рис. 72. Классификация хранилищ с активной вентиляцией
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольные вопросы
1. Каково назначение овощехранилищ и как размещаются их здания по отношению к
планировочной отметке земли?
2. Как классифицируются овощехранилища по способам складирования продукта?
3. Как классифицируются овощехранилища по способам обеспечения режимов хран ения?
4. Какова классификация продовольственных овощехранилищ с активной (принудительной) вентиляцией?
3.2. Закромные, комбинированные и специализированные
овощехранилища с наклонными полами
Закромные овощехранилища
Продовольственные овощехранилища с активной вентиляцией – основная разновидность сооружений для хранения продукции овощеводства.
На рисунке 73 показано устройство закромного хранилища, оборудованного системой активной вентиляции, позволяющей регулировать и поддерживать необходимые режимы хранения.
Рис. 73. Закромное хранилище:
1 – здание хранилища; 2 – въездной тамбур; 3 – закрома; 4 – система активной вентиляции
К зданию хранилища 1 примыкает въездной тамбур 2. Вдоль основного
здания располагаются ряды закромов 3 (в данном примере два ряда). Между
рядами оставляется место для транспортного проезда. Через разводку каналов, расположенных под полом хранилища закрома сообщаются с системой
активной вентиляции 4. Закромные хранилища нашли широкое применение в
отечественной практике, как надежные и удобные для хранения, в основном,
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одновидовой продукции (в частности, картофеля). Емкость одного закрома
до 80-100 т, при высоте загрузки продовольственным картофелем 3-4 м.
Суммарная емкость таких хранилищ, как правило, до 2000 т.
Комбинированные овощехранилища
При необходимости организовать хранение разновидовой продукции,
как уже отмечалось, сооружаются комбинированные овощехранилища
(рис. 74).
Рис. 74. Комбинированное хранилище
Здание комбинированного хранилища разбивается на отдельные секции и оборудуется развитой системой активного вентилирования на различных режимах, включая применение искусственного холода. Так, например, в
секции 1 для хранения картофеля и свеклы поддерживается температура 240С, в секции 2, где хранится капуста и морковь, + 1…- 10С.
Лук просушивается в сушилке 6 и хранится при температуре +1...-30С
(секция 5), а в камерах 7 и 8, где хранятся яблоки температура воздуха должна быть 0-40С при влажности 90-92%. Максимальная вместимость одного
помещения для хранения при складировании продукции россыпью: для лука
– 250 т, картофеля и корнеклубнеплодов – 1000 т, капусты – 750 т и т. д.
Для закромных и комбинированных овощехранилищ основными средствами механизации погрузочно-разгрузочных работ являются различного
типа передвижные подборщики, погрузчики, транспортеры и т. п.
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Специализированные овощехранилища с наклонными полами
В агропромышленной практике все шире применяются высокомеханизированные комплексы по приемке, послеуборочной и предреализационной
обработке и хранению картофеля. На рисунке 75 показан совмещенный разрез такого хранилища.
Рис. 75. Овощехранилище с наклонными полами:
1 – здание хранилища; 2 – приточный вентиляционный канал;
3 – вытяжной вентиляционный канал; 4 – кран балка; 5 – подвесной транспортер;
6 – решетчатые наклонные полы; 7 – выгрузной транспортер
Основное здание 1 имеет наклонные решетчатые полы 6, через которые
осуществляется вентиляция продукта по схеме «снизу-вверх». Наклон полов
позволяет производить самотечную выгрузку продукции на расположенный в
нижней галерее выгрузной транспортер 7. Загрузка хранилища производится
подвесным транспортером 5, который перемещается с помощью специальной
кран-балки 4.
Такие хранилища имеют емкость до 10000 т, высокий уровень механизации и автоматизации, имеют техническую возможность осуществлять погрузку и выгрузку в любом месте, что позволяет оперативно принять меры
при появлении очагов загнивания, например, перебрать продукцию и отправить снова на хранение и т. п. Затраты ручного труда при этом минимальны.
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольные вопросы
1. Каково устройство и в чем заключаются достоинства закромных хранилищ?
2. Для чего предназначены комбинированные овощехранилища и как они устроены?
3. В чём заключается специфика систем обеспечения режимов хранения в комбинированных хранилищах?
4. Для чего предназначены и как устроены специализированные хранилища с наклонн ыми полами?
5. Назовите достоинства овощехранилищ с наклонными полами и поясните как в них организуется рабочий процесс.
3.3. Устройства для временного хранения продукции
Бурты
Бурты представляют собой наземные или слегка заглубленные насыпи
продукта хранения, покрытые для защиты от дождя и промерзания утепляющим материалом (соломой, осокой, камышом и т. п.) и присыпанные слоем
земли. Ширина буртов 1,5-2,5 м, высота 1-1,5 м, длина обычно 10-25 м
(рис. 76).
Рис. 76. Схема бурта
Овощи укладывают в бурты навалом, с тем, чтобы образовать конусообразную насыпь, со скатами под углом примерно 450. Трудно сохраняемые овощи, например морковь, укладывают рядами, пересыпая каждый слоем слегка
увлажненной земли или песка толщиной 10 мм. Картофель через каждые 200250 мм пересыпают слоем увлажненной земли 50-70 мм.
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Траншеи
Траншеи – это те же бурты, но углубленные в землю на 800 мм и
больше, сооружаемые таким же образом, как и бурты. Ширина траншеи
1-1,2 м, длина 10-25 м.
При закладке траншеи (рис. 77) продукт засыпают с одного конца котлована и сразу доводят насыпь до установленной высоты. Вентиляционный
канал 1 предварительно накрывают деревянной решеткой 2. Продолжая засыпку вдоль котлована, в насыпь устанавливают вытяжные трубы 3 через
4-5 м и корпуса термометров. После загрузки траншею укрывают соломой,
осокой, камышом и т. п. Затем солому зачерняют, т.е. прикрывают слоем
земли, оставляя гребень открытым.
Рис. 77. Схема траншеи:
1 – вентиляционный канал; 2 – решетка; 3 – вытяжные трубы; 4 – приточные трубы
На концах вентиляционного канала устанавливают приточные трубы 4
и проводят интенсивную естественную вентиляцию для просушки продукта,
а затем обеспечивают требуемый воздухообмен и температурный режим, который контролируют по показаниям термометров. Перед наступлением холодов производят вторичное укрытие землей, убирают приточные трубы и
прикрывают концы вентиляционного канала, вытяжных труб и т. д.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены и как устроены бурты?
2. В какой последовательности производится закладка бурта?
3. Как осуществляется вентиляция продукции в буртах?
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.4. Системы поддержания и регулирования режимов хранения
Вентиляционные системы овощехранилищ
На рисунке 78а,б приведена типичная схема активной вентиляции хранилища. Система включает в себя реверсивный вентилятор 1, калорифер 2 и
холодильную установку 7. Забор наружного воздуха ведется через приточную трубу (шахту) 3, выход «отработанного» воздуха – через вытяжные трубы 4. Воздушные потоки внутри здания передаются и распределяются по
нижнему 6 и верхнему 5 вентиляционным коллекторам. Регулирование потоков осуществляется запорно-распределительными устройствами типа. С помощью такой системы можно обеспечить различные режимы вентилирования продукции при хранении.
Рис. 78. Система вентиляции овощехранилища:
1 – реверсивный вентилятор; 2 – калорифер; 3 – приточная шахта; 4 – вытяжная труба;
5 и 6 – соответственно верхний и нижний вентиляционные коллекторы; 7 – холодильная установка
В «лечебный» период и период охлаждения продукта вентиляция полностью работает на наружном воздухе (поз. «А»), когда температура его ниже температуры в хранилище, но не ниже 10С. При более низкой температуре
наружного воздуха система вентиляции работает с подогревом или по замкнутому циклу с рециркуляцией (поз. «В»). Широко применяют и комбинированные режимы.
