пример расчетной части курсового

ПРИМЕР РАСЧЕТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕВАТОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

2 Расчётная часть

2.1 Расчёт и подбор и подбор оборудования для приемки и отпуска

зерна

Максимально − часовое ач поступление зерна с автотранспорта определяется по формуле (1):

ач	0,8 А kс kч	,	(1)
	П р t
где А – количество зерна, поступающее транспортом в основной
период заготовок. В течение основного периода заготовок Пр			учитывают

поступление 80% планируемого объема заготовок. На основании исходных данных прием зерна с автотранспорта 40%. Следовательно А = 48000 т;

kс, kч − коэффициенты суточной и часовой неравномерности поступления зерна. Для западного района расположения элеватора по таблице 7 [1] kс = 1,6, kч = 1,6;

Пр – продолжительность расчетного периода заготовок. Для западного района расположения элеватора Пр = 17 суток;

t− время подвоза зерна автотранспортом в течение суток, t=24 ч.

а

0,8 48000 1,6 1,6

240,9(т / ч) .

ч

17 24

Количество приемных потоков Пп определяется по формуле (2):

ач kа

А2

А1 - А

П

2

,

(2)

п

Q

k

k

А k

А

k

k

н

и

ВН

1

к

1

ксрвз

t1

где QH− производительность применяемых в данном устройстве транспортных машин Qн = 350 т/ч;

ки − коэффициент использования транспортных машин по производительности. Для QH = 350 т/ч ки = 0,8;

квн − коэффициент, учитывающий снижение производительности нории от влажности и засоренности зерна. Для быстроходных квн = 0,7;

кк, кксрвз −коэффициенты, учитывающие снижение производительности нории при транспортировании культур, отличающихся

от пшеницы натурой. По таблице 11 [1] принимаем кк = 0,8; кксрвз = 0,75; ка− коэффициент, учитывающий неравномерность поступления

автомобилей с зерном. Принимаем ка= 1;

кt1 − коэффициент, учитывающий снижение производительности потока при транспортировании разнородных партий зерна определяется по формуле (3):

	kt1			ач ( А1	А2 )	0,98;	(3)
			ач ( А1	А2 ) 0.1 175 А1	(m1 m0 ) kпс kпч m3

А1	− количество зерна, поступающего автотранспортом за основной
период заготовок, А1 = 48000 т;
А2	− количество зерна основной партии, поступающего

автотранспортом. По таблице 9 [1] величина основной партии зерна составляет 16%. Следовательно А2 = 7680 т.

	П п	240,9		1		7680			48000 - 7680			1,65(штук) .
		350	0,8	0,7		48000 0,8			48000 0,75 0,98

Принимаем число приемных потоков 2.

Число автомобилеразгрузчиков определяется по формуле (4) из расчета обеспечения приема максимального часового поступления с учетом количества и размера одновременно поступающих разнородных партий зерна:

1,2 а

ч

А

А

1

- А

2

Р

2

,

(4)

k

k

q

а

k

А

А

1

t1

а

пч

1

где qa − техническая производительность автомобилеразгрузчика при средневзвешенной грузоподъемности автомобиля, qa=155т/ч (по таблице 10); kа− коэффициент, учитывающий снижение производительности автомобилеразгрузчика при разгрузке сырого и засоренного зерна. Для

автомобилеразгрузчика с углом наклона платформы более 400 kа=1; kпч= 1 для колосовых культур;

kt1 − коэффициент, учитывающий снижение производительности автомобилеразгрузчика при приемке разнородных партий зерна. kt1=0,98;

А1	− количество зерна, поступающего автотранспортом за основной
период заготовок, А1 = 48000 т;
А2	− количество зерна основной партии, поступающего

автотранспортом. По таблице 9 [1] величина основной партии зерна составляет 16%. Следовательно А2 = 7680 т.

	Р	1,2 240,9			7680		48000 - 7680		1,9(штук) .
		155	1 1		48000		48000 0,98

Принимаем 2 автомобилеразгрузчика У15-УРАГ с возможностью разгрузки автопоездов с двумя полуприцепами, масса автопоезда до 30 т. Для каждого приемного потока принимаем 4 накопительных бункера емкостью по 25 т каждый.

2.2 Расчёт весового оборудования

Зерно, поступившее с автомобильного транспорта и отгруженное на него, взвешивают на автомобильных весах.

Необходимое количество автомобильных весов определяется по формуле (5):

2

Г 0,000666	А k	с	kч	t	,	(5)
	П р		q

где А − количество зерна, поступающего автотранспортом в период заготовок. По исходным данным прием зерна с автотранспорта составляет 60%. Следовательно А = 48000 т;

kс, kч − коэффициенты суточной и часовой неравномерности поступления зерна. Для западного района расположения элеватора по таблице 7 [1] kс = 1,6, kч = 1,6;

Пр – продолжительность расчетного периода заготовок. Для западного района расположения элеватора Пр = 17 сут;

q− техническая производительность автомобилеразгрузчика при средневзвешенной грузоподъемности автомобиля, q = 30 т/ч (табл. 10 [1]);

t − время, необходимое для двукратного взвешивании автомобилей (брутто и нетто) и оформления документов. Принимаем t = 5 мин.

Г 0,000666 48000 1,6 1,6 5 0,8(штук) . 17 30

Принимаем одни автомобильные весы для груженых авто и одни для порожняка марки РС – 30ЦВАс с пределом взвешивания 1,5…30 т [2].

2.3 Расчет устройств для отпуска зерна на производство

Для отпуска зерна на производство устанавливаем цепной транспортер производительностью 350 т/ч.

2.4 Расчёт устройств для разгрузки зерна из железнодорожных вагонов

Разгрузочные устройства должны обеспечивать разгрузку крытых вагонов и саморазгружающихся вагонов − зерновозов (хопперов).

Максимальный суточный объем операций приемки зерна определяется по формуле (6) с учетом коэффициентов неравномерности:

ВГ	В k м kс	,	(6)
	М 30
где В − годовой объем приемки зерна. По заданию на проектирование
приемка с ж/д транспорта 60%. Следовательно В = 90000 т;
kм, kс − коэффициенты месячной и суточной			неравномерности
отпуска зерна. kм = 2, kс = 2,5;
М = 11 − расчетное число месяцев работы в году.

90000 2 2,5 ВГ 1363,6(т / сут) .

11 30

Число приемных потоков определяется по формуле (7):

ПРЖ			Вр			,	(7)
		Qтр	Т kи	k
					к
			3

где Вр − масса зерна в одной подаче, Вр = 62 т;

Qтр − производительность транспортных механизмов, Qтр = 175 т/ч; Т = 24 ч − общая продолжительность обработки вагонов;

kи − коэффициент использования нории на погрузке, kи = 0,75 (табл.11

[1]);

kк – коэффициент учитывающий снижение производительности транспортного оборудования при транспортировании культур с натурой, отличающейся от натуры пшеницы, в соответствии с примечанием 2 таблицы

11 [1] принимаем kк = 0,8.
ПРЖ				62			0,024(штук) .
			24 0,75
	175				0,8
Принимаем 1 приемный поток с ж/д.
Число разгрузочных точек определяется по формуле (8):
		Пж		ВГ		,		(8)
				Qрэ Т

где Qрэ − эксплуатационная производительность вагоноразгрузчика. Принимаем гидравлический вагоноразгрузчик ВРГ, Qрэ =240 т/ч;

Т = 24 ч − общая продолжительность обработки вагонов; ВГ − максимальный суточный объем операций приемки зерна. По

формуле (6) ВГ = 1363,6 т/сут.

1363,6 П Ж 0,24(штук).

24 240

Принимаем 1 разгрузочную точку с ж/д транспорта.

2.5 Расчёт и подбор оборудования для очистки зерна

Производительность и количество необходимого оборудования для очистки зерна на элеваторах определяют по максимальному суточному поступлению с учетом характера и величины его засоренности. Необходимо очистить 20% зерна от грузооборота.

Всего необходимо очистить 30000 т.: пшеницы – 5002,4 т, ячменя –

1429,2 т, овса – 714,6 т, ржи – 714,6 т.