Для искусственного охлаждения воздуха при весенне-летнем хранении
применяют холодильные установки, при этом вентилятор включают ревер91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сивно, вследствие чего он начинает отсасывать воздух из продукта через
нижний коллектор и испаритель холодильной установки и нагнетает охлажденный воздух в верхний коллектор. Промышленная холодильная установка обычно имеет и собственный вентилятор, что способствует усилению потока. Холодный воздух, выходя из верхнего коллектора, опускается вниз на
продукт и т. д.
Необходимая производительность вентиляционного оборудования зависит от вида и количества продукта хранения. Так, например, для картофеля
она рассчитывается из условия обеспечения подачи воздуха в количестве 5070 м3/ч на 1 т картофеля.
Устройства поддержания и регулирование режимов хранения
При хранении картофеля и овощей контролируют основные параметры
среды: температуру, влажность воздуха и газовый состав.
Для измерения температуры используют спиртовые термометры, термометры сопротивления и термопары. Термометры сопротивления и термопары позволяют контролировать температуру воздуха и продукта дистанционно в различных точках, передавая электрические сигналы на центральный
пункт управления. Контроль относительной влажности воздуха осуществляется при помощи психрометров и гигрографов. Анализ газовой среды на содержание кислорода и углекислого газа проводят газоанализаторами (напр имер, типа ГВВ-2, ВТИ-2 и др.)
В качестве примера на рисунке 79 показана одна из возможных схем
регулирования и поддержания температурного режима хранения в закромном
овощехранилище.
В соответствующих зонах внутри и снаружи хранилища устанавливаются датчики температуры: А, Б, В, Г и Д. Показания датчиков можно прочесть с помощью логометра. При этом включение определенного датчика в
систему логометра производится переключателем. Одновременно зажигается
лампочка на индикаторной панели. Оператор производит «опрос», после чего
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
он может принять соответствующее решение на включение тех или иных агрегатов и поворота распределительных клапанов.
Рис. 79. Схема регулирования и поддержания режимов хранения:
1, 2 – распределительные клапаны
Например, выясняется, что температура внутри продукта приближается
к верхнему пределу, а наружная температура, допустим, 100С (больше 10С),
то можно организовать работу вентиляционного оборудования по «открытому циклу». Для этого с помощью панели управления надо открыть распределительные клапаны 1 и 2 и включить вентилятор.
Таким образом, имея возможность контролировать состояние продукта
и параметры газовой среды (температуру, влажность, газовый состав), можно
обеспечить нужный режим хранения, включая или отключая вентилятор,
производя забор наружного или внутреннего воздуха или их смесь, подогр евая или охлаждая воздух.
В настоящее время широко применяются и автоматизированные системы управления этими процессами, осуществляя непрерывный контроль и
обеспечение требуемых режимов хранения.
Очевидно, что такая система может применяться в овощехранилищах
различного типа и в хранилищах-холодильниках при соответствующей комплектации тем или иным оборудованием.
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вентиляционное оборудование
Важнейшими элементами вентиляционных систем являются вентиляторы. Они генерируют воздушные потоки в системах, подавая требуемое количество воздуха в распределительные коллекторы. Принципиально различают два типа вентиляторов: осевые (рис. 80) и центробежные (рис. 81).
Рис. 80. Вентилятор осевой
У осевых вентиляторов на валу электродвигателя устанавливается пропеллер с некоторым количеством лопастей. Всё это размещается в цилиндрическом кожухе (обечайке). При вращении пропеллер генерирует воздушный
поток в осевом направлении (отсюда название). Такие вентиляторы имеют
хорошую производительность (количество подаваемого воздуха в единицу
времени), но небольшой напор (давление на выходе).
У центробежных вентиляторов активным органом является рабочее колесо с радиальными лопастями. Рабочее колесо находится в корпусе, напоминающем по форме улитку.
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 81. Вентилятор центробежный
При вращении рабочего колеса воздух всасывается во входное отверстие корпуса, увлекается лопастями, разгоняется за счет действия центр обежных сил и «выбрасывается» в выходной патрубок корпуса. Напор, создаваемый такими вентиляторами, выше, чем у осевых, и они находят широкое
применение. Конструктивно они довольно разнообразны. Промышленность
выпускает достаточно большую номенклатуру центробежных вентиляторов.
Для подогрева воздуха в системах вентиляции применяют калориферы.
Они представляют собой теплообменные аппараты с различными нагревающими элементами. В настоящее время преимущественно используют электрические калориферы с трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
Для
охлаждения воздуха задействуют холодильные установки.
С устройством и принципом работы данных установок можно ознакомиться
в следующем разделе.
Контрольные вопросы
1. Из каких элементов обычно состоит система активной вентиляции овощехранилища?
2. Как осуществляется активное вентилирование овощехранилища по схеме: «приточная
труба – продукт – вытяжная труба»?
3. Как осуществляется активное вентилирование овощехранилища по варианту с подогревом поступающего воздуха?
4. Как осуществляется активное вентилирование овощехранилища по замкнутому циклу?
5. Как осуществляется активное вентилирование овощехранилища по варианту с искусственным охлаждением?
6. Какие параметры контролируются при хранении картофеля и овощей?
7. По какому принципу обустраивается система поддержания и регулирования режимов
хранения?
8. Для чего служат осевые и центробежные вентиляторы? В чем их достоинства и недостатки?
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ХОЛОДИЛЬНИКИ
4.1. Холодильные установки
Принцип работы современных холодильных машин
Принцип работы современных холодильных машин основан на следующих физических явлениях:
1) испарении – для перехода молекул жидкости в газообразное состояние
необходимо некоторое количество тепла (теплота парообразования);
2) конденсировании – обратном переходе молекул газа (пара) в жидкое состояние при котором теплота выделяется во внешнюю среду (теплота конденсации).
В установившемся процессе теплота парообразования и теплота конденсации равны межу собой (в первом приближении, без учета различных
потерь).
На рисунке 82 изображена принципиальная схема работы холодильной
машины.
Рис. 82. Схема работы холодильной машины
Ёмкость, в которой происходит процесс испарения рабочей жидкости
(испаритель), размещается в охлаждаемом объеме (холодильной камере).
В качестве рабочей жидкости в технике используются различные легкокипя96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щие жидкости (их называют хладагентами), температура кипения которых
составляет порядка - 20….- 400С. Ясно, что при более высоких значениях
температуры в холодильной камере, например при минус 50С, жидкий хладагент, подаваемый в испаритель, начинает бурно испаряться (кипеть), забирая
при этом тепло из охлаждаемого объёма. Образовавшиеся пары отсасываются компрессором, сжимаются, вследствие чего начинают конденсироваться и
поступают в конденсатор, где и завершается этот процесс. Давление в конденсируемых парах регулируется настройкой дросселя, который представляет собой регулируемое гидравлическое сопротивление. Сжиженный хладагент передаётся в испаритель и, таким образом, организуется непрерывный
режим работы холодильной машины. После установления в холодильной камере требуемой температуры специальное реле отключает двигатель компрессора. После повышения температуры до верхнего допустимого предела
компрессор вновь включается в работу. Так, в большинстве случаев, ос уществляется автоматическое поддержание требуемой температуры в холодильной камере.
Хладагенты и хладоносители
В настоящее время в отечественной практике применяется более десятка наименований хладагентов, например: аммиак – с температурой кипения
минус 33,40С; хладон 12 – с температурой кипения минус 29,80С; хладон 22 –
с температурой кипения минус 40,80С и т. п. Современные, не разрушающие
озоновый слой, хлорнесодержащие хладагенты (фреон) на основе гидрофторуглеродов (ГФУ-HFC) – R134a, R404A, R507A, R407C, R410A и NH3
В рассмотренном примере охлаждаемой средой являлся воздух в холодильной камере. Однако в условиях холодильных предприятий часто охлаждению подвергают специальные жидкости, называемые хладоносителями. Затем
эти жидкости насосами подаются в батареи охлаждения по всем камерам хранения. Наиболее простой хладоноситель – это вода, но её можно применять
только в технологиях с температурами больше нуля градусов Цельсия. Поэтому, для применения в условиях более низких температур, в воду добавляют
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
соли NCl или CaCl 2 и получают при этом рассолы, температура замерзания которых ниже нуля. Так, например, при концентрации NCl 10% рассол замерзает
при температуре минус 90С и т. д.
Составные части холодильных машин
Наиболее ответственной частью холодильной машины является компрессор. По конструктивным особенностям различают: поршневые, ротационные, винтовые и центробежные компрессоры холодильных машин. На р исунке 82 схематично показан ротационный пластинчатый компрессор. Компрессор выполняет задачу откачивания паров из испарителя, сжатия их до
давления порядка 1,1-1,5 МПа, обеспечивающего процесс конденсации и перекачивание жидкой фазы из конденсатора в испаритель.
Испарители и конденсаторы – это теплообменные аппараты, выполняющие функции приёма и отдачи тепла. Поэтому конструктивно они схожи
с обычными теплообменниками, которые бывают пластинчатыми, кожухотрубными, оросительными и т. п. Для интенсификации съёма тепла применяют обдув вентиляторами (жидкостные охладители прокачивают насосами).
Регулирующие вентили (дроссели) служат для создания противодавления в конденсаторах и регулирования подачи рабочей жидкости в испарительную систему. На рисунке 83 показана типовая конструктивная сема такого вентиля.
Регулируя кольцевой зазор между клапаном и седлом корпуса, изменяют гидравлическое сопротивление дросселя, что приводит к изменению
противодавления и расхода хладагента через регулирующий вентиль.
Холодильные машины являются базовым элементом для создания различных холодильных установок, начиная от бытовых холодильников, холодильных камер, шкафов, прилавков и т. п. до океанских судов – рефрижераторов.
На рисунке 84 представлена схема устройства холодильной камеры.
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 83. Конструктивная схема вентиля (дросселя)
Рис. 84. Устройство холодильной камеры
Корпус камеры изготавливается герметичным и теплоизолированным.
В камере размещается испаритель холодильной машины. Остальные её части: компрессор, конденсатор и дроссель монтируются снаружи. По такой
схеме устроено большое разнообразие холодильных установок: бытовые холодильники, холодильные шкафы, витрины, прилавки и т. п. Общей особенностью этих установок является то, что охлаждение воздуха замкнутого про99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
странства осуществляется непосредственно кипящим в испарителе хладагентом.
Установки с промежуточным хладоносителем
Во многих случаях такие системы более рациональны и безопасны от
контакта паров хладагентов с продуктом. Принципиальная схема такой холодильной установки приведена на рисунке 85.
Рис. 85. Холодильная установка с промежуточным хладоносителем
Установка имеет стандартную холодильную машину, которая работает
на охлаждение рассола. Это охлаждение производится обычно в кожухозмеевиковом испарителе, где хладагент испаряется в трубках, охлаждая рассол
протекающий в охватывающем кожухе. Циркуляцию рассола обеспечивает
рассольный насос. Охлаждение камер хранения, например, стационарного
холодильника, осуществляется батареями охлаждения.
Контрольные вопросы
1. На каких физических явлениях основан принцип работы современных холодильных
машин?
2. Из каких основных элементов состоит холодильная машина?
3. Назовите назначение компрессора, испарителя, конденсатора и дросселя холодильной
машины?
4. Какими качествами должны обладать хладагенты и хладоносители? В чем заключаются их различия?
5. Как устроены системы охлаждения с применением промежуточного хладоносителя?
6. Как классифицируются отечественные холодильные предприятия?
7. Каковы особенности зданий стационарных холодильников и какие компоненты они
должны иметь?
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. Как обустраивается внутренняя планировка стационарного холодильника?
9. Что понимается под вместимостью и производительностью холодильного предприятия?
10. Какие существуют способы охлаждения камер стационарных холодильников?
11. Как осуществляется воздушный способ охлаждения камер?
12. Как осуществляется батарейный способ охлаждения камер?
4.2. Холодильные предприятия
Классификация холодильных предприятий
Холодильные предприятия (холодильники) – это строительные сооружения или устройства, предназначенные для охлаждения, замораживания
и хранения пищевых продуктов при соответствующих температурновлажностных режимах (пониженной температуре воздуха, порядка минус 12350С и, как правило, повышенной влажности воздуха 75-95%. По целевому
назначению холодильники классифицируют следующим образом.
Производственные холодильники (рис. 86) предназначены для первичной холодильной обработки пищевых продуктов в районах их производства
или заготовки. Обычно они являются цехом какого-либо пищевого предприятия (мясокомбината, рыбокомбината, молочного комбината и т. п.). Оборудование их характеризуется большой производительностью устройств для
охлаждения и замораживания продуктов при сравнительно небольшом объёме помещений для хранения.
Рис. 86. Классификация холодильников
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Распределительные холодильники служат для накопления и круглогодичного снабжения торговой сети и сферы обслуживания соответствующими
продуктами питания. Они характеризуются большой вместимостью помещений для круглогодичного хранения продукции.
Часто на крупных распределительных холодильниках имеются цеха
для производства мороженного, фасованного мяса и масла, полуфабрикатов
и т.п. В этом случае их называют хладокомбинатами.
Торговые холодильники обслуживают торговую сеть и предназначены
для краткосрочного хранения запаса продуктов, реализуемых в магазинах,
столовых, ресторанах и т. п.
Кроме вышеперечисленных видов холодильников, составляющих прямую технологическую цепочку производитель – потребитель, существуют и
некоторые другие типы, выполняющие специфичные функции:
1) базисные холодильники предназначены для долгосрочного хранения государственных запасов продуктов. Эти холодильники имеют большую вместимость и к ним предъявляются повышенные требования по стабильности подержания требуемых режимов хранения;
2) перевалочные (обычно портовые) холодильники служат для краткосрочного хранения продуктов при их перегрузке с одного вида холодильного
транспорта на другой (например, с железнодорожного на водный и наоб орот). Для них характерна большая пропускная способность и высокая степень
механизации погрузочно-разгрузочных работ;
3) специализированные холодильники хранят или перерабатывают и хранят
отдельные виды продукции. Это могут быть фруктовые холодильники, холодильники при плодовоовощных базах и т.п.;
4) заготовительные холодильники, которые сооружают в районах заготовки
продуктов (мяса, молока, яиц, фруктов) для первоначальной термической обработки и краткосрочного хранения их до отправки в места потребления;
5) транспортные холодильники предназначены для транспортировки скоропортящихся продуктов при низких температурах. Различают автомобильный,
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
железнодорожный и водный холодильный транспорт. В последнее время
начали использовать рефрижераторные контейнеры, приспособленные для
перевозок всеми видами специализированного транспорта.