Максимальная суточная приемка зерна 7146,2 т/сут или 297,8 т/ч. На основании данных составляем таблицу 2.1.

4

Таблица 2.1 - Количество зерна культур в зависимости от содержания примесей

																						Засоренность, %
									влажность												влажность 16-																			влажность 18-
Культура									до 16 %												18 %																			20 %
Засоренность									до 10 %												до 10 %																			до 10 %
пшеница									1000 т, k1=1												3502 т, k1=0,95																			500 т, k1=0,8
ячмень									286 т, k2=0,8												1000 т, k2=0,76																			143 т, k2=0,64
овес									143 т, k3=0,7												500 т, k3=0,63																			71 т, k3=0,56
рожь									143 т, k4=0,9												500 т, k4=0,85																			71 т, k4=0,72
	Необходимое число сепараторов для основной очистки зерна
определяется по формуле (9):
																			n
																			Qc																																(9)
													Пс						1							,
																			QСП
	n
	Qс				−		общая необходимая																				производительность																			сепараторов
	1
определяется по формуле (10):
									n			0,04			а					а							а				а
																						2						3				4
										Q						1																			,																(10)
										с			П р							k2							k3
									1					k1																	k	4
	где Пр − продолжительность расчетного периода заготовок, 13 суток;
n	0,04			1000			3502			500			286			1000								143						143						500				71			143				500				71
Qс
1	17			1			0,95			0,8			0,8			0,76								0,64						0,7						0,63				0,56			0,9				0,85				0,72

21,6(т / ч).

Подставим полученные данные в формулу 9:

	Пс		21,6				0,27
			100		0,8

Принимаем один воздушно-ситовой сепаратор А1-БИС-100. Необходимое число камнеотделительных машин определяется по

	формуле (11):	QС
	Пк		,	(11)
		Qк

где QС – общая необходимая производительность сепараторов, т/ч;

Qк – паспортная производительность камнеотделительной машины,

(150 т/ч).

П

21,6

0,216(штуки)

к

100

Принимаем 1 камнеотборник Р3-БКТ-100.

Необходимое

количество

воздушно−ситовых

машин

для

предварительной очистки определяется по формуле (12):

а

ч

k

а

а

а

2

а

3

а

4

П

1

,

(12)

А k

k

А k

ПР

Q

А k

2

А

3

4

сп

1

1

1

1

1

5

где kа − коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей с зерном в течение часа. Принимаем kа = 1;

Qсп − паспортная производительность оборудования, применяемого для очистки зерна. Для сепараторов А1 − БИС 100 применяем с коэффициентом 0,8;

А1− количество зерна, поступающего от хлебосдатчиков в течение периода заготовок, по заданию на проектирование для каждой культуры А1 для пшеницы 105000 т, для ячменя 30000 т, для овса 15000 т, для ржи 15000 т;

а1, а2, а3, а4− количество поступающего зерна данной культуры. На основании задания на проектирование на элеватор поступает:

пшеница 70%, а1 = 168,7 т/ч; ячмень 20%, а2 = 48,2 т/ч;

овес 10%, а3 = 24,1 т/ч; рожь 10%, а4 = 24,1 т/ч;

k1, k2, k3, k4 − коэффициенты, зависящие от культуры, влажности и засоренности. По таблице 13 [1] принимаем k1= 1, k2 = 0,80, k3 = 0,7, k4 = 0,9;

Ппр	240,9 1			168,7					48,2				24,1				24,1				0,04(штуки).
	50			105000		1			30000	0,8			15000		0,7		15000		0,9

Принимаем 1 воздушно−ситовой сепаратор марки А1-БИС-50.

2.6 Расчёт и подбор зерносушилок

Необходимо сушить 5% от грузооборота – от 150000 т, т.е. пшеницы – 5250 т, ячменя – 1500 т, овса – 750 т, ржи – 750 т.