Сооружения стационарных холодильников
Стационарные холодильники, как сооружения, представляют собой
теплоизолированные здания без световых проёмов (окон), одно или многоэтажные. Для проведения погрузочно-разгрузочных работ они имеют автомобильные и железнодорожные платформы. Малые холодильники, как правило, имеют только одну автомобильную платформу. В последнее время
начали применять охлаждаемые платформы, закрытые со всех сторон – дебаркадеры. В них поддерживается температура порядка 10 0С. Портовые холодильники имеют специальные причалы и балконы, приспособленные для р аботы портальных кранов. Конструкция зданий и внутренняя планировка холодильников, естественно, зависит от назначения, вместимости, пропускной
способности и т. п. В качестве примера на рисунках 87 и 88 показаны общий
вид и планировка малого распределительного холодильника, вместимостью
400 т. В одноэтажном здании холодильника находятся: основная камера хранения, морозильная и универсальная камеры, экспедиция, машинное отделение и бытовки. К зданию примыкает автомобильная грузовая платформа с
навесом.
Различные холодильники могут сравниваться друг с другом по вместимости камер хранения, а также по производительности устройств для
охлаждения или замораживания продуктов.
Вместимость холодильника определяется максимальным количеством
груза в тоннах, который может одновременно храниться в охлаждаемых помещениях холодильника. Но так как в одном и том же объёме можно разместить различное количество продукции, имеющей различную объёмную массу, то введено понятие условный груз. За условный груз принято мороженое
мясо в полутушах и четвертинах, имеющее при укладке в штабель объёмную
массу 0,35 т/м3. Фактическую вместимость холодильника для конкретного
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
груза определяют через условный груз путем деления его на соответствующий справочный коэффициент пересчета.
Рис. 87. Общий вид малого холодильника
Рис. 88. Планировка малого холодильника
Производительность (производственная мощность) холодильника
определяется количеством продукта в тоннах, обрабатываемого в единицу
времени (час, смена, сутки). Считается, что производительность до 20 тонн в
сутки – малая, до 100 тонн в сутки – средняя, а свыше 100 тонн в сутки –
большая.
Различают три основных способа охлаждения камер стационарных холодильников: батарейный, воздушный и смешанный.
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Батарейный способ предполагает отбор тепла с помощью батарей
охлаждения. Данный способ охлаждения был представлен на рисунке 85.
Воздушное охлаждение осуществляется воздухом, предварительно
охлаждённом в теплообменном аппарате – испарителе (охладителе). На рисунке 89 приведена схема воздушного охлаждения помещения холодильника.
Рис. 89. Схема воздушного охлаждения камер холодильников
Помещение в данном случае оборудовано постаментным воздухоохладителем. Воздух в нём охлаждается испарителем холодильной машины.
Циркуляция воздуха в помещении осуществляется вентилятором. Холодный
воздух вентилятором подаётся в верхнюю часть помещения, проходит через
продукт, отбирая при этом тепло, и закачивается в нижний заборный патр убок воздухоохладителя. Цикл повторяется в непрерывном режиме. Для интенсификации процесса съёма тепла с конденсатора холодильной машины
также применён вентилятор. Подобные системы имеют довольно много разновидностей воздухоохладителей как постаментных, так и подвесных, но
общий принцип охлаждения остаётся прежним. Коэффициент теплоотдачи
при воздушной системе охлаждения возрастает в среднем в три-четыре раза,
по сравнению с батарейным. Поэтому, в частности, значительно сокращается
время тепловой обработки продуктов. Однако в этих системах более интен105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сивно протекает и испарение влаги с поверхности продуктов. Вследствие
этого не рекомендуется применение воздушных систем охлаждения при длительном хранении неупакованных продуктов.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены производственные холодильники? В чем их особенности?
2. Каковы функции и основные отличия распылительных холодильников?
3. Для чего предназначены базовые и перевалочные холодильники? В чем их особенн ости?
4. В чем заключаются особенности заготовительных, специализированных и транспортных холодильников?
5. Что представляют собой стационарные холодильники как сооружения? Каковы их
конструктивные особенности?
6. Что понимается под «вместимостью» и «производительностью» холодильников?
7. Каковы способы охлаждения камер стационарных холодильников?
8. В чем суть воздушного охлаждения камер? Достоинства и недостатки этого способа.
9. Сущность, достоинства и недостатки батарейного способа охлаждения камер.
4.3. Холодильный транспорт
Автомобильный холодильный транспорт
Холодильный транспорт связывает между собой все звенья холодильной цепи. Он включает в себя автомобильный, железнодорожный и водный
виды холодильного транспорта.
Преимущество автомобильного транспорта заключается в том, что он
позволяет осуществлять прямые перевозки от производителя до потребителя,
обладая большой мобильностью и оперативностью. Этот транспорт включает
два основных типа автомобильных фургонов: изотермический, имеющий
теплоизолированный кузов, но не оснащённый холодильной системой, и рефрижераторный, снабженный холодильной установкой (рис. 90). Перевозимый груз размещают в изолированном фургоне, снабженном автономной холодильной машиной с охладителем воздуха.
Воздух циркулирует в фургоне по схеме «сверху-вниз», обеспечивая
поддержание требуемого температурного режима.
На рисунке 91 приведена схема холодильной машины с компактным
двигателем внутреннего сгорания, которая применяется в авторефрижераторах. Двигатель установки через систему ремённых передач вращает вал ком106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
прессора и крыльчатки вентиляторов. Имеются примеры и с применением
электропривода.
Рис. 90. Авторефрижератор
Рис. 91. Автомобильная холодильная машина
В последнее время в авторефрижераторах начали применять установки
для охлаждения фургона сжиженными газами: азотом, воздухом, диоксидом
углерода. Схема установки работающей на жидком азоте, температура кипения которого минус 195,80С приведена на рисунке 92.
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 92. Азотная безмашинная холодильная установка:
1 – термостатический сосуд с азотом; 2 и 3 – регуляторы давления;
4 – змеевик испарителя; 5 – распылитель
Установка работает следующим образом. При снижении температуры
воздуха в фургоне до установленного предела термодатчиком подаётся сигнал на включение регуляторов давления 2 и 3, которые имеют управляющие
электромагниты. Небольшое количество жидкого азота из термостатического
сосуда 1 начинает поступать в змеевик испарителя 4, где образуются пары,
которые заполняют пространство над жидкостью в сосуде 1. Давление этих
паров вытесняет регламентируемое регулятором 3 количество жидкого азота
в распылитель 5, расположенный в верней зоне фургона.
Подобные установки имеют ряд неоспоримых преимуществ:
1) они не нуждаются в приводных двигателях, компрессорах, вентиляторах
и т.п.;
2) имеют меньшие габариты и вес;
3) охлаждение внутреннего объёма фургона и продукта производится за более короткое время.
Недостатками систем охлаждения жидким азотом являются довольно
высокая стоимость азота, а также необходимость иметь сеть заправочных
станций.
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Железнодорожный холодильный транспорт
Основным средством железнодорожного холодильного транспорта является вагон-рефрижератор с металлическим каркасом кузова и металлическими наружной и внутренней обшивками, между которыми находится термоизоляция (обычно пенопласт). Грузоподъёмность этих вагонов от 20 до 40
т, в зависимости от вида груза. Российские железные дороги в своей структуре имеют автономные рефрижераторные вагоны (АРВ), пяти- и двенадцативагонные секции, а также поезда-рефрижераторы с количеством вагонов 21 и
23.
Автономные рефрижераторные вагоны (рис. 93) имеют два машинных
отделения, расположенных в торцевых частях.
Рис. 93. Автономный вагон-рефрижератор
В каждом машинном отделении располагаются дизель-генераторная
установка и компрессорная холодильная машина с воздухоохладителем. Работа всех агрегатов автоматизирована.
На рисунке 94 дана схема такой холодильной установки. Вал генератора электрического тока приводится во вращение от дизельного двигателя
внутреннего сгорания. Получаемая электроэнергия распределяется между
электродвигателями 1, 2 и 3, обеспечивающих работу компрессора и вентиляторов. Грузовой отсек вагона охлаждается по тому же принципу, что и
фургон автомобиля-рефрижератора.
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 94. Холодильная установка с дизель-генератором:
1, 2, 3 – электродвигатели
Поезда-рефрижераторы имеют специальные вагоны, в которых располагаются дизель-генераторы и холодильные машины, охлаждение грузовых
вагонов централизованное, рассольное. Хладоноситель, раствор хлорида
кальция, транспортируется между вагонами по магистральным трубопроводам.
Водный холодильный транспорт
Транспортные суда-рефрижераторы используют для перевозки различных охлаждённых и замороженных грузов. Охлаждаемые помещения их,
трюмы и твиндеки, рассчитаны на универсальный (0…-180С) и низкотемпературный (-18…-250С) режимы. Принципы охлаждения и применяемое оборудование по устройству не отличаются от рассмотренных выше.
В последнее время начали применяться рефрижераторные контейнеры, снабженные автономными холодильными установками, обеспечивающими заданный температурный режим. Рефрижераторные контейнеры стандар-
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тизированы по габаритам и грузовместимости и перевозятся всеми видами
транспорта, приспособленного для этих целей.
Контрольные вопросы
1. Опишите устройство авторефрижератора. В чем состоят основные достоинства автомобильного холодильного транспорта?
2. Каковы устройство и принцип действия автомобильной холодильной машины?
3. Как устроена и как работает холодильная установка на жидком азоте? В чем ее достоинства и недостатки?
4. Как устроен автономный рефрижераторный вагон?
5. Устройство и работа холодильных машин рефрижераторного вагона.
6. Как организуется охлаждение рефрижераторных вагонов в составе рефрижераторных
секций и поездов?
4.4. Технологическое оборудование холодильников
и овощехранилищ
Погрузочно-разгрузочные средства
Как уже отмечалось ранее, в закромных и комбинированных овощехранилищах, а также в холодильниках, основными средствами погрузочноразгрузочных работ являются различного типа подборщики, погрузчики,
штабелеры, транспортеры и т. п. При хранении продукции в таре широко
применяются мобильные электропогрузчики (рис. 95).
Рис. 95. Вилчатый электропогрузчик
Эти погрузчики оборудованы грузоподъёмным механизмом с вилчатым захватом, свободно маневрируют в рабочей зоне и не загрязняют воздушную среду помещений для хранения, так как имеют электропривод с питанием от аккумуляторной батареи. Указанные погрузчики применяются и на
складах и во многих других случаях. Существуют подобные погрузчики и с
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
приводом от двигателя внутреннего сгорания, но они больше соответствуют
работам на открытых площадках.
Для загрузки и выгрузки картофеля и корнеплодов в хранилищах также
предпочтение отдаётся машинам и механизмам с электроприводом, с аккумуляторным или кабельным питанием. В последнем случае диапазон маневрирования сужается, но и пропадает необходимость обслуживания аккумуляторных батарей.
Например, для погрузки картофеля и корнеплодов, поступивших россыпью, в контейнеры применяются самоходные машины типа КРС-28. Они
также используются для выгрузки железнодорожных вагонов, автофургонов,
разгрузки буртов, площадок и т. п.
Машина состоит (рис. 96) из самоходного шасси 1 и размещенного на
нём скребкового конвейера 2, который транспортирует продукт из вагона 5 в
контейнер 3, стоящий на раме шасси. Затем контейнер подхватывается электропогрузчиком 4. Производительность таких машин составляет около 20
т/ч.
Рис. 96. Разгрузчик самоходный:
1 – самоходное шасси; 2 – скребковый конвейер; 3 – контейнер; 4 – электропогрузчик;
5 – железнодорожный вагон
Для загрузки картофеля и корнеплодов в хранилищах с бестарным способом хранения, а также для выгрузки и перегрузочных работ широко пр именяются транспортеры-загрузчики типа ТЗК-30 и др. Такие загрузчики
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
представляют из себя (рис. 97) самоходное шасси 1 с двумя транспортёрами,
один из которых крутонаклонный 2, предназначенный для подъёма продукта
из приемного ковша 5. Второй транспортёр маневренный 3, может менять
угол наклона в вертикальной и угол поворота в горизонтальной плоскостях.
С этой целью он установлен на поворотной колонке с гидроприводом 4.
Рис. 97. Устройство транспортера-загрузчика:
1 – самоходное шасси; 2 – транспортер крутонаклонный; 3 – транспортер маневренный;
4 – гидропривод; 5 – приемный ковш
Этот транспортёр обеспечивает «мягкую» выгрузку продукта в необходимом месте. Все механизмы имеют электрический привод.
На рисунке 98 показана схема работы транспортёра-загрузчика при загрузке хранилища с приёмкой продукции из автотранспорта в ковш.
Рис. 98. Работа транспортера-загрузчика при загрузке хранилища:
1 – загрузчик; 2 – автотранспорт; 3 – закром хранилища
Загрузчик 1 принимает продукт от автотранспорта 2 и заполняет закром хранилища 3.
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На рисунке 99 приведен ещё пример использования загрузчика для организации хранения в таре.
Рис. 99. Работа транспортера-загрузчика при загрузке контейнеров:
1 – загрузчик; 2 – автотранспорт; 3 – бункер накопительный; 4 – контейнер;
5 – электропогрузчик
Приёмный ковш загрузчика 1 наполняется продуктом из автомобиля 2,
транспортёрами доставляется в накопительный бункер 3 и далее в контейнер
4. Контейнер электропогрузчиком 5 перевозится к месту складирования.
При загрузке продукции из насыпи загрузчик дополнительно укомплектовывается специальным подборщиком.
Инспекционное и калибровочное оборудование
При закладке на хранение, для предпродажной подготовки, выбраковки
(в особенности для плодово-ягодной продукции) производится отбор, сортировка и калибровка продукции. Эти операции производятся на специальном
инспекционном и калибровочном оборудовании.
В простейшем случае в качестве инспекционных применяются тихоходные ленточные конвейеры (рис. 100).
Рис. 100. Ленточный инспекционный конвейер
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продукт из питающего бункера подаётся на ленту в один слой и транспортируется к месту выгрузки с конвейера с умеренной скоростью. Вдоль
трассы конвейера размещаются рабочие места отбраковщиков, которые и
производят отбор брака. Недостатком такой установки является то, что пр одукт статичен относительно полотна движущейся ленты, что исключает возможность осмотра его со всех сторон.
Этот недостаток исключается при использовании на данной операции
специальных роликовых инспекционных транспортёров (рис. 101).
Рис. 101. Роликовый инспекционный транспортер
Между двумя параллельными приводными цепями находятся ролики,
которые катятся по направляющим пластинам. Продукт, попадая на ролики,
транспортируется к месту выгрузки, одновременно проворачиваясь, и облегчая тем самым операцию отбраковки. Организация рабочих мест такая же,
как и в предыдущем случае.
При необходимости провести сортировку продукта по размерам находят применения калибровочные машины. На рисунке 102 приведена принципиальная схема одной из применяемых конструкций калибровочных машин.
Под загрузочным бункером установлен ленточно-скребковый питатель,
с помощью которого регулируется загрузка калибровочной головки машины.
Калибровочная головка состоит из нескольких пар ступенчатых валиков
(на схеме показана одна пара) (рис. 102а), которые вращаются навстречу друг
другу. Валики устанавливаются с небольшим уклоном по направлению дви115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жения продукта. Продукт, перемещаясь вдоль валиков, проваливается в зазоры между ними и попадает в сборные бункеры. Таким образом, в каждом
бункере собирается продукт определённого размера.