На основании данных составляем таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Количество зерна различных культур в зависимости от влажности

		Влажность, %
Культура	до 16 %	16-18%	18-22 %
пшеница	1050 т	3675 т	525 т
ячмень	300 т	1050 т	150 т
овес	150 т	525 т	75 т
рожь	150 т	525 т	75 т

Необходимый суточный объем сушки определяется по формуле (13):

n

0,8

А k

А k

А k

А k

Q

1

пт1

2 пт2

3 пт3

4

пт4

,

(13)

зс

k м1

k с2 k м2

kс3 k м1

kс1 k

1

П

р k с1

м4

n

где

Qзс

−

необходимая

расчетная

производительность

1

зерносушилки; А1, А2, А3, А4 − количество зерна, которое необходимо просушить, см

таблицу 2;

6

Пр − продолжительность расчетного периода заготовок, 17 суток;

kс − коэффициент, учитывающий изменение производительности зерносушилок в зависимости от культуры (для пшеницы, овса, ячменя − 1,0;

ржи − 1,1). Следовательно k1 = 1, k2 = 1, k3 =1, k4 = 1,1;

kпт1, kпт2, kпт3 − коэффициенты перевода физических тонн в плановые по таблице 16 [1], принимаем kпт1 = 0,96, kпт2 = 1,17, kпт3 =1,42.

Принимаем конечную влажность зерна после сушки 12 %.

kм − коэффициент, учитывающий изменение производительности зерносушилок в зависимости от назначения сухого зерна, для продовольственного зерна − 1,0.

n		0,8				1050 0,96				3675 1,17				525 1,42					300 0,96				1050 1,17			150 1,42
Qзс
						1 1				1 1				1 1					1 1					1 1		1 1
1		17
	150 0,96				525 1,17				75 1,42			150 0,96				525		1,17			75 1,42			443,9(пл.т / сут).
																					1 1,1
	1 1					1 1				1 1			1 1,1				1 1,1

Необходимое количество зерносушилок определяется по формуле (14):

	ПЗО	QЗС		,	(14)
		20,5	QЗСП

где Qзспм, Qзспо − паспортная производительность зерносушилки. Принимаем зерносушилку Schmidt – Seeger с производительностью 80 т/ч;

Подставим данные в формулу:

443,9 ПЗС 20,580 0,27(штуки).

Принимаем 1 зерносушилку Schmidt – Seeger производительностью 80 т/ч. Зерносушилка работает на газообразном топливе, поэтому емкости для хранения жидкого топлива не рассчитываются.

2.7 Расчёт и подбор транспортного оборудования

Необходимое число основных норий определяют из расчёта выполнения совпадающих по временя операций с зерном (таблица 20) [1].

На производственном элеваторе совпадающими по времени операциями с зерном являются: приём зерна с ж/д транспорта, очистка зерна на сепараторах и отпуск на предприятие.

Число норий для внешних операций 1.

Число норий для приема с ж/д транспорта 1.

Число работы норий для подачи зерна в надсепараторные бункера и уборка его из подсепараторных бункеров определяется по формуле (15):

	ас	0,8 А kс	(15)
		Пр

где А=20% от Q = 0,2·150000 = 30000т;

Пр =17 сут;

7

kс =1,3.

0,8

30000 1,3

а

2400т

с

17

Необходимое число часов работы норий для выполнения операций

определяется по формуле (16):

Н ч1,2

ас

kп

,

(16)

Q

н

k

и

k

ВН

k

к

где ас – суточный объем внутренней операции, т;

kп

– количество подъемов зерна определяется объемно-

планировочным решением, (kп =1);

Qн − паспортная производительность нории, занятой на выполнении

операции т/ч, (Qн = 175 т/ч);

kи − коэффициент использования;

kк − коэффициент, зависящий от культуры;

kвн

− коэффициент, зависящий от влажности и засоренности

транспортируемой культуры.

Суточный объём внутренней операции ас = 2400 т (отпуск зерна на

производство и очистка зерна).

Подставив это значение в формулу (16) получим:

Нч1,2

2400 1

17,1(ч) .

175 0,81 1

Необходимое число работы норий для передачи зерна в производство

определяется по формуле (17):

Нч3,4

а kп

,

(17)

Qн

kи kвн kк

kп

–

количество

подъемов

зерна

определяется

объемно−планировочным решением;

QH − паспортная производительность нории, занятой на выполнении

операции т/ч, (QH=175 т/ч);

kи − коэффициент использования;

kк − коэффициент, зависящий от культуры;

kвн

− коэффициент, зависящий от влажности и засоренности

транспортируемой культуры.