Рис. 102. Калибровочная машина
Калибровочная головка может быть выполнена и по другим вариантам.
Например, не со ступенчатыми, а с коническими валиками (рис. 102б), или
просто с расходящимися тросами (рис. 102в).
Контрольные вопросы
1. Какова область применения вилчатых авто- и электропогрузчиков?
2. Как устроена и где применяется разгрузочно-погрузочная машина типа КРС-28?
3. Устройство транспортера-загрузчика ТЗК-30?
4. Область применения транспортеров-загрузчиков.
5. Как организуется инспекция продукции с применением ленточных транспортеров?
Достоинства и недостатки этого способа?
6. В чем достоинства роликового инспекционного транспортера и как он устроен?
7. Каков принцип работы валиковых и тросовых калибровочных машин?
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ МОЛОКА
5.1. Резервуары для хранения молока
Резервуары для хранения молока выпускаются промышленностью двух
основных типов: горизонтальные и вертикальные.
Горизонтальный резервуар-термос
Горизонтальный резервуар-термос представляет собой цилиндрический сосуд (рис. 103), имеющий корпус из пищевого алюминия 1 и кожух 3
из стального листа.
Рис. 103. Горизонтальный резервуар-термос:
1 – корпус; 2 – теплоизоляция; 3 – кожух; 4 – мешалка; 5 – опора; 6 – выпускной патрубок;
7 – люк; 8 – термометр; 9 – смотровое окно; 10 – наливной патрубок
Пространство между ними заполнено фенолформальдегидным пластиком 2, служащим теплоизоляцией. Резервуар оборудуется мешалкой 4, выпускным 6 и наливным 10 патрубками, люком 7, термометром 8 и смотровым
окном 9. Конструкция установлена на опорах 5. Кроме того, ёмкость имеет
моющее устройство, датчики верхнего и нижнего уровней и краники для отбора проб, воздушный клапан. Моечные устройства, обычно, трубчатые системы с отверстиями для подачи моющего раствора. Датчик верхнего уровня
сигнализирует о заполнении рабочего объёма резервуара, датчик нижнего
уровня – об опорожнении, а воздушный клапан впускает и выпускает воздух
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при опорожнении и заполнении ёмкости. Прекращение заполнения или опорожнения сопровождается подачей светового или звукового сигнала. Пер емешивающее устройство может иметь механическую мешалку, как показано
на рисунке 103, или насосно-эжекторную систему, с применением центробежных насосов. В некоторых конструкциях наливной и выпускной патрубки
объединены в один, который располагается в нижней части сосуда. Через него производится и наполнение и опорожнение резервуара.
Вертикальные резервуары-термосы
Вертикальные резервуары-термосы имеют аналогичное устройство.
Между горизонтальными и вертикальными резервуарами имеются лишь
компоновочные различия. При одинаковых объёмах вертикальные резервуары занимают меньше производственных площадей, но имеют большие габариты по высоте.
Повышение температуры продукта за 24 ч хранения в таких резервуарах при разности температур окружающего воздуха и продукта, равной 24 0С,
допускается не более чем на 20С.
Кроме резервуаров-термосов для хранения молока широко применяются резервуары с охлаждающей рубашкой, позволяющие удлинить срок сохранности продукта. Такие резервуары также бывают вертикальными и горизонтальными и конструктивно почти не отличаются от резервуаров-термосов.
В принципе, охлаждение молока может осуществляться с помощью
змеевика встроенного в резервуар, по которому протекает охлаждающий рассол. На рисунке 104 приведена конструктивная схема вертикального резервуара с охлаждающей рубашкой.
Резервуар состоит из внутреннего корпуса 4 цилиндрической формы,
кожуха 2, теплоизоляции 3 и рубашки охлаждения 5. Внутри ёмкости находится мешалка рамного типа. В нижней части располагается патрубок заполнения-опорожнения 7. Ближе к средине находятся люк 9 для осмотра и ремонта внутренней поверхности и краник для отбора проб 8. Конструкция
установлена на опорах 6.
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 104. Вертикальный резервуар с охлаждающей рубашкой:
1 – мешалка; 2 – кожух; 3 – теплоизоляция; 4 – корпус; 5 – рубашка охлаждения; 6 – опора;
7 – патрубок заполнения – опорожнения; 8 – кран отбора проб; 9 – люк
Продукт хранения охлаждается ледяной водой или рассолом. В процессе охлаждения продукт непрерывно перемешивается. В установившемся режиме хранения перемешивание производится время от времени, по определенному циклу.
Контрольные вопросы
1. Как устроен и эксплуатируется горизонтальный резервуар-термос?
2. Как устроен и эксплуатируется вертикальный резервуар-термос?
5.2. Технологические расчеты резервуаров
Технологический расчет оборудования для хранения молока заключается в определении общей вместимости емкостей, их марки и количества, а
также продолжительности их наполнения и опорожнения.
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вместимость емкостей для хранения необработанного молока может
быть принята равной 100, 80 и 60% его суточного поступления соответственно для сыродельных, городских молочных и молочно-консервных заводов.
Количество и марку емкостей подбирают исходя из их технической характеристики.
При наполнении и опорожнении резервуаров с помощью насосов время
выполнения этих операций одинаково:

где
Vp
Qc
, с,
– время наполнения и опорожнения, с;

Vp
– рабочая вместимость резервуара, м3;
Qc
– подача насоса, м3/с.
В зависимости от типа ёмкостей время их опорожнения самотёком
определяется по различным формулам.
Для вертикальных резервуаров:
В 
1,5 V p
f    2 g  H
, с.
Для горизонтальных резервуаров:
Г 
2 Vp
f    2 g  H
, с,
где V p – рабочая вместимость резервуара, м3;
f – площадь поперечного сечения сливного патрубка, м2;
 – коэффициент расхода жидкого продукта, зависящий от его вязкости
(для молока этот коэффициент равен 0,70-0,75);
g – ускорение свободного падения, м/с 2;
Н – высота начального уровня жидкого продукта, м.
Время использования ёмкостей для хранения молока зависит от интенсивности последующих технологических операций по его переработке.
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В общем случае пропускную способность емкостей в смену определяют из выражения
Псм 
Vp  cм
 н   хр   оп
, м3 ,
где V p – рабочая вместимость резервуара, м3;
 см – продолжительность смены, ч;
 н – время наполнения, ч;
 хр – продолжительность хранения, ч;
 оп – время опорожнения, ч.
Контрольные вопросы
1. Как определяется время наполнения и опорожнения резервуаров?
2. Как определяется пропускная способность резервуаров?
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Бараненко, А. В. Практикум по холодильным установкам : учебное пособие для студентов вузов / А. В. Бараненко, В. С. Калюнов, Ю. Д. Румянцев. – СПБ. : Профессия,
2001. – 272 с.
2. Большаков, С. А. Холодильная техника и технология : учебник / С. А. Большаков
[и др.]. – М. : ИНФРА-М, 2000. – 286 с.
3. Боуманс, Г. Эффективная обработка и хранение зерна / пер. с англ. В. И. Дашевского.
– М. : Агропромиздат, 1991. – 608 с.
4. Журавлев, А. П. Технология и техника сушки зерна : учебное пособие. – Самара,
2000. – 200 с.
5. Иваненко, А. С. Теоретические основы и технология хранения овощей и плодов /
ТГСХА. – Тюмень, 2007. – 276 с. : ил.
6. Ковриков, И. Т. Технологическое оборудование предприятий по хранению, обработке
и переработке зерна : учебник. – Оренбург : ОГУ, 2009. – 250 с.
7. Кинякин, М. Ф. Оборудование предприятий по хранению и переработке плодов и
овощей. – М. : Изд-во МСХА, 2000. – 256 с.
8. Курочкин, А. А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / А. А. Курочкин, В. В. Ляшенко. – М. : Колос, 2001. – 440 с.
9. Курочкин, А. А. Практикум по сооружениям и оборудованию для хранения продукции
растениеводства и животноводства / А. А. Курочкин [и др.]. – Самара, 2005. – 213 с.
10. Манжесов, В. И. Технология хранения, переработки и стандартизация растениеводческой продукции : учебник. – СПБ. : Троицкий мост, 2010. – 704 с. : ил.
11. Новотрясов, Н. И. Практикум по холодильно-вентиляционному оборудованию. –
Саранск : Изд-во Мордовского ун-та, 2003. – 192 с.
12. Оболенский, Н. В. Сооружения и оборудование для хранения и переработки сельскохозяйственной продукции : учебное пособие / Н. В. Оболенский [и др.]. – Нижний Новгород, 2006. – 213 с. : ил.
13. Терехов, М. Б. Сооружения и оборудование для хранения зерна : учебное пособие /
М. Б. Терехов, В. М. Чичаев. – Нижний Новгород : Нижегородская ГСХА, 1997. – 270 с.
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ГЛОССАРИЙ
A
АВТОМАТ – аппарат (машина, прибор, устройство), после включения самостоятельно выполняющий ряд заданных операций.
АППАРАТ – прибор, техническое устройство, приспособление.
Б
БАРАБАН – полый цилиндр в механизмах, а также вообще техническое
устройство цилиндрической формы.
БУНКЕР – емкость для обрабатываемого материала, разгружающаяся через
нижнюю часть, оборудованную затворами и питателями для регулирования
выпуска материала.
БУРТ – зерновая насыпь на площадке.
В
ВАКУУМ – состояние газа при давлениях более низких, чем атмосферное.
ВАЛ – деталь машины, передающая крутящий момент и поддерживающая
вращающиеся детали. Различают валы прямые (гладкие и ступенчатые), коленчатые, валы-шестерни и т.д., а также гибкие валы и торсионы (передают
только крутящий момент).
ВЕНТИЛЬ – клапан для регулирования расхода жидкости, пара или газа в
некоторых технических устройствах.
ВЕНТИЛЯТОР – устройство для подачи воздуха или другого газа под давлением обычно до 0,15 МПа (для проветривания помещений, транспортирования аэросмесей по трубопроводам и т.д.). Различают вентиляторы центр обежные и осевые.
ВЕСЫ – прибор, механизм для определения веса.
ВИБРАЦИЯ – механические колебания в технике (машинах, механизмах,
конструкциях и пр.).
ВИНТОВОЙ НАСОС – роторный насос с рабочими органами в виде одного
ведущего и обычно двух ведомых винтов, находящихся в зацеплении. При
вращении винтов жидкость, отсеченная во впадинах винтовой нарезки, перемещается вдоль винтов и выталкивается в напорный патрубок.
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ – прибор для включения и выключения электрического
тока.
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ КОНЕЧНЫЙ – устройство для автоматического отключения какого-то движения за счет механического размыкания контактов
электрической цепи.
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Г
ГЕНЕРАТОР – устройство, вырабатывающее энергию или преобразующее
один вид энергии в другой.
ГЕРМЕТИЧЕСКИЙ – закрытый или закрывающий наглухо, непроницаемый для воздуха.
Д
ДАТЧИК – устройство, непосредственно принимающее, преобразующее и
передающее специальным приборам данные каких-либо измерений.
ДВИГАТЕЛЬ – машина, преобразующая какой-нибудь вид энергии в механическую работу.
ДИСК – предмет в виде плоского круга.
Ж
ЖЕЛОБ – длинное и узкое углубление, канал.
З
ЗАКРОМ – отгороженное место в хранилище для ссыпки зерна или плодов,
овощей.
ЗАСЛОНКА – устройство для быстрого изменения проходного сечения отверстия, трубы или канала.
ЗАТВОР – запирающее устройство сооружений.
ЗЕРНО – плод, семя злаков, а также некоторых других растений.
И
ИЗНОС – изменение размеров, формы, массы технического объекта или состояния его поверхности вследствие остаточной деформации от постоянно
действующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя при трении.
ИСПАРИТЕЛЬ – теплообменник для испарения жидкости, являющийся одной из основных частей холодильных машин.
К
КАЛОРИФЕР – теплообменник (пластинчатый, из гладких труб и т.д.) для
нагрева воздуха в системах воздушного отопления, вентиляции и в сушилках.
КЛАПАН – деталь или устройство, род регулирующего затвора в механизме,
инструментах.
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
КЛИНОРЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА – механическая передача крутящего момента с помощью ремня, профиль которого имеет форму трапеции (клина).
КОЖУХ – наружная оболочка машины, прибора, механизма, аппарата для
скрепления и поддержания отдельных элементов конструкции, защитного
ограждения выступающих и движущихся частей и т.д.
КОМПРЕССОР – устройство для сжатия и подачи какого-либо газа под
давлением не ниже 115 кПа. По принципу действия компрессоры аналогичны
соответствующим насосам (например, центробежный компрессор).
КОНВЕЙЕР – транспортная установка или машина непрерывного действия.
По грузонесущему элементу конвейеры разделяются на ленточные, пластинчатые, роликовые (рольганги), скребковые, ковшовые, винтовые (шнеки),
цепные и т.п. По принципу действия конвейеры бывают гравитационные и
приводные (тяговые и вибрационные). Применяются для перемещения грузов.
КОНДЕНСАТ – жидкость, образующаяся при конденсации газа или пара.
КОНДЕНСАТОР – прибор для конденсации паров в холодильных машинах.
КОНТЕЙНЕР – стандартное вместилище для транспортировки в нем грузов
без упаковки.
КРОНШТЕЙН – консольная опорная деталь (конструкция) для крепления
других деталей или узлов машин (сооружений) к стене, стойке (колонне) и
т.п.
Л
ЛИФТ – вертикально движущийся подъемник с кабиной для перемещения
грузов.
М
МАШИНА – устройство, выполняющее механические движения с целью
преобразования механической энергии в полезную работу.
МУФТА – устройство для соединения (постоянного или временного) валов,
труб, стальных канатов, кабелей и т.п. Различают муфты соединительные
(жесткие и подвижные), сцепные (соединяющие и разъединяющие детали на
ходу через систему управления), предохранительные и обгонные (передающие вращение только в одном направлении).
Н
НАПОЛЬНЫЙ – устанавливаемый, помещаемый на полу.
НАСЫПЬ – способ нагрузки и перевозки сыпучих материалов без тары.
НАСОС – машина, устройство для накачивания или выкачивания жидкостей, газов.
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАТЯЖНАЯ СТАНЦИЯ – устройство для поддержания тягового органа в
натянутом состоянии.
НОРИЯ – устройство для вертикального перемещения зерна и продуктов его
переработки. Применяется на хлебоприемных и перерабатывающих предприятиях в транспортных линиях приема и переработки сырья.
О
ОСТОВ – внутренняя опорная часть предмета, на которой укрепляются другие его части.
П
ПАТРУБОК – короткая трубка для отвода газа, пара или жидкости в трубопроводах, резервуарах.
ПЕРФОРИРОВАННЫЙ – имеющий отверстия.
ПЛУНЖЕР – поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и
т.п.
ПОГОННЫЙ – измеряемый в длину.
ПОДШИПНИК – опора для цапфы вала или вращающейся оси. Различают
подшипники качения (внутреннее и наружное кольца, между которыми расположены тела качения – шарики или ролики) и скольжения (например,
втулка-вкладыш, вставленная в корпус машины).