Суточный объём внутренней операции примем ас = 350 т (объём

сушки зерна).

Нч3,4

350 2

5(ч) .

175 0,81 1

Расчётное число норий определяется по формуле (18):

N	нр		Нч		22,1		0,92(штук) .	(18)
			24		24

Необходимое число норий определяется по формуле (19):

8

	пнр.внутр.	Nнр		0,92	1,4(штук) .	(19)
		Кt		0,65
	Общее число норий на совпадающих по времени внешних и
	внутренних операциях определяется по формуле (20):
	n nнр.внешн. nнр.внутр. 2 0,92 2,92 3(нории) .					(20)

2.8 Обработка и хранение отходов

Количество отходов после предварительной очистки зерна определяется по формуле (21):

G1	0,008	С1 Ап kс	,	(21)
		П р

где Ап − количество зерна, подлежащего предварительной очистке, Ап

= 30000 т;

С1− количество выделенных отходов, (принимаем 1,5% от массы обрабатываемого зерна);

kс− коэффициент суточной неравномерности поступления зерна. Для западного района расположения элеватора по таблице 7 [1] kс = 1,3;

ПР − расчетный период заготовок, 17 сут.

G 0,008			1,5 30000 1,6			33,9(т) .
1				17
Количество отходов после очистки сухого зерна определяется по
формуле (22):
	Ас С
G3	0,5			G1	,		(22)
	100

где Aс− максимальный суточный объем очистки зерна, Aс = 7146,2 т; С − содержание отделимой примеси в зерне. Для колосовых культур

по таблице принимаем 5%;

		7146,2 5
G3	0,5			33,9	161,7(т) .
		100

Количество зерновой смеси, получаемой при обработке отходов,

	определяется по формуле (23):
	Gч 0,15 G3 0,15 161,7 24,3(т) .			(23)
	Расчет вместимости бункеров для отходов определяется по формуле
	(24):
	VБ	t G3		(24)
		24 k

где σ- время, которое зерно будет храниться в бункере, σ =8-16часов, принимаем 8 ч;

9

k-коэффициент использования бункера, k=0,8;-плотность отходов, т/м3.

V	8161,7		168,5м3.
Б	24	0,8 0,4

Необходимое число бункеров для размещения отходов определяется по формуле (25):

n	VБ		168,5	4,43(штук).	(25)
Б	Vo		38

Принимаем 5 бункеров для отходов.

2.9 Расчёт вместимости силосов

Расчет необходимой емкости зернохранилищ определяется по формуле (26):

Е	Аф		150000	50000(т).	(26)
с	kо	3

Расчет емкости силосов и бункеров.

Емкость круглого силоса для сырого зерна определяется по формуле

(27):

Е R2 (	1	H	H			1	H	)	(27)
				2
3		1				3	3

где – плотность зерна пшеницы ( =0,75т/м3), т/м3; R– радиус силоса, м;

H1 – высота верхней части силоса, м (H1= R·tg 1=3·tg26 =1,5 м);1 - угол естественного откоса зерна ( 1=26 );

Н2 – высота средней части силоса, м(Н2=H-(H1+Н3 )=30-(1,46+3)=25,5т; Н3 - высота нижней части силоса, м (Н3= R·tg 2=3· tg450=3м);

Нс - высота силоса (Нс=30м) м.

Е 0,75 3,14 32 (13 1,46 25,5 13 3) 572,8м3.

Емкость силоса звездочки определяется по формуле (28):

Е		R	2 (	1	H	H			1	H	)	(28)
	зв						2
		э	3		1				3	3

Rэ – эквивалентный радиус, м (Rэ=0,262·D=0,262·6=1,57 м);

H1= Rэ·tg 1=1,57·tg26 =0,8 м;

Н2=Нс- Rэ·(tg 1+tg 2)=30-1,57·(tg26 + tg45)=27,7 м; Н3= Rэ·tg 2=1,57 · tg45 =1,57 м.

Езв 0,5 3,14 1,572 (13 0,8 27,7 131,57) 165,5м3. 10