ПОРШЕНЬ – подвижная деталь, удлиненная или в форме диска, плотно
двигающаяся внутри цилиндра и нагнетающая или выкачивающая жидкость,
газ, пар.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – количество материала, перемещаемое или
обрабатываемое машиной или устройством в единицу времени.
ПРУЖИНА – деталь машины или механизма для поглощения, накопления и
отдачи механической энергии при своем деформировании. Различают пр ужины изгиба, кручения, растяжения (сжатия). Бывают цилиндрические, конические, тарельчатые, кольцевые, пластинчатые и др.
Р
РЕДУКТОР – зубчатая (в т.ч. червячная) или гидравлическая передача,
предназначенная для изменения угловых скоростей и вращающих моментов.
РЕЗЕРВУАР – вместилище (наземное или подземное) для хранения жидкостей и газов.
РЕНТАБЕЛЬНЫЙ – оправдывающий расходы, не убыточный, доходный.
РЕФРИЖЕРАТОР – транспортное средство с холодильной установкой (автомобиль, поезд, судно) для перевозки продуктов при пониженных темпер атурах, достигаемых искусственным охлаждением.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РОТОР – вращающаяся деталь машин, обычно расположенная внутри статора, например, в электродвигателях, турбинах.
РОТОРНЫЙ НАСОС – объемный насос с вращательным или вращательным и возвратно-поступательным движением связанных с ротором рабочих
органов. Различают роторные насосы зубчатые, винтовые, шиберные, акс иально-поршневые, радиально-поршневые и т.д. Роторные насосы характеризуются малыми подачами при относительно высоком напоре (давлении).
С
САМОТЁК – течение жидкости или сыпучих тел, совершающееся силой
собственной тяжести, по уклону.
СЕКЦИЯ – один из участков, одна из частей какого-либо целого, например
сооружения, машины, блока.
СЕПАРАТОР – аппарат для отделения жидких или твердых частиц от газа,
твердых – от жидкости, а также для разделения смесей на составные части.
СКРЕБОК – орудие, лопатка для соскабливания сыпучего материала.
СОПЛО – коническая часть трубы или коническая насадка для регулирования выходящей струи жидкости, газа.
СТАНИНА – основная несущая часть машины, на которой монтируются рабочие узлы и механизмы. Воспринимает усилия, действующие при работе
механизмов, и обеспечивает точное взаимное расположение частей машины.
СУШИЛКА – аппарат, устройство для сушки зерна.
СЧЕТЧИК – прибор для подсчета чего-либо.
Т
ТАМБУР – часть помещения, между наружными и внутренними дверями,
для защиты от ветра, холода и прочего.
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ – сконструированный на основе системы выдвижных трубок, выдвижных частей.
ТЕРМОМЕТР – прибор для измерения температуры.
ТЕРМОПАРА – термочувствительный элемент в устройствах для измерения
температуры, системах управления и контроля. Состоит из двух последовательно соединенных (спаянных) между собой разнородных проводников или
(реже) полупроводников. Если спаи находятся при разных температурах, то в
цепи термопары возникает электродвижущая сила (термоэлектродвижущая
сила), величина которой однозначно связана с разностью температур «горячего» и «холодного» контактов.
ТЕРМОС – специальный сосуд для хранения содержимого при постоянной
температуре.
ТОРЕЦ – поперечный разрез, а также вообще поперечная грань чего-либо.
ТРИЕР – сельскохозяйственная машина для очистки и сортировки зерна.
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ – предназначен для приведения в
движение транспортных средств.
Ф
ФИЛЬТР – прибор, устройство или сооружение для очищения жидкостей,
газов от твердых частиц, примесей.
ФЛАНЕЦ – соединительная часть труб, резервуаров, валов и др., выполняемая, как правило, заодно с основной деталью. Обычно плоское кольцо или
диск с отверстиями под болты или шпильки. Обеспечивает герметичность
или (и) прочность соединения.
ФОРСУНКА – устройство с одним или несколькими отверстиями для распыления жидкости. Различают струйные, центробежные и струйноцентробежные, одно- и двухкомпонентные форсунки. Используют для обеспечения равномерности и более полного сгорания топлива в топках котлов,
камерах сгорания тепловых двигателей и т.д.
Х
ХЛАДАГЕНТ – рабочее вещество холодильной машины (например, в паровых компрессионных машинах – хладоны, аммиак и т.д.; в абсорбционных –
водные растворы аммиака и бромида лития; в пароэжекторных – водяной
пар).
ХЛАДОНОСИТЕЛЬ – промежуточное вещество (вода, растворы хлорида
натрия, этиленгликоль и др.) для отвода теплоты от охлаждаемых объектов и
передачи ее рабочему веществу холодильной машины (хладагенту).
Ц
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС – динамический насос, в котором жидкость
перемещается под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с профильными лопатками. Центробежные насосы для
сжатия и подачи газов называются центробежными вентиляторами и компрессорами.
ЦИКЛОН – аппарат для сухой очистки или разделения воздуха и газов от
пыли или какого-либо сухого продукта.
Ч
ЧАСТОТА – величина, выражающая число повторений чего-либо в единицу
времени.
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ш
ШКАЛА – линейка или таблица с отметками и цифрами на отсчетном
устройстве измерительного прибора.
ШКИВ – деталь ременной или канатной передачи, колесо, обод которого
имеет цилиндрическую, бочкообразную или профилированную (для клиновых ремней) форму.
ШНЕК – транспортер для сыпучих или кусковых грузов, состоящий из желоба с вращающимся в нем винтовым валом.
Э
ЭЖЕКТОР – струйный аппарат, в котором для отсасывания газов и жидкостей используется кинетическая энергия другого газа или жидкости. Применяется, например, в струйных насосах.
ЭЛЕВАТОР – зернохранилище с механическим оборудованием для приема,
очистки, сушки, отгрузки зерна.
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ – электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие………………………………………………………
Введение…………………………………………………………...
1. Сооружения и оборудование для хранения зерна.……
1.1. Основные особенности хранения зерна…………………………...
1.2. Элеваторы……………………………………………………………
1.3. Зерносклады, площадки и башенные комплексы…………………
2. Технологический транспорт на предприятиях для
хранения продукции………………………………………
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
Общие понятия о транспортном оборудовании…………………..
Ленточные конвейеры………………………………………………
Нории………………………………………………………………...
Пневмотранспортные установки и самотечные устройства……...
Скребковые и винтовые конвейеры………………………………..
Вибрационные и подвесные конвейеры…………………………...
Технические факторы, определяющие выбор типа транспортирующего устройства………….……………………………………...
3. Сооружения и оборудование для хранения картофеля
и овощей…………………………………………………….
3.1. Назначение и классификация овощехранилищ…………………...
3.2. Закромные, комбинированные и специализированные овощехранилища с наклонными полами…………………………………..
3.3. Устройства для временного хранения продукции…………………
3.4. Системы поддержания и регулирования режимов хранения……..
4. Холодильное оборудование и холодильники………….
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
3
5
7
7
14
44
58
58
60
64
66
71
77
82
83
83
86
89
91
96
96
101
106
Холодильные установки…………………………………………….
Холодильные предприятия………………………………………….
Холодильный транспорт…………………………………………….
Технологическое оборудование холодильников и овощехранилищ…………………………………………………………………… 111
5. Оборудование для хранения молока……………………
5.1. Резервуары для хранения молока…………………………..……….
5.2. Технологические расчеты резервуаров…………….………………
Рекомендуемая литература……………………………………..
Глоссарий………………………………………………………….
130
117
117
119
122
123
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
544
Размер файла
2 753 Кб
Теги
животноводство, хранение, оборудование, продукции, растениеводства, 8569, учебно, сооружений, пособие, электронные
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